JP5029501B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

燃料を圧縮自着火させるディーゼルエンジンが広く用いられている。近年、ディーゼルエンジンの燃費やエミッションを改善するため、低圧縮比化が進められる傾向にある。低圧縮比のディーゼルエンジンにおいては、従来のディーゼルエンジンと比べ、圧縮端温度が低くなる。このため、以下のような要因がある場合（特に、二つ以上が重なる場合）には、筒内温度が低くなるために、失火（着火不良）が生じ易くなることがある。   Diesel engines that compress and ignite fuel are widely used. In recent years, in order to improve the fuel efficiency and emission of diesel engines, there is a tendency to lower the compression ratio. In a diesel engine having a low compression ratio, the compression end temperature is lower than that of a conventional diesel engine. For this reason, when there are the following factors (especially when two or more overlap), the in-cylinder temperature becomes low, and misfire (ignition failure) may easily occur.

（１）低水温
冷間始動直後（特に寒冷地の場合）においては、エンジン冷却水温が低いため、筒内温度が低くなり易い。
（２）高地
空気密度の低い高地では、筒内の空気量が少なくなるため、筒内温度が低くなり易い。
（３）グロープラグオフ
始動時の着火補助装置としてグロープラグを備えたディーゼルエンジンが知られている。このグロープラグは、寿命を確保するために、所定のタイミングでオフされる。グロープラグがオフされると、加熱が得られなくなり、筒内温度が低くなり易い。 (1) Low water temperature Immediately after a cold start (particularly in a cold region), the in-cylinder temperature tends to be low because the engine cooling water temperature is low.
(2) High Altitude In high altitude areas where the air density is low, the amount of air in the cylinder decreases, so the in-cylinder temperature tends to decrease.
(3) Glow plug off A diesel engine equipped with a glow plug is known as an ignition assist device at start-up. The glow plug is turned off at a predetermined timing in order to ensure the lifetime. When the glow plug is turned off, heating cannot be obtained and the in-cylinder temperature tends to decrease.

従来、失火を抑制する方法としては、パイロット噴射、特に複数回のパイロット噴射を行う方法が有効であるとされている。しかしながら、失火し易い、厳しい運転条件においては、複数回のパイロット噴射を行っても、失火を確実に抑制することは困難であった。   Conventionally, as a method for suppressing misfire, it has been considered effective to perform pilot injection, particularly a method of performing pilot injection a plurality of times. However, under severe operating conditions that are easy to misfire, it is difficult to reliably suppress misfire even if pilot injection is performed a plurality of times.

特開２００４−１００６０３号公報には、吸気行程ないし圧縮行程において予混合気を形成するように第１の燃料噴射を行い、その予混合気に冷炎反応を生ずる頃に第２の燃料噴射を行う燃焼制御装置が開示されている。この装置では、第２の燃料噴射の気化潜熱によって冷炎反応を抑制することにより、熱炎反応への移行を遅延させるようにしている（上記公報の段落００１７、００６４等参照）。   In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-100603, a first fuel injection is performed so as to form a premixed gas in an intake stroke or a compression stroke, and a second fuel injection is performed when a cold flame reaction occurs in the premixed gas. A combustion control device for performing is disclosed. In this apparatus, the transition to the hot flame reaction is delayed by suppressing the cold flame reaction by the latent heat of vaporization of the second fuel injection (see paragraphs 0017, 0064, etc. of the above publication).

特開２００４−１００６０３号公報JP 2004-100603 A 特開平１１−８２１３９号公報JP-A-11-82139 特開２００７−２７８０８８号公報JP 2007-278088 A

上記公報に記載された発明においては、第１の燃料噴射がパイロット噴射に相当し、第２の燃料噴射がメイン噴射に相当している。仮に、失火し易い厳しい運転条件において、上記公報に記載された発明のように燃料噴射を制御したとすると、パイロット噴射の燃料の冷炎反応が阻害されるため、メイン噴射の燃料が着火しにくくなる。このため、失火を生じ易くなる。   In the invention described in the above publication, the first fuel injection corresponds to pilot injection, and the second fuel injection corresponds to main injection. If the fuel injection is controlled as in the invention described in the above publication under severe operating conditions that are likely to cause misfire, the cold flame reaction of the pilot injection fuel is hindered, and the fuel of the main injection is difficult to ignite. Become. For this reason, it becomes easy to produce misfire.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、失火し易い状況であっても失火を確実に抑制することのできる内燃機関の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 control device for an internal combustion engine that can reliably suppress misfire even in a situation where misfire is likely to occur.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の気筒内に燃料を噴射する燃料インジェクタと、
前記燃料インジェクタに対し、１サイクル中に、メイン噴射と、該メイン噴射に先立つ少なくとも１回のパイロット噴射とを含む複数回の噴射を実行させる燃料噴射制御装置と、
失火のし易さを判定する失火し易さ判定手段と、
失火し易いと前記失火し易さ判定手段により判定された場合に、前記パイロット噴射の燃料が反応してなる冷炎に、その次の回の噴射の噴霧が時間的または空間的に重ならないように、パイロットインターバルを設定する失火抑制手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
A fuel injector for injecting fuel into a cylinder of the internal combustion engine;
A fuel injection control device for causing the fuel injector to perform a plurality of injections including a main injection and at least one pilot injection preceding the main injection in one cycle;
A misfire ease determination means for determining the ease of misfire;
When it is determined that the misfire is likely to occur by the misfire easiness determination means, the spray of the next injection is not temporally or spatially overlapped with the cool flame formed by the reaction of the fuel of the pilot injection. And misfire suppression means for setting a pilot interval,
It is characterized by providing.

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記失火し易さ判定手段は、燃料の着火を補助する着火補助装置のオン／オフ、前記内燃機関の代表温度、および標高、のうちの少なくとも一つに基づいて失火し易さ指標を算出する失火し易さ指標算出手段を含むことを特徴とする。 The second invention is the first invention, wherein
The misfire easiness determination means calculates a misfire easiness index based on at least one of on / off of an ignition assist device for assisting fuel ignition, a representative temperature of the internal combustion engine, and an altitude. A misfire-prone index calculation means is included.

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記失火抑制手段は、前記冷炎が発生した後に、次の回の噴射がなされるように、パイロットインターバルを設定することを特徴とする。 The third invention is the first or second invention, wherein
The misfire suppression means sets a pilot interval so that the next injection is performed after the cold flame is generated.

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記失火抑制手段は、筒内温度がより低いと予想される場合ほど、パイロットインターバルを長くすることを特徴とする。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
The misfire suppression means increases the pilot interval as the in-cylinder temperature is expected to be lower.

