JP4329206B2

JP4329206B2 - ディーゼルエンジンの燃料制御装置

Info

Publication number: JP4329206B2
Application number: JP2000042766A
Authority: JP
Inventors: 健一森実; 友巳渡辺; 寛林原; 一司片岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2020-02-21
Also published as: JP2001227393A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁を備え、エンジン負荷の増大に伴って上記燃料噴射弁からの燃料噴射量及び燃料噴射圧力を増大させるようになっているディーゼルエンジンの燃料制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、直噴式のディーゼルエンジンにおいて、低回転低負荷側の運転領域で騒音低減等のため、メイン噴射に先立ってパイロット噴射を行うようにし、つまりパイロット噴射で予混合燃焼を行わせてからこれに続いてメイン噴射で拡散燃焼を行わせるようにする技術は一般に知られている。また、例えば特開平９−２２８８８０号公報に示されるように、上記パイロット噴射を行うようにしたディーゼルエンジンにおいて、吸入空気量検出手段により検出される吸入空気量に応じ、パイロット噴射量及びパイロット噴射タイミングを補正制御するようにした制御装置が知られている。
【０００３】
この制御装置では、吸入空気量に応じたパイロット噴射タイミングの補正制御として、同公報の請求項３及び図１８に明示されているように、吸入空気量が目標値よりも少ないときに、パイロット噴射量を進角補正するようになっている。すなわち、同公報に示されているターボ過給機付ディーゼルにおいて低回転低負荷域から加速が行われた場合の加速初期には過給機の応答遅れ（ターボラグ）により吸入空気量が目標値よりも少なくなるが、このようなときにパイロット噴射タイミングが進角補正され、これによってパイロット噴射の終了時期からメイン噴射開始時期までの間隔が長くされる。
【０００４】
また、一般にディーゼルエンジンにおける燃料噴射の制御としては、エンジン負荷が増大したときはそれに伴って燃料噴射量を増大させ、例えばパイロット噴射量及びメイン噴射量の両方を増大させるようにするとともに、それに対応してパイロット噴射タイミングを進角させ、パイロット噴射の終了時期からメイン噴射開始時期までの間隔を長くするように制御するものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では上記のような燃料噴射量の制御に加え、運転状態に応じて燃料噴射圧力の制御も行われるようになってきており、燃料噴射圧力の制御としては、負荷の増大に伴って燃料噴射圧力を高めるように制御される。このような燃料噴射圧力の制御も行うようになっているディーゼルエンジンでは、従来のように加速時にパイロット噴射タイミングを進角させる制御を行うと、ＮＯｘの増大及び騒音の増大を招き易くなるという問題が生じていた。
【０００６】
すなわち、アイドル運転域等の低回転低負荷域からの加速時には、負荷の増大に応じて燃料噴射圧力が高められることによりパイロット噴射の燃焼速度が速められるので、従来のようにパイロット噴射タイミングが進角されて噴射の間隔が長くされると、パイロット噴射の燃焼がメイン噴射の燃焼につながらなくなり、いったん燃焼が途切れてからメイン噴射の燃料が燃焼し、それにより熱発生率が急激に立ち上がり、ＮＯｘ及び騒音の増大を招くこととなる。