また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記パイロット噴射を複数回行う場合において、前記失火抑制手段は、順番が先のパイロット噴射のパイロットインターバルを、順番が後のパイロット噴射のパイロットインターバルに比べて、長くすることを特徴とする。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
In the case where the pilot injection is performed a plurality of times, the misfire suppression means makes the pilot interval of the pilot injection of the first order longer than the pilot interval of the pilot injection of the second order.

また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
失火し易いと前記失火し易さ判定手段により判定されていない場合に、筒内温度がより低いと予想される場合ほど、パイロットインターバルを短くする通常制御手段を備えることを特徴とする。 According to a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions,
When it is not determined that the misfire is likely, the normal control means for shortening the pilot interval is provided in the case where the in-cylinder temperature is expected to be lower.

また、第７の発明は、第１または第２の発明において、
前記燃料インジェクタは、複数の噴孔を備え、それらの噴孔から噴霧を放射状に噴射し、
前記パイロット噴射の噴霧は、筒内に生ずるスワールによって回転し、
前記失火抑制手段は、前記パイロット噴射の噴霧と噴霧との間に、次回の噴射の噴霧が形成されるように、パイロットインターバルを設定することを特徴とする。 The seventh invention is the first or second invention, wherein
The fuel injector includes a plurality of injection holes, and sprays the sprays radially from the injection holes,
The pilot spray is rotated by a swirl generated in the cylinder,
The misfire suppression means sets a pilot interval so that a spray of the next injection is formed between the sprays of the pilot injection.

第１の発明によれば、失火し易いと判定された状況においては、パイロット噴射の燃料が反応してなる冷炎に、その次の回の燃料噴射の噴霧が時間的または空間的に重ならないように、パイロットインターバルを設定することができる。これにより、パイロット噴射の燃料の冷炎反応が、次の噴射の気化潜熱による冷却のために阻害されることを防止することができる。すなわち、パイロット噴射の燃料の冷炎を確実に発生させることができる。このため、第１の発明によれば、失火し易い状況であっても、熱炎の発生をそれに先立つ冷炎によって確実に促進することができるので、失火を確実に抑制することができる。   According to the first aspect of the invention, in a situation where it is determined that misfire is likely to occur, the spray of the next fuel injection does not overlap in time or space with the cold flame formed by the reaction of the fuel of the pilot injection. Thus, the pilot interval can be set. Thereby, it is possible to prevent the cold flame reaction of the fuel of the pilot injection from being hindered due to the cooling due to the latent heat of vaporization of the next injection. That is, it is possible to reliably generate a cold flame of pilot-injected fuel. For this reason, according to 1st invention, even if it is a situation which is easy to misfire, since generation | occurrence | production of a thermal flame can be reliably accelerated | stimulated by the cold flame prior to it, misfire can be suppressed reliably.

第２の発明によれば、燃料の着火を補助する着火補助装置のオン／オフ、内燃機関の代表温度、および標高、のうちの少なくとも一つに基づいて失火し易さ指標を算出することにより、失火のし易さを精度良く判定することができる。   According to the second aspect of the present invention, by calculating an easy-to-fire index based on at least one of on / off of an ignition assist device that assists fuel ignition, a representative temperature of the internal combustion engine, and an altitude. The ease of misfire can be accurately determined.

第３の発明によれば、パイロット噴射の冷炎が発生した後のタイミングで次の回の噴射がなされるように、パイロットインターバルを設定することができる。すなわち、パイロット噴射の冷炎に、その次の回の燃料噴射の噴霧が時間的に重ならないようにすることができる。このため、パイロット噴射の冷炎を確実に発生させることができる。   According to the third aspect, the pilot interval can be set so that the next injection is performed at the timing after the cold flame of the pilot injection occurs. That is, the spray of the next fuel injection can be prevented from overlapping with the cold flame of the pilot injection in terms of time. For this reason, it is possible to reliably generate a pilot-injection cold flame.

第４の発明によれば、筒内温度がより低いと予想される場合ほど、パイロットインターバルを長くすることができる。筒内温度がより低い場合ほど、パイロット噴射がなされてから冷炎が発生するまでに要する時間が長くなる。従って、冷炎の発生後に次回の噴射を行うためには、パイロットインターバルをより長くすることが望ましい。第４の発明によれば、このような要求を満足させることができるので、パイロットインターバルをより適切に設定することができる。よって、失火をより確実に抑制することができる。   According to the fourth invention, the pilot interval can be lengthened as the in-cylinder temperature is expected to be lower. The lower the in-cylinder temperature, the longer the time required from when the pilot injection is performed until the cool flame is generated. Therefore, in order to perform the next injection after the occurrence of the cold flame, it is desirable to make the pilot interval longer. According to the fourth aspect of the invention, such a requirement can be satisfied, so that the pilot interval can be set more appropriately. Therefore, misfire can be more reliably suppressed.

第５の発明によれば、順番が先のパイロット噴射のパイロットインターバルを、順番が後のパイロット噴射のパイロットインターバルに比べて、長くすることができる。順番が先のパイロット噴射ほど、筒内温度がより低い状況で実施されるため、冷炎が発生するまでの時間が長くなる。従って、冷炎の発生後に次回の噴射を行うためには、順番が先のパイロット噴射ほど、パイロットインターバルをより長くすることが望ましい。第５の発明によれば、このような要求を満足させることができるので、パイロットインターバルをより適切に設定することができる。よって、失火をより確実に抑制することができる。   According to the fifth aspect, the pilot interval of the pilot injection with the first order can be made longer than the pilot interval of the pilot injection with the second order. The earlier pilot injection is performed in a situation where the in-cylinder temperature is lower, so the time until the cool flame is generated becomes longer. Therefore, in order to perform the next injection after the occurrence of the cold flame, it is desirable that the pilot interval be longer as the pilot injection is earlier in order. According to the fifth aspect, since such a request can be satisfied, the pilot interval can be set more appropriately. Therefore, misfire can be more reliably suppressed.

第６の発明によれば、失火し易いと判定されていない状況においては、筒内温度がより低いと予想される場合ほどパイロットインターバルを短くする制御、すなわち通常の制御を行うことができる。これにより、筒内温度が低い場合ほど、着火遅れを小さくすることができるので、ＨＣを低減することができる。   According to the sixth aspect of the invention, in a situation where it is not determined that misfire is likely to occur, it is possible to perform control for shortening the pilot interval, that is, normal control as the in-cylinder temperature is expected to be lower. Thereby, as the in-cylinder temperature is lower, the ignition delay can be reduced, so that HC can be reduced.