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、アイドル運転域等の低回転低負荷域からの加速時に、パイロット噴射による予混合燃焼からメイン噴射による拡散燃焼へのつながりを良くすることにより、熱発生率の急激な立ち上がりを抑制し、ＮＯｘ及び騒音の増大を防止することができるディーゼルエンジンの燃料制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁と、燃料圧送ポンプから送給された燃料を蓄圧するコモンレールとを備え、上記コモンレールに接続される上記燃料噴射弁は、制御信号に応じて燃料噴射時間および噴射タイミングが制御され、エンジン負荷の増大に伴って、コモンレール内の燃料圧力が増大されて上記燃料噴射弁からの燃料噴射圧力が増大されるとともに、上記燃料噴射弁からの燃料噴射量が増大されるようになっているディーゼルエンジンの燃料制御装置において、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段による検出に応じて上記燃料噴射弁からの燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備え、この燃料噴射制御手段は、エンジンの低回転低負荷域においてパイロット噴射により予混合燃焼を行わせてからメイン噴射により拡散燃焼を行わせるように燃料噴射を制御するとともに、この低回転低負荷域から中負荷乃至高負荷の運転領域への加速時に、パイロット噴射終了時期からメイン噴射開始時期までの間隔を低回転低負荷域での定常運転時に対して短くするように噴射タイミングの変更制御を行い、かつ、この低回転低負荷域から中負荷乃至高負荷の運転領域への加速時にパイロット噴射量及びメイン噴射量の両方を増量補正するよう構成したものである。
【０００９】
この発明の燃料制御装置によると、上記加速時にパイロット噴射とメイン噴射との間隔が短縮されることにより、中負荷乃至高負荷への加速に伴う燃料噴射圧力の上昇によってパイロット噴射の燃焼が速められても、パイロット噴射による予混合燃焼とメイン噴射による拡散燃焼が途切れることなく行われる状態が確保され、メイン噴射後の熱発生率の急上昇が抑制される。このため、ＮＯｘ及び騒音の増大が避けられる。
【００１０】
また、上記燃料噴射制御手段は、低回転低負荷域から中負荷乃至高負荷の運転領域への加速時に、上記噴射タイミングの変更制御に加え、パイロット噴射量及びメイン噴射量の両方を増量補正するようになっている。つまり、上記加速初期に、パイロット噴射及びメイン噴射の各噴射量が増量補正される一方、パイロット噴射とメイン噴射の間隔が短縮されることにより、加速性能が高められつつ、可及的にＮＯｘ及び騒音が抑制される。
【００１１】
上記噴射タイミングの変更制御は、特にアイドル運転域からの加速時に行うことが有効である。つまり、アイドル運転域からの加速時は負荷が大きく増大することで燃料噴射圧力が急増することにより、従来のような制御ではパイロット噴射とメイン噴射との間で燃焼が途切れるという傾向が生じ易く、これに対し、本発明のようにパイロット噴射とメイン噴射の間隔を短縮することで上記傾向が是正される。
【００１２】
上記燃料噴射制御手段は、急加速状態か緩加速状態かを判別し、急加速状態のときにのみ上記噴射タイミングの変更制御を行うようにすることが効果的である。加速前の状態に対し噴射タイミングの変更を行わなければ燃焼速度が短くなることで燃焼が途切れ易くなるのは、特に燃料噴射圧力が急増する急加速状態のときだからである。
【００１３】
また、上記燃料噴射制御手段は、上記噴射タイミングの変更制御として、パイロット噴射のタイミングをメイン噴射に近づけるように変更することが好ましい。つまり、パイロット噴射のタイミングが変更されることにより、メイン噴射タイミングは熱効率等にとって最適なタイミングに保たれつつ、パイロット噴射とメイン噴射の間隔が短縮されることとなる。
【００１４】
また、上記燃料噴射制御手段は、上記噴射タイミングの変更制御として、パイロット噴射を複数回に分割し、そのうちの後段側のパイロット噴射の終了時期からメイン噴射開始時期までの間隔を短くするようにパイロット噴射のタイミングを設定するようになっていてもよい。このようにすると、加速時に、パイロット噴射量が比較的多い場合でも、パイロット噴射自体の急激な燃焼が抑制されるともに、メイン噴射後の熱発生率の急激な上昇が抑制されることにより、ＮＯｘ及び騒音を抑制する作用が高められる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る燃料制御装置を備えたディーゼルエンジンの実施形態を示している。そのエンジン本体１には吸気通路２及び排気通路３が接続されている。また、このエンジンにはターボ過給機５が装備され、このターボ過給機５は、吸気通路２に設けられたコンプレッサ６と、このコンプレッサ６を排気エネルギーにより駆動するために排気通路３に設けられたタービン７とを備えている。