第７の発明によれば、パイロット噴射の噴霧を筒内に生ずるスワールによって回転させることにより、その噴霧と噴霧との間に、次回の噴射の噴霧が形成されるように、パイロットインターバルを設定することができる。すなわち、パイロット噴射の冷炎に、その次の回の燃料噴射の噴霧が空間的に重ならないようにすることができる。このため、パイロット噴射の冷炎を確実に発生させることができる。   According to the seventh aspect, the pilot interval is set so that the spray of the next injection is formed between the sprays by rotating the spray of the pilot injection by the swirl generated in the cylinder. be able to. That is, the spray of the next fuel injection can be prevented from spatially overlapping the cold flame of the pilot injection. For this reason, it is possible to reliably generate a pilot-injection cold flame.

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、４サイクルのディーゼルエンジン（圧縮着火内燃機関）１０を備えている。ディーゼルエンジン１０は、車両に動力源として搭載されている。本実施形態のディーゼルエンジン１０は直列４気筒型であるが、本発明では、気筒数および気筒配置は、特に限定されるものではない。 Embodiment 1 FIG.
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system shown in FIG. 1 includes a four-cycle diesel engine (compression ignition internal combustion engine) 10. The diesel engine 10 is mounted on the vehicle as a power source. Although the diesel engine 10 of this embodiment is an in-line four-cylinder type, in the present invention, the number of cylinders and the cylinder arrangement are not particularly limited.

ディーゼルエンジン１０の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射する燃料インジェクタ１２が設置されている。各気筒の燃料インジェクタ１２は、共通のコモンレール１４に接続されている。コモンレール１４内には、サプライポンプ１６によって加圧された高圧の燃料が貯留されている。そして、コモンレール１４内から、各燃料インジェクタ１２へ、燃料が供給される。   Each cylinder of the diesel engine 10 is provided with a fuel injector 12 for directly injecting fuel into the cylinder. The fuel injectors 12 of the respective cylinders are connected to a common common rail 14. In the common rail 14, high-pressure fuel pressurized by the supply pump 16 is stored. Then, fuel is supplied from the common rail 14 to each fuel injector 12.

燃料インジェクタ１２は、１サイクル中に複数回、燃料を筒内に噴射することができる。すなわち、燃料インジェクタ１２は、メイン噴射と、このメイン噴射に先立って行われる１回または複数回のパイロット噴射とを、１サイクル中に実施することができる。更に、メイン噴射の後に、アフター噴射、ポスト噴射などを実施してもよい。   The fuel injector 12 can inject fuel into the cylinder a plurality of times during one cycle. That is, the fuel injector 12 can perform main injection and one or more pilot injections performed prior to the main injection in one cycle. Further, after the main injection, after injection, post injection, or the like may be performed.

ディーゼルエンジン１０の排気通路１８は、排気マニホールド２０により枝分かれして、各気筒の排気ポート２２（図２参照）に接続されている。本実施形態のディーゼルエンジン１０は、ターボ過給機２４を備えている。排気通路１８は、ターボ過給機２４の排気タービンに接続されている。   An exhaust passage 18 of the diesel engine 10 is branched by an exhaust manifold 20 and connected to an exhaust port 22 (see FIG. 2) of each cylinder. The diesel engine 10 according to this embodiment includes a turbocharger 24. The exhaust passage 18 is connected to the exhaust turbine of the turbocharger 24.

排気通路１８の、ターボ過給機２４より下流側には、排気ガスを浄化するための触媒（排気浄化装置）２６が設けられている。触媒２６としては、例えば、酸化触媒、吸蔵還元型または選択還元型のＮＯｘ触媒、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、ＤＰＮＲ（Diesel Particulate-NOx-Reduction system）のうちの一つ、またはこれらの組み合わせなどを用いることができる。   A catalyst (exhaust gas purification device) 26 for purifying exhaust gas is provided in the exhaust passage 18 downstream of the turbocharger 24. Examples of the catalyst 26 include an oxidation catalyst, a NOx storage reduction type or selective reduction type NOx catalyst, a DPF (Diesel Particulate Filter), a DPNR (Diesel Particulate-NOx-Reduction system), or a combination thereof. Can be used.

ディーゼルエンジン１０の吸気通路２８の入口付近には、エアクリーナ３０が設けられている。エアクリーナ３０を通って吸入された空気は、ターボ過給機２４の吸気圧縮機で圧縮された後、インタークーラ３２で冷却される。インタークーラ３２を通過した吸入空気は、吸気マニホールド３４により、各気筒の吸気ポート３５（図２参照）に分配される。   An air cleaner 30 is provided near the inlet of the intake passage 28 of the diesel engine 10. The air drawn through the air cleaner 30 is compressed by the intake compressor of the turbocharger 24 and then cooled by the intercooler 32. The intake air that has passed through the intercooler 32 is distributed by the intake manifold 34 to the intake ports 35 (see FIG. 2) of the respective cylinders.

吸気通路２８の、インタークーラ３２と吸気マニホールド３４との間には、吸気絞り弁３６が設置されている。また、吸気通路２８の、エアクリーナ３０の下流近傍には、吸入空気量を検出するエアフローメータ３８が設置されている。   An intake throttle valve 36 is installed between the intercooler 32 and the intake manifold 34 in the intake passage 28. Further, an air flow meter 38 for detecting the amount of intake air is installed in the vicinity of the intake passage 28 downstream of the air cleaner 30.

吸気通路２８の吸気マニホールド３４の近傍には、ＥＧＲ通路４０の一端が接続されている。ＥＧＲ通路４０の他端は、排気通路１８の排気マニホールド２０近傍に接続されている。本システムでは、このＥＧＲ通路４０を通して、排気ガス（既燃ガス）の一部を吸気通路２８に還流させること、つまり外部ＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)を行うことができる。   One end of an EGR passage 40 is connected to the intake passage 28 in the vicinity of the intake manifold 34. The other end of the EGR passage 40 is connected to the vicinity of the exhaust manifold 20 of the exhaust passage 18. In this system, a part of the exhaust gas (burned gas) can be recirculated to the intake passage 28 through the EGR passage 40, that is, external EGR (Exhaust Gas Recirculation) can be performed.

ＥＧＲ通路４０の途中には、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ４２が設けられている。ＥＧＲ通路４０におけるＥＧＲクーラ４２の下流には、ＥＧＲ弁４４が設けられている。このＥＧＲ弁４４の開度を調整することにより、ＥＧＲ率を制御することができる。   An EGR cooler 42 for cooling the EGR gas is provided in the middle of the EGR passage 40. An EGR valve 44 is provided downstream of the EGR cooler 42 in the EGR passage 40. By adjusting the opening degree of the EGR valve 44, the EGR rate can be controlled.

そして、本実施形態のシステムは、大気圧を検出する大気圧センサ４７と、車両の運転席のアクセルペダル位置を検出するアクセルポジションセンサ４８と、グロープラグ４９と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０とを更に備えている。   The system of this embodiment includes an atmospheric pressure sensor 47 that detects atmospheric pressure, an accelerator position sensor 48 that detects the accelerator pedal position of the driver's seat of the vehicle, a glow plug 49, and an ECU (Electronic Control Unit) 50. Is further provided.

ＥＣＵ５０には、上述した各種のセンサおよびアクチュエータが電気的に接続されている。ＥＣＵ５０は、各センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各アクチュエータを作動させることにより、ディーゼルエンジン１０の運転状態を制御する。   The ECU 50 is electrically connected to the various sensors and actuators described above. ECU50 controls the driving | running state of the diesel engine 10 by operating each actuator according to a predetermined program based on the output of each sensor.

グロープラグ４９は、ディーゼルエンジン１０の各気筒に設けられている。ディーゼルエンジン１０の始動時には、このグロープラグ４９に通電することにより、燃焼室を加熱、あるいは燃料噴霧を加熱する制御が行われる。これにより、燃料の着火を補助し、良好な始動性が得られる。   The glow plug 49 is provided in each cylinder of the diesel engine 10. When the diesel engine 10 is started, the glow plug 49 is energized to control the combustion chamber or fuel spray. Thereby, ignition of fuel is assisted and good startability can be obtained.

グロープラグ４９に通電し続けると、グロープラグ４９の寿命が短縮したり、電力消費が多くなったりする。ＥＣＵ５０は、グロープラグ４９の寿命確保や電力消費量節減のため、ディーゼルエンジン１０の始動後、所定のタイミングで、グロープラグ４９への通電をオフする制御を行う。   If the glow plug 49 is continuously energized, the life of the glow plug 49 is shortened and the power consumption increases. The ECU 50 performs control to turn off the energization to the glow plug 49 at a predetermined timing after the diesel engine 10 is started in order to ensure the life of the glow plug 49 and reduce the power consumption.

図２は、図１に示すシステムにおけるディーゼルエンジン１０の一つの気筒の断面を示す図である。以下、ディーゼルエンジン１０について更に説明する。図２に示すように、ディーゼルエンジン１０のクランク軸６０の近傍には、クランク軸６０の回転角度を検出するクランク角センサ６２が取り付けられている。このクランク角センサ６２は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されている。   FIG. 2 is a view showing a cross section of one cylinder of the diesel engine 10 in the system shown in FIG. Hereinafter, the diesel engine 10 will be further described. As shown in FIG. 2, a crank angle sensor 62 that detects the rotation angle of the crankshaft 60 is attached in the vicinity of the crankshaft 60 of the diesel engine 10. The crank angle sensor 62 is electrically connected to the ECU 50.

ＥＣＵ５０は、クランク角センサ６２の信号に基づいてエンジン回転数を算出する。また、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数およびアクセルポジションセンサ４８の信号などに基づいて、ディーゼルエンジン１０の負荷（燃料噴射量、トルクなど）を算出する。   The ECU 50 calculates the engine speed based on the signal from the crank angle sensor 62. Further, the ECU 50 calculates the load (fuel injection amount, torque, etc.) of the diesel engine 10 based on the engine speed, the signal of the accelerator position sensor 48, and the like.

ディーゼルエンジン１０には、吸気弁５２を駆動する吸気動弁装置５４と、排気弁５６を駆動する排気動弁装置５８とが備えられている。更に、ディーゼルエンジン１０には、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ６８が設置されている。この水温センサ６８は、ＥＣＵ５０に電気的に接続されている。   The diesel engine 10 includes an intake valve operating device 54 that drives the intake valve 52 and an exhaust valve operating device 58 that drives the exhaust valve 56. Further, the diesel engine 10 is provided with a water temperature sensor 68 that detects the temperature of engine cooling water. This water temperature sensor 68 is electrically connected to the ECU 50.

図３は、燃料インジェクタ１２に対する駆動信号を示す図である。図３に示すように、本実施形態のディーゼルエンジン１０では、メイン噴射に先立って、パイロット噴射を３回行うことができる。本明細書では、各回のパイロット噴射について、次のパイロット噴射との間隔（最後のパイロット噴射の場合にはメイン噴射との間隔）を、「パイロットインターバル」と称する。   FIG. 3 is a diagram showing a drive signal for the fuel injector 12. As shown in FIG. 3, in the diesel engine 10 of the present embodiment, pilot injection can be performed three times prior to main injection. In this specification, the interval between each pilot injection and the next pilot injection (interval with the main injection in the case of the last pilot injection) is referred to as a “pilot interval”.

ディーゼルエンジン１０において、以下のような要因がある場合（特に、二つ以上が重なる場合）には、筒内温度が低くなり易い。（１）エンジン冷却水温が低いこと。（２）空気密度の低い高地にいること。（３）グロープラグ４９がオフされていること。このような場合には、筒内温度が低くなる結果、失火（着火不良）が生じ易い、厳しい運転条件となる。   In the diesel engine 10, the in-cylinder temperature tends to be low when there are the following factors (particularly, when two or more of them overlap). (1) The engine coolant temperature is low. (2) Being at high altitude with low air density. (3) The glow plug 49 is turned off. In such a case, the in-cylinder temperature becomes low, resulting in severe operating conditions in which misfire (ignition failure) is likely to occur.

失火が生ずると、排気ガス中の未燃燃料成分（すなわちＨＣ）が多くなったり、白煙を生じたりする。このため、失火を防止することは極めて重要である。失火を防止する方法としては、従来、パイロット噴射を複数回行うことが有効であると言われている。また、従来、パイロットインターバルを短くした方が、着火遅れが小さくなり、ＨＣの低減に有利であると言われている。   When misfire occurs, the amount of unburned fuel components (ie, HC) in the exhaust gas increases or white smoke is generated. For this reason, preventing misfire is extremely important. Conventionally, it is said that it is effective to perform pilot injection a plurality of times as a method for preventing misfire. Conventionally, it has been said that shortening the pilot interval reduces ignition delay and is advantageous for reducing HC.