【００１６】
エンジン各部の構造を具体的に説明すると、エンジン本体１の各シリンダ１１には燃焼室内に燃料を噴射する多噴口の燃料噴射弁１２が配設されている。各燃料噴射弁１２は、制御信号に応じて燃料噴射時間及び噴射タイミングの制御が可能な構造となっている。これらの燃料噴射弁１２の燃料入口側は分配通路１３を介してコモンレール（共通管）１４に接続され、また各燃料噴射弁１２の燃料出口側はリターン通路１６に接続されている。上記コモンレール１４は燃料通路１５を介して燃料圧送ポンプ１７に接続されており、燃料圧送ポンプ１７から送給された燃料がコモンレール１４で蓄圧された上で各燃料噴射弁１２に送られるようになっている。
【００１７】
上記燃料圧送ポンプ１７はエンジンで駆動されて燃料を圧送するようになっている。この燃料圧送ポンプ１７には燃圧コントロールバルブ１８が設けられ、この燃圧コントロールバルブ１８によって燃料圧送量が調節され、これによりコモンレール内の燃料圧力、つまり燃料噴射弁１２からの噴射圧力が調節されるようになっている。また、上記コモンレール１４には、コモンレール内の燃料圧力を検出する燃圧センサ１９が設けられている。
【００１８】
上記吸気通路２には、その上流側から順にエアフローセンサ２１と、ターボ過給機５のコンプレッサ６と、インタークーラ２２と、サージタンク２３とが配設されるとともに、サージタンク２３に吸気圧力センサ２４が設けられている。
【００１９】
また、上記排気通路３には、ターボ過給機５のタービン７と、触媒コンバータ２５とが配設されている。
【００２０】
さらにこのエンジンには、排気通路３と吸気通路２とを連通するＥＧＲ通路２６と、このＥＧＲ通路２６に介設されたＥＧＲ弁２７とを有するＥＧＲ装置（排気還流装置）が設けられている。上記ＥＧＲ弁２７は、デューティ制御可能な電磁弁２８を介してバキュームポンプ２９に接続され、上記電磁弁２８がデューティ制御されることでＥＧＲ弁２７の負圧室に対する負圧と大気圧との導入割合が調整され、これによりＥＧＲ弁２７の開度が制御されるようになっている。
【００２１】
上記燃料噴射弁１２、燃圧コントロールバルブ１８及び電磁弁２８にはコントロールユニット（ＥＣＵ）３０から制御信号が出力される。このＥＣＵ３０には、上記エアフローセンサ２１、燃圧センサ１９及び吸気圧力センサ２４からの信号が入力され、さらに、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ３１、エンジンのクランク角を検出するクランク角センサ３２等からの信号も入力されるようになっている。
【００２２】
そして、上記ＥＣＵ３０から燃料噴射弁１２に出力される制御信号により燃料噴射弁１２からの燃料噴射量及び噴射タイミングが制御され、燃圧コントロールバルブ１８に出力される制御信号によりコモンレール１４内の燃料圧力が制御され、電磁弁２８に出力される制御信号（デューティ信号）によりＥＧＲ弁１２が制御されるようになっている。
【００２３】
上記ＥＣＵ３０は、図２に示すように、運転状態検出手段３５と、燃圧制御手段３６と、燃料噴射制御手段３７とを機能的に含んでいる。運転状態検出手段３５は、クランク角センサ３２からの信号の周期の計測等によって求められるエンジン回転数、アクセル開度センサ３１により検出されるアクセル開度、吸気圧力センサ２４によって検出される過給圧等に基づいて運転域の検出を行うとともに、アクセル開度変化等に基づき、エンジンの加速状態の検出を行うようになっている。
【００２４】
上記燃圧制御手段３６は、運転状態に応じて燃料噴射圧力を制御し、例えば予めメモリに記憶させた目標燃料噴射圧力のマップからそのときの運転状態に応じた目標燃料噴射圧力を求め、それに応じて燃圧コントロールバルブ１８を制御するものであり、このような制御によりエンジン負荷の増大に伴って燃料噴射圧力を増大させるようになっている。
【００２５】
また、上記燃料噴射制御手段３６は、少なくとも低回転域においてパイロット噴射により予混合燃焼を行わせてからメイン噴射により拡散燃焼を行わせるように燃料噴射を制御し、例えば高回転高負荷の領域を除く運転領域をパイロット噴射領域として、このパイロット領域ではパイロット及びメインの両噴射を行わせ、上記高回転高負荷の領域ではメイン噴射のみ行わせるように制御する。
【００２６】
さらに燃料噴射制御手段３７は、基本的制御としてパイロット噴射及びメイン噴射の基本的な噴射量Ｑpb，Ｑmb及び噴射タイミングＴpb，Ｔmbを設定する手段３８と、所定加速時にパイロット噴射量及びメイン噴射量をそれぞれ増量補正する手段３９と、所定加速時にパイロット噴射終了からメイン噴射開始までの間隔を低回転低負荷域での定常運転時に対して短くするように噴射タイミングの変更制御を行う手段４０とを有している。
【００２７】
噴射量の増量補正及び噴射タイミングの変更が行われる所定加速時とは、低回転低負荷域から中負荷乃至高負荷の運転領域への加速時であり、特にアイドル域から急加速時にこのような制御を行うことが有効である。また、上記噴射タイミングの変更制御としては、パイロット噴射のタイミングを遅角側に補正してメイン噴射に近づけるようにしている。
【００２８】
上記ＥＣＵ３０による燃料噴射の制御の一実施形態を図３のフローチャートによって説明する。
【００２９】
このフローチャートの処理がスタートすると、まずステップＳ１でエンジン回転数、アクセル開度、燃料噴射量、過給圧、クランク角の各信号が読み込まれ、続いてステップＳ２で現在の運転状態がパイロット噴射領域にあるか否かが判定される。
【００３０】
そして、パイロット噴射領域にある場合、ステップＳ３で、運転状態に対応づけたパイロット噴射タイミング及びメイン噴射タイミングの各マップから、現在の運転状態に応じた基本的なパイロット噴射タイミングＴpb及びメイン噴射タイミングＴmbが算出される。さらにステップＳ４で、運転状態に対応づけたパイロット噴射量及びメイン噴射量の各マップから、現在の運転状態に応じた基本的なパイロット噴射量Ｑpb及びメイン噴射量Ｑmbが算出される。
【００３１】
次にステップＳ５でエンジン回転数、アクセル開度及びアクセル開度変化率等に基づき、アイドル運転域からの急加速状態か否かが判定され、この判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ６で、燃料噴射圧力が所定値以上の変化率で急変したか否かが判定される。
【００３２】
アイドル運転域からの急加速であって燃料噴射圧力が急変したときは、加速初期の制御として、先ずステップＳ７で、メイン噴射及びパイロット噴射を増量補正するための増量値ΔＱｐ，ΔＱｍが算出されるとともに、ステップＳ８でパイロット噴射とメイン噴射の噴射間隔を短縮するための噴射間隔縮小値ΔＴｐが算出される。なお、上記増量値ΔＱｐ，ΔＱｍは一定値としてもよいが、加速度合や加速開始時の運転状態等に応じてテーブルまたはマップから求めるようにすることが望ましい。また、噴射間隔縮小値ΔＴｐも加速度合や加速開始時の運転状態等に応じてテーブルまたはマップから求められる値又は一定値とすればよい。
【００３３】
次にステップＳ９でタイマーＴＯに減衰時間の初期値がセットされる。続いてステップＳ１０で燃料噴射が実行される。この場合、パイロット噴射タイミングＴｐは、その基本的なタイミングＴpbに対してメイン噴射タイミングに近づく方向（遅角側）へ上記噴射間隔縮小値ΔＴｐ分だけ変更され、パイロット噴射量Ｑｐはその基本的な量Ｑpbに増量値ΔＱｐを加算した値とされる。また、メイン噴射タイミングＴｍは基本的なタイミングＴmbとされ、メイン噴射量Ｑｍはその基本的な量Ｑmbに増量値ΔＱｍを加算した値とされる。
【００３４】