しかしながら、従来の技術では、失火し易い厳しい運転条件の場合には、パイロット噴射を複数回行ったり、パイロットインターバルを短くしたりしても、失火を十分に抑制することが困難であった。本発明者は、失火に厳しい運転条件での失火を確実に抑制するべく、鋭意研究を続けた結果、従来の知見とは逆に、パイロットインターバルを長くすることが有効であることを見出した。   However, in the conventional technology, under severe operating conditions that easily cause misfire, it is difficult to sufficiently suppress misfire even if pilot injection is performed a plurality of times or the pilot interval is shortened. The present inventor has conducted extensive research to reliably suppress misfires under severe operating conditions, and has found that it is effective to increase the pilot interval, contrary to conventional knowledge.

燃料と空気との混合気が自己着火する際の反応は、冷炎反応と熱炎反応とに大別される。冷炎反応（低温酸化反応）とは、大きな熱発生（熱炎反応）の前に見られる小さな熱発生を言う。冷炎反応においては、ＨＣＨＯなどの酸化物やＯＨラジカルといった、反応性の高い物質が生成されるとともに、微弱な熱発生を生ずる。この冷炎反応により、反応性の高い物質が供給されるとともに、微弱な熱発生によって筒内温度が上昇することで、熱炎反応が促進される。   The reaction when the fuel / air mixture self-ignites is roughly divided into a cold flame reaction and a hot flame reaction. The cold flame reaction (low temperature oxidation reaction) refers to the small heat generation seen before the large heat generation (hot flame reaction). In the cold flame reaction, highly reactive substances such as oxides such as HCHO and OH radicals are generated, and weak heat is generated. The cold flame reaction supplies a highly reactive substance, and the in-cylinder temperature rises due to weak heat generation, thereby promoting the hot flame reaction.

図４は、失火し易い厳しい運転条件における筒内の熱発生率の波形を示す図である。図４中の上側の波形は、パイロットインターバルが比較的短い場合のものである（比較例）。本発明者の知見によれば、失火の発生するメカニズムは、次のようなものである。失火し易い厳しい運転条件の場合には、パイロット噴射により噴射された燃料が冷炎反応を起こすまでに要する時間が長くなる。その結果、パイロット噴射の燃料の冷炎が発生する前または発生途中のタイミングで、次の回のパイロット噴射あるいはメイン噴射（以下、単に「次回の噴射」と称する）が行われることとなる。このような場合には、冷炎の発生が、次回の噴射の燃料の気化潜熱による冷却のために、阻害されてしまう。このため、熱炎反応が促進されず、失火が生ずるものと考えられる。   FIG. 4 is a diagram showing a waveform of the heat generation rate in the cylinder under severe operating conditions that easily cause misfire. The upper waveform in FIG. 4 is obtained when the pilot interval is relatively short (comparative example). According to the knowledge of the present inventor, the mechanism by which misfire occurs is as follows. In severe operating conditions that easily cause misfire, the time required for the fuel injected by pilot injection to cause a cold flame reaction becomes longer. As a result, the next pilot injection or main injection (hereinafter simply referred to as “next injection”) is performed before or during the generation of the pilot injection fuel cool flame. In such a case, the generation of the cold flame is hindered due to the cooling due to the latent heat of vaporization of the fuel for the next injection. For this reason, it is considered that the hot flame reaction is not promoted and misfire occurs.

一方、図４中の下側の熱発生率の波形は、パイロット噴射の燃料の冷炎が発生した後のタイミングで次回の噴射が行われるように、パイロットインターバルを長くした場合のものである（本実施形態）。パイロットインターバルをこのような長さに設定することにより、各回のパイロット噴射の燃料の冷炎を確実に発生させることができる。よって、それらの冷炎によって、熱炎反応を十分に促進することができる。このため、失火を確実に抑制することができる。本実施形態では、パイロット噴射の燃料の冷炎が発生した後のタイミングで次回の噴射が行われるようにパイロットインターバルの長さを設定する制御、すなわち図４中の下側に示すような駆動信号によって燃料インジェクタ１２を駆動する制御のことを、以下「失火抑制制御」と称する。   On the other hand, the waveform of the heat release rate on the lower side in FIG. 4 is obtained when the pilot interval is extended so that the next injection is performed at the timing after the cold flame of the fuel of the pilot injection occurs ( This embodiment). By setting the pilot interval to such a length, it is possible to reliably generate a cool flame of fuel for each pilot injection. Therefore, the hot flame reaction can be sufficiently promoted by these cold flames. For this reason, misfire can be suppressed reliably. In the present embodiment, the control for setting the length of the pilot interval so that the next injection is performed at the timing after the cold flame of the fuel of the pilot injection occurs, that is, the drive signal as shown on the lower side in FIG. Hereinafter, the control for driving the fuel injector 12 is referred to as “misfire suppression control”.

［実施の形態１における具体的処理］
図５は、上記の機能を実現するために本実施形態においてＥＣＵ５０が実行するルーチンのフローチャートである。図５に示すルーチンによれば、まず、失火し易さ指標αが算出される（ステップ１００）。 [Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by the ECU 50 in the present embodiment in order to realize the above function. According to the routine shown in FIG. 5, first, the misfire easiness index α is calculated (step 100).

本実施形態では、失火し易さ指標αは、グロープラグ４９のオン／オフと、水温センサ６８によって検出されるディーゼルエンジン１０の冷却水温と、大気圧センサ４７によって検出される大気圧から推定される現在地の標高とに基づいて、算出される。図６および図７は、失火し易さ指標αを算出するためのマップである。グロープラグ４９がオフされている場合には、図６に示すマップが参照され、失火し易さ指標αが、０度、１度、２度、３度の４段階に算出される。これに対し、グロープラグ４９がオンされている場合には、図７に示すマップが参照され、失火し易さ指標αが、０度、１度、２度の３段階に算出される。これらのマップに示すように、失火し易さ指標αは、冷却水温が低く、標高が高いほど、大きい値に算出される。また、失火し易さ指標αは、グロープラグ４９がオフされている場合には、グロープラグ４９がオンされている場合よりも、大きい値に算出される。   In the present embodiment, the misfire ease index α is estimated from the on / off of the glow plug 49, the cooling water temperature of the diesel engine 10 detected by the water temperature sensor 68, and the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor 47. It is calculated based on the altitude of the current location. 6 and 7 are maps for calculating the misfire ease index α. When the glow plug 49 is turned off, the map shown in FIG. 6 is referred to, and the misfire ease index α is calculated in four stages of 0 degree, 1 degree, 2 degrees, and 3 degrees. On the other hand, when the glow plug 49 is on, the map shown in FIG. 7 is referred to, and the misfire ease index α is calculated in three stages of 0 degree, 1 degree, and 2 degrees. As shown in these maps, the misfire ease index α is calculated as a larger value as the cooling water temperature is lower and the altitude is higher. The misfire ease index α is calculated to be larger when the glow plug 49 is turned off than when the glow plug 49 is turned on.