さらにタイマーＴＯの値の判定（ステップＳ１１）に基づき、タイマーＴＯがゼロとなるまで、タイマーＴＯの値がディクリメントされ（ステップＳ１２）、かつ噴射間隔縮小値ΔＴｐが所定量Ｔpoずつ小さくされるとともに（ステップＳ１３）、パイロット噴射増量値ΔＱｐ及びメイン噴射増量値ΔＱｍがそれぞれ所定量Ｑpt，Ｑmtずつ小さくされつつ（ステップＳ１４）、ステップＳ１０の制御が繰り返される。
【００３５】
所定の減衰時間の経過によってタイマーＴＯがゼロとなったときは、ステップＳ１５で噴射間隔縮小値ΔＴｐ、パイロット噴射増量値ΔＱｐ及びメイン噴射増量値ΔＱｍがゼロとされてリターンされる。
【００３６】
なお、パイロット噴射領域内においてアイドル運転域からの急加速でない場合（ステップＳ５の判定がＮＯの場合）や、燃料噴射圧力が所定値以上に急変していない場合（ステップＳ６の判定がＮＯの場合）は、ステップＳ１６で基本的なタイミングＴpb及び噴射量Ｑpbによるパイロット噴射並びに基本的なタイミングＴmb及び噴射量Ｑmbによるメイン噴射が実行される。また、パイロット噴射領域にない場合（ステップＳ２の判定がＮＯの場合）は、ステップＳ１７でメイン噴射のみからなる燃料噴射が実行される。
【００３７】
以上のような当実施形態の装置による作用を、図４を参照しつつ説明する。
【００３８】
図４（ａ）は噴射タイミングを示すものであって、実線は当実施形態の制御によるアイドルからの急加速時のパイロット噴射タイミング（Ｔｐ＝Ｔpb−ΔＴｐ）及びメイン噴射タイミング（Ｔｍ＝Ｔmb）を示し、また破線は基本的なパイロット噴射タイミング（Ｔpb）を示している。
【００３９】
低回転低負荷域等のパイロット噴射領域では、メイン噴射に先立ってバイロット噴射が行われることにより、パイロット噴射された燃料が着火遅れ期間の経過後に予混合燃焼し、それに続いてメイン噴射された拡散燃焼する。このようなパイロット噴射による予混合燃焼とそれに続くメイン噴射による拡散燃焼が良好に行われているときは、メイン噴射後の燃焼圧の上昇が適度に緩和され、騒音低減等に有利となる。そして、基本的なパイロット噴射タイミング（Ｔpb）とメイン噴射タイミング（Ｔｍ＝Ｔmb）との間隔は、その時の運転域における定常運転時に、上記のような予混合燃焼及び拡散燃焼が良好に行われるように設定されている。
【００４０】
ところが、アイドルからの急加速時における加速初期には、ターボラグにより過給圧上昇及びそれに伴う吸気充填量の増加には遅れが生じているものの、加速操作（アクセル踏み込み）による負荷の増大に応じ、燃圧制御手段３６により制御される燃料噴射圧力が上昇し、これにより、燃料噴射弁から噴射された燃料の気化、霧化が促進される。このため、このような状況にある加速初期に従来のようにパイロット噴射タイミングを定常時と同様の基本的なタイミング（Ｔpb）とした場合は、図４（ｂ）中に破線で示すように、燃料の気化、霧化の促進によってパイロット噴射の燃料の燃焼が速められ、その燃料が燃え尽きてしまってからメイン噴射が行われて、そのメイン噴射後に熱発生率が急激に増大することにより、ＮＯｘ及び騒音の増大を招く。
【００４１】
これに対し、当実施形態の装置によると、アイドルからの急加速時における加速初期に、メイン噴射との間隔が短縮されるようにパイロット噴射タイミング（Ｔｐ＝Ｔpb−ΔＴｐ）が遅角側に変更されることにより、図４（ｂ）中に実線で示すように、燃料噴射圧力の上昇により燃焼が速められる状況下でも、パイロット噴射の燃料が燃え尽きる前にメイン噴射されて拡散燃焼が良好に行われ、熱発生率の急上昇が適度に抑制される。このため、ＮＯｘ及び騒音の増大が避けられることとなる。
【００４２】
さらに当実施形態では、上記加速初期にパイロット噴射量及びメイン噴射量を増量補正することにより、発生トルクを増大させて回転数上昇及び過給圧の上昇を促進しつつ、上記のように噴射タイミングを変更することにより可及的にＮＯｘ及び騒音を抑制するようにしている。
【００４３】