上記ステップ１００の処理に続いて、図８に示すマップに基づいて、現在のディーゼルエンジン１０の運転状態が属する運転領域の番号βが算出される（図５のステップ１０２）。図８に示すマップにおいては、比較的低回転低負荷側の運転領域が三つに分けられ、各領域に１，２，３の番号が付されている。運転領域２は、運転領域３よりも更に低回転低負荷側に位置し、運転領域１は、運転領域２よりも更に低回転低負荷側に位置している。   Following the processing in step 100, the number β of the operating region to which the current operating state of the diesel engine 10 belongs is calculated based on the map shown in FIG. 8 (step 102 in FIG. 5). In the map shown in FIG. 8, the operation area on the relatively low rotation and low load side is divided into three, and numbers 1, 2, and 3 are assigned to the respective areas. The operation region 2 is located on the low rotation and low load side further than the operation region 3, and the operation region 1 is located on the low rotation and low load side further than the operation region 2.

失火は、低回転低負荷側の領域ほど、起こり易い。すなわち、高回転高負荷側の領域ほど、失火の起こるおそれは少ない。図８に示すマップにおいて、運転領域３よりも高回転高負荷側の領域では、失火し易さ指標αにかかわらず、失火が起こるおそれはないと判断できる。このため、本実施形態では、ディーゼルエンジン１０の運転状態が図８中の運転領域３よりも高回転高負荷側の領域にある場合には、失火し易さ指標αにかかわらず、失火抑制制御を行わないこととしている。   Misfires are more likely to occur in regions with lower rotation and lower load. In other words, there is less risk of misfire in the region on the high rotation / high load side. In the map shown in FIG. 8, it can be determined that there is no risk of misfire in the region on the higher rotation and higher load side than the operation region 3 regardless of the misfire easiness index α. For this reason, in the present embodiment, when the operation state of the diesel engine 10 is in the region on the high rotation high load side than the operation region 3 in FIG. 8, the misfire suppression control is performed regardless of the misfire ease index α. Do not do.

これに対し、ディーゼルエンジン１０の運転状態が図８中の運転領域１，２，３の何れかにある場合には、失火し易さ指標αとの兼ね合いにより、失火抑制制御を実行するか否かが決定される（図５のステップ１０４）。すなわち、上記ステップ１００で算出された失火し易さ指標αが、上記ステップ１０２で算出された運転領域番号β以上であると認められた場合には、失火抑制制御が必要な状況であると判断できる。そこで、この場合には、失火抑制制御が実行される（ステップ１０６）。   On the other hand, when the operation state of the diesel engine 10 is in any of the operation regions 1, 2, and 3 in FIG. 8, whether or not the misfire suppression control is executed in consideration of the misfire ease index α. Is determined (step 104 in FIG. 5). That is, when it is recognized that the misfire ease index α calculated in step 100 is equal to or greater than the operation region number β calculated in step 102, it is determined that the misfire suppression control is necessary. it can. Therefore, in this case, misfire suppression control is executed (step 106).

失火抑制制御の実行時には、パイロット噴射の燃料の冷炎が発生した後のタイミングで次回の噴射が行われるように、パイロットインターバルの長さが設定される。図９は、パイロットインターバルを算出するためのマップを示す。本実施形態では、このマップに基づいて、パイロットインターバルが算出される。なお、図９中の数字は、パイロット噴射の順番を示す。   When the misfire suppression control is executed, the length of the pilot interval is set so that the next injection is performed at the timing after the cold flame of the pilot injection fuel is generated. FIG. 9 shows a map for calculating the pilot interval. In the present embodiment, the pilot interval is calculated based on this map. The numbers in FIG. 9 indicate the order of pilot injection.

図９に示すように、失火抑制制御（ステップ１０６）においては、冷却水温が低い場合ほど、パイロットインターバルが長くされる。冷却水温が低いほど、筒内温度がより低くなるので、パイロット噴射がなされてから冷炎が発生するまでに要する時間が長くなる。よって、冷炎の発生後に次回の噴射を行うためには、パイロットインターバルをより長くすることが望ましい。図９に示すマップによれば、この要求を満足させることができるので、パイロットインターバルをより適切に設定することができ、失火をより確実に抑制することができる。   As shown in FIG. 9, in the misfire suppression control (step 106), the pilot interval is lengthened as the cooling water temperature is lower. The lower the cooling water temperature is, the lower the in-cylinder temperature is, so that the time required from when the pilot injection is performed until the cool flame is generated becomes longer. Therefore, in order to perform the next injection after the occurrence of the cold flame, it is desirable to make the pilot interval longer. According to the map shown in FIG. 9, since this request can be satisfied, the pilot interval can be set more appropriately, and misfire can be more reliably suppressed.

また、図９に示すマップによれば、３回のパイロット噴射に対し、順番が先のパイロット噴射ほど、パイロットインターバルを長く設定することができる。順番が先のパイロット噴射ほど、筒内温度がより低い状況で実施されるため、冷炎が発生するまでの時間が長くなる。従って、冷炎の発生後に次回の噴射を行うためには、順番が先のパイロット噴射ほど、パイロットインターバルをより長くすることが望ましい。図９に示すマップによれば、この要求を満足させることができるので、各回のパイロットインターバルをより適切に設定することができ、失火をより確実に抑制することができる。   Further, according to the map shown in FIG. 9, the pilot interval can be set longer as the pilot injection is earlier in order for the three pilot injections. The earlier pilot injection is performed in a situation where the in-cylinder temperature is lower, so the time until the cool flame is generated becomes longer. Therefore, in order to perform the next injection after the occurrence of the cold flame, it is desirable that the pilot interval be longer as the pilot injection is earlier in order. According to the map shown in FIG. 9, since this request can be satisfied, the pilot interval of each time can be set more appropriately, and misfire can be more reliably suppressed.

なお、失火抑制制御においては、図９のマップにより算出されたパイロットインターバルに対し、グロープラグ４９のオン／オフや現在地の標高に基づく補正を更に施すようにしても良い。   In the misfire suppression control, correction based on on / off of the glow plug 49 and the altitude of the current location may be further performed on the pilot interval calculated by the map of FIG.

一方、上記ステップ１０４において、失火し易さ指標αが運転領域番号β未満であった場合には、従来通りのパイロット噴射制御が有効な状況であると判断できる。そこで、この場合には、通常制御が実行される（ステップ１０８）。この通常制御においては、図９に示すように、冷却水温が低い場合ほど、つまり筒内温度がより低いと予想される場合ほど、パイロットインターバルが短縮される。これにより、筒内温度がより低いと予想される場合ほど、着火遅れを小さくすることができるので、ＨＣを低減することができる。   On the other hand, if the misfire easiness index α is less than the operation region number β in the above step 104, it can be determined that the conventional pilot injection control is effective. Therefore, in this case, normal control is executed (step 108). In this normal control, as shown in FIG. 9, the pilot interval is shortened as the coolant temperature is lower, that is, as the in-cylinder temperature is expected to be lower. Thereby, as the in-cylinder temperature is expected to be lower, the ignition delay can be reduced, so that HC can be reduced.

なお、本実施形態では、ディーゼルエンジン１０の代表温度として冷却水温を用いたが、ディーゼルエンジン１０の他の部位の温度を代わりに用いてもよい。また、本実施形態では、大気圧に基づいて標高を推定するようにしたが、ＧＰＳ(Global Positioning System)等に基づいて標高を取得するようにしてもよい。   In the present embodiment, the cooling water temperature is used as the representative temperature of the diesel engine 10, but the temperature of another part of the diesel engine 10 may be used instead. In the present embodiment, the altitude is estimated based on atmospheric pressure, but the altitude may be acquired based on GPS (Global Positioning System) or the like.

上述した実施の形態１においては、グロープラグ４９が前記第２の発明における「着火補助装置」に相当している。また、ＥＣＵ５０が、図３に示す駆動信号によって燃料インジェクタ１２を作動させることにより前記第１の発明における「燃料噴射制御装置」が、上記ステップ１００〜１０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「失火し易さ判定手段」が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより前記第１、第３、第４および第５の発明における「失火抑制手段」が、上記ステップ１００の処理を実行することにより前記第２の発明における「失火し易さ指標算出手段」が、上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第６の発明における「通常制御手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the glow plug 49 corresponds to the “ignition assist device” in the second aspect of the present invention. Further, when the ECU 50 operates the fuel injector 12 in accordance with the drive signal shown in FIG. 3, the “fuel injection control device” according to the first aspect of the invention executes the processing of steps 100 to 104 described above. The “misfire prevention means” in the invention executes the process in step 106, so that the “misfire suppression means” in the first, third, fourth, and fifth inventions performs the process in step 100. When executed, the “ease of misfire index calculation means” in the second invention realizes the “normal control means” in the sixth invention by executing the processing of step 108.

実施の形態２．
次に、図１０を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。実施の形態２は、失火抑制制御時のパイロットインターバルの算出方法が異なること以外は、前述した実施の形態１と同様である。 Embodiment 2. FIG.
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the same matters will be simplified or described. Omitted. The second embodiment is the same as the first embodiment described above except that the pilot interval calculation method during misfire suppression control is different.

前述した実施の形態１の失火抑制制御では、パイロット噴射の燃料の冷炎が発生した後のタイミングで、次回の噴射を行うように、パイロットインターバルを設定している。いわば、パイロット噴射の燃料の冷炎に、次回の噴射の噴霧が時間的に重ならないように、パイロットインターバルを設定している。   In the misfire suppression control of the first embodiment described above, the pilot interval is set so that the next injection is performed at the timing after the cold flame of the fuel of the pilot injection occurs. In other words, the pilot interval is set so that the fuel spray of the pilot injection does not overlap the spray of the next injection in time.

これに対し、実施の形態２の失火抑制制御では、パイロット噴射の燃料の冷炎に、次回の噴射の噴霧が空間的に重ならないように、パイロットインターバルを設定することとした。図１０は、実施の形態２における失火抑制制御時のパイロット噴射を説明するための図である。図１０は、燃料インジェクタ１２から燃料がパイロット噴射されたときの様子を、下方向（燃料インジェクタ１２の軸方向）から見た図である。図１０に示す燃料インジェクタ１２の先端７０には、８個の噴孔が周方向に沿って等角度間隔（つまり４５°間隔）で形成されている。それらの噴孔から、噴霧が放射状に噴射される。   In contrast, in the misfire suppression control of the second embodiment, the pilot interval is set so that the spray of the next injection does not spatially overlap the cold flame of the pilot injection fuel. FIG. 10 is a diagram for describing pilot injection during misfire suppression control in the second embodiment. FIG. 10 is a view of the state when the fuel is pilot-injected from the fuel injector 12 as viewed from below (the axial direction of the fuel injector 12). At the tip 70 of the fuel injector 12 shown in FIG. 10, eight injection holes are formed at equal angular intervals (that is, 45 ° intervals) along the circumferential direction. The spray is ejected radially from these nozzle holes.

図１０中には、先に噴射されたパイロット噴射の噴霧が薄いハッチングで、その次に噴射されたパイロット噴射の噴霧が濃いハッチングで、それぞれ描かれている。各噴孔から噴射された噴霧は、筒内（燃焼室内）に形成されるスワールに乗って、燃料インジェクタ１２の先端７０を中心に回転する。本実施形態では、先のパイロット噴射の噴霧が、概ね、燃料インジェクタ１２の噴孔間角度（３６０°÷噴孔数）の半分だけ回転したタイミングで、次のパイロット噴射が行われるように、パイロットインターバルを設定することとした。これにより、図１０に示すように、先のパイロット噴射の噴霧と噴霧との間に、次のパイロット噴射の噴霧を形成することができる。このため、先のパイロット噴射の噴霧により形成された冷炎が、次のパイロット噴射の噴霧によって直接に冷却されることを防止することができる。このため、冷炎反応が阻害されることを防止することができるので、冷炎によって熱炎の発生を促進することができる。従って、失火を確実に抑制することができる。   In FIG. 10, the pilot spray sprayed first is depicted by light hatching, and the pilot spray sprayed next is depicted by dark hatching. The spray injected from each injection hole rides on a swirl formed in the cylinder (combustion chamber) and rotates around the tip 70 of the fuel injector 12. In this embodiment, the pilot is sprayed so that the next pilot injection is performed at the timing when the spray of the previous pilot injection is rotated by approximately half the angle between the injection holes of the fuel injector 12 (360 ° ÷ number of injection holes). It was decided to set an interval. Thereby, as shown in FIG. 10, the spray of the next pilot injection can be formed between the sprays of the previous pilot injection. For this reason, it is possible to prevent the cool flame formed by the previous pilot injection spray from being directly cooled by the next pilot injection spray. For this reason, since it can prevent that a cold flame reaction is inhibited, generation | occurrence | production of a hot flame can be accelerated | stimulated with a cold flame. Accordingly, misfire can be reliably suppressed.