まお、上記加速初期にパイロット噴射量及びメイン噴射量の増量補正及びパイロット噴射タイミングの変更を行った後は、加速の進行によるエンジン回転数及び吸入空気量の変化に伴って基本的なパイロット噴射量、メイン噴射量及び基本的なパイロット噴射タイミング、メイン噴射タイミングが変化するとともに、運転状態が加速後の運転域の定常状態に近づくため、増量値ΔＱｐ，ΔＱｍ及び噴射間隔縮小値ΔＴｐが次第に減衰され、所定の減衰時間の経過後に定常時の制御状態に戻される。
【００４４】
図５は燃料噴射の制御の別の実施形態を示すフローチャートである。
【００４５】
このフローチャートにおいて、ステップＳ６までの処理は図３のフローチャートに示したものと同様である。アイドル運転域からの急加速時（ステップＳ５の判定がＹＥＳ）であって、燃料噴射圧力が急変している場合（ステップＳ６の判定がＹＥＳ）には、ステップＳ７でメイン噴射及びパイロット噴射を増量補正するための増量値ΔＱｐ，ΔＱｍが算出されるとともに、ステップＳ２１でパイロット噴射の分割が可能か否かが判定される。ここでは、分割によって噴射パルス幅が有効に噴射可能な最小パルス幅より小さくなることのないように、パイロット噴射量（基本的な噴射量Ｑpbに増量値ΔＱｐを加えた値）が予め設定された基準値以上のときに分割可能とされる。
【００４６】
分割が可能な場合は、後段側のパイロット噴射の終了時期からメイン噴射開始時期までの間隔が短くなるように、分割後段噴射とメイン噴射タイミングの間隔縮小値Ｔbrが算出される（ステップＳ２２）。
【００４７】
次にステップＳ２３でタイマーＴＯに減衰時間の初期値がセットされる。続いてステップＳ２４で燃料噴射が実行される。この場合、噴射量がＱpb＋ΔＱｐのパイロット噴射が所定の分割比（例えば１／２）で分割されるとともに、後段側のパイロット噴射の終了時期が基本的なタイミングＴpbで分割しない場合のパイロット噴射終了時期よりも上記間隔縮小値Ｔbr分だけメイン噴射タイミングに近づく方向（遅角側）へずれるように、分割されたパイロット噴射の各噴射タイミングが設定される。また、メイン噴射タイミングＴｍは基本的なタイミングＴmbとされ、メイン噴射量Ｑｍはその基本的な量Ｑmbに増量値ΔＱｍを加算した値とされる。
【００４８】
ステップＳ２４の噴射実行に続いては、ステップＳ２５でタイマーＴＯがゼロか否かが判定され、この判定に基づき、タイマーＴＯがゼロとなるまで、タイマーＴＯがディクリメントされ（ステップＳ２６）、かつ間隔縮小値Ｔbrが所定量Ｔbroずつ小さくされるとともに（ステップＳ２７）、パイロット噴射増量値ΔＱｐ及びメイン噴射増量値ΔＱｍがそれぞれ所定量Ｑpt，Ｑmtずつ小さくされつつ（ステップＳ２８）、ステップＳ２４の制御が繰り返される。
【００４９】
所定の減衰時間の経過によってタイマーＴＯがゼロとなったときは、ステップＳ２９で間隔縮小値Ｔbr、パイロット噴射増量値ΔＱｐ及びメイン噴射増量値ΔＱｍがゼロとされてリターンされる。
【００５０】
また、ステップＳ２１でパイロット噴射の分割が可能でないと判定された場合は、前述の図３中のステップＳ８〜Ｓ１５の処理が行われる。なお、ステップＳ６の判定がＮＯの場合のステップＳ１６の処理や、ステップＳ２の判定がＮＯの場合のステップＳ１７の処理は、図３に示すものと同様である。
【００５１】
この実施形態によると、加速時の増量補正によってパイロット噴射量が比較的多くなった場合でも、ＮＯｘ及び燃焼騒音の増大を抑制する効果が高められる。すなわち、パイロット噴射量が比較的多くなった場合に、分割噴射が行われることによりパイロット噴射の燃料の急激な燃焼も適度に抑制され、かつ、パイロット噴射のうちの後段噴射とメイン噴射との間隔が短縮されることにより、後段噴射の燃料が燃え尽きる前にメイン噴射が行われて、メイン噴射による熱発生率の急激な立ち上りを適度に抑制する作用も得られ、ＮＯｘ及び騒音の増大防止に有利となる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、エンジン負荷の増大に伴って燃料噴射量及び燃料噴射圧力を増大させるようになっているディーゼルエンジンの燃料制御装置において、低回転低負荷域でパイロット噴射とメイン噴射とを行わせるとともに、低回転低負荷域から中負荷乃至高負荷の運転領域への加速時に、パイロット噴射とメイン噴射との間隔を短くするように制御しているため、、上記加速時に燃料噴射圧力の上昇によって燃焼が速められても、パイロット噴射による予混合燃焼とメイン噴射による拡散燃焼とが途切れることなく行われる状態を確保し、メイン噴射後の熱発生率の急上昇を抑制して、ＮＯｘ及び騒音の増大を防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料制御装置を備えたディーゼルエンジンの実施形態を示す概略図である。
【図２】エンジンのコントロールユニットの具体的構成を示すブロック図である。
【図３】燃料制御の一実施形態を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）はパイロット噴射及びメイン噴射のタイミングを示す説明図であり、（ｂ）は急加速時における熱発生率の変化を示す説明図である。
【図５】燃料制御の別の実施形態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１エンジン本体
５ターボ過給機
１２燃料噴射弁
１７燃料圧送ポンプ
１８燃圧コントロールバルブ
３０コントロールユニット
３５運転状態検出手段
３６燃圧制御手段
３７燃料噴射制御手段

Claims

燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁と、燃料圧送ポンプから送給された燃料を蓄圧するコモンレールとを備え、上記コモンレールに接続される上記燃料噴射弁は、制御信号に応じて燃料噴射時間および噴射タイミングが制御され、エンジン負荷の増大に伴って、コモンレール内の燃料圧力が増大されて上記燃料噴射弁からの燃料噴射圧力が増大されるとともに、上記燃料噴射弁からの燃料噴射量が増大されるようになっているディーゼルエンジンの燃料制御装置において、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、この運転状態検出手段による検出に応じて上記燃料噴射弁からの燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段とを備え、この燃料噴射制御手段は、エンジンの低回転低負荷域においてパイロット噴射により予混合燃焼を行わせてからメイン噴射により拡散燃焼を行わせるように燃料噴射を制御するとともに、この低回転低負荷域から中負荷乃至高負荷の運転領域への加速時に、パイロット噴射終了時期からメイン噴射開始時期までの間隔を低回転低負荷域での定常運転時に対して短くするように噴射タイミングの変更制御を行い、かつ、この低回転低負荷域から中負荷乃至高負荷の運転領域への加速時にパイロット噴射量及びメイン噴射量の両方を増量補正することを特徴とするディーゼルエンジンの燃料制御装置。
上記噴射タイミングの変更制御を行う加速時は、アイドル運転域からの加速時であることを特徴とする請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料制御装置。
上記燃料噴射制御手段は、急加速状態か緩加速状態かを判別し、急加速状態のときにのみ上記噴射タイミングの変更制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のディーゼルエンジンの燃料制御装置。
上記燃料噴射制御手段は、上記噴射タイミングの変更制御として、パイロット噴射のタイミングをメイン噴射に近づけるように変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のディーゼルエンジンの燃料制御装置。
上記燃料噴射制御手段は、上記噴射タイミングの変更制御として、パイロット噴射を複数回に分割し、そのうちの後段側のパイロット噴射の終了時期からメイン噴射開始時期までの間隔を短くするようにパイロット噴射のタイミングを設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のディーゼルエンジンの燃料制御装置。