先のパイロット噴射の噴霧が噴孔間角度の半分だけ回転したタイミングで次のパイロット噴射が行われるようにするためには、パイロットインターバルを次式に基づいて算出すればよい。ただし、次式において、パイロットインターバルをＰ［°ＣＡ］、推定実スワール比をＳ、噴孔間角度をθとする。
Ｐ＝Ｓ×（θ÷２） ・・・（１） In order to perform the next pilot injection at the timing when the spray of the previous pilot injection is rotated by half the angle between the nozzle holes, the pilot interval may be calculated based on the following equation. However, in the following equation, the pilot interval is P [° CA], the estimated actual swirl ratio is S, and the nozzle hole angle is θ.
P = S × (θ ÷ 2) (1)

推定実スワール比Ｓは、スワールが１°回転するのに要するクランク角度である。この推定実スワール比は、吸気ポート２２の形状等に応じて定まる所定値である。なお、スワールコントロールバルブ等の可変スワール機構を備えたエンジンの場合には、可変スワール機構の状態に応じて推定実スワール比Ｓが変化する。この場合には、可変スワール機構の状態に応じて推定実スワール比Ｓを算出することができる。   The estimated actual swirl ratio S is a crank angle required for the swirl to rotate 1 °. This estimated actual swirl ratio is a predetermined value determined according to the shape of the intake port 22 and the like. In the case of an engine equipped with a variable swirl mechanism such as a swirl control valve, the estimated actual swirl ratio S changes according to the state of the variable swirl mechanism. In this case, the estimated actual swirl ratio S can be calculated according to the state of the variable swirl mechanism.

本実施形態は、前述した図５に示すルーチンのステップ１０６に相当する箇所において、上記（１）式に基づいてパイロットインターバルを設定することにより、実現することができる。よって、これ以上の説明は省略する。本実施形態では、ＥＣＵ５０が、上記（１）式に基づいてパイロットインターバルを算出することにより前記第７の発明における「失火抑制手段」が実現されている。   The present embodiment can be realized by setting the pilot interval based on the above equation (1) at a location corresponding to step 106 of the routine shown in FIG. Therefore, further explanation is omitted. In the present embodiment, the “misfire suppression means” in the seventh aspect of the present invention is realized by the ECU 50 calculating the pilot interval based on the above equation (1).

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. 図１に示すシステムにおけるディーゼルエンジンの一つの気筒の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of one cylinder of the diesel engine in the system shown in FIG. 燃料インジェクタに対する駆動信号を示す図である。It is a figure which shows the drive signal with respect to a fuel injector. 失火し易い厳しい運転条件における筒内の熱発生率の波形を示す図である。It is a figure which shows the waveform of the heat release rate in the cylinder in the severe driving | running condition which is easy to misfire. 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 失火し易さ指標を算出するためのマップである。It is a map for calculating a misfire ease index. 失火し易さ指標を算出するためのマップである。It is a map for calculating a misfire ease index. 運転領域番号を算出するためのマップである。It is a map for calculating an operation area number. パイロットインターバルを算出するためのマップである。It is a map for calculating a pilot interval. 本発明の実施の形態２における失火抑制制御時のパイロット噴射を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pilot injection at the time of misfire suppression control in Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ディーゼルエンジン
１２ 燃料インジェクタ
１４ コモンレール
１８ 排気通路
２０ 排気マニホールド
２２ 排気ポート
２４ ターボ過給機
２６ 触媒
２８ 吸気通路
３４ 吸気マニホールド
３５ 吸気ポート
３６ 吸気絞り弁
３８ エアフローメータ
４０ ＥＧＲ通路
４４ ＥＧＲ弁
４８ アクセルポジションセンサ
５０ ＥＣＵ
５２ 吸気弁
５４ 吸気動弁装置
５６ 排気弁
５８ 排気動弁装置
６２ クランク角センサ
６４ ピストン
６８ 水温センサ
７０ 先端 10 diesel engine 12 fuel injector 14 common rail 18 exhaust passage 20 exhaust manifold 22 exhaust port 24 turbocharger 26 catalyst 28 intake passage 34 intake manifold 35 intake port 36 intake throttle valve 38 air flow meter 40 EGR passage 44 EGR valve 48 accelerator position sensor 50 ECU
52 Intake Valve 54 Intake Valve Operating Device 56 Exhaust Valve 58 Exhaust Valve Operating Device 62 Crank Angle Sensor 64 Piston 68 Water Temperature Sensor 70 Tip

Claims (5)

圧縮着火式の内燃機関の気筒内に燃料を噴射する燃料インジェクタと、
前記燃料インジェクタに対し、１サイクル中に、メイン噴射と、該メイン噴射に先立つ少なくとも１回のパイロット噴射とを含む複数回の噴射を実行させる燃料噴射制御装置と、
失火のし易さを判定する失火し易さ判定手段と、
失火し易いと前記失火し易さ判定手段により判定された場合に、前記パイロット噴射の燃料が反応してなる冷炎に、その次の回の噴射の噴霧が時間的に重ならないように、パイロットインターバルを設定する失火抑制手段と、
を備え、
前記パイロット噴射を複数回行う場合において、前記失火抑制手段は、順番が先のパイロット噴射のパイロットインターバルを、順番が後のパイロット噴射のパイロットインターバルに比べて、長くすることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A fuel injector for injecting fuel into a cylinder of a compression ignition internal combustion engine;
A fuel injection control device for causing the fuel injector to perform a plurality of injections including a main injection and at least one pilot injection preceding the main injection in one cycle;
A misfire ease determination means for determining the ease of misfire;
When it is determined that the misfire is likely to occur, the pilot is configured so that the spray of the next injection does not overlap in time with the cold flame formed by the reaction of the fuel of the pilot injection. Misfire suppression means for setting an interval;
Equipped with a,
In the case where a plurality of times the pilot injection, the misfire suppression means, the pilot interval of the order is earlier pilot injection, as compared to the pilot interval of the pilot injection after the order, the internal combustion engine, wherein to Rukoto long Control device. 前記失火し易さ判定手段は、燃料の着火を補助する着火補助装置のオン／オフ、前記内燃機関の代表温度、および標高、のうちの少なくとも一つに基づいて失火し易さ指標を算出する失火し易さ指標算出手段を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。   The misfire easiness determination means calculates a misfire easiness index based on at least one of on / off of an ignition assist device for assisting fuel ignition, a representative temperature of the internal combustion engine, and an altitude. 2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a misfire easiness index calculating means. 前記失火抑制手段は、前記冷炎が発生した後に、次の回の噴射がなされるように、パイロットインターバルを設定することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。   The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the misfire suppression means sets a pilot interval so that the next injection is performed after the cold flame is generated. 前記失火抑制手段は、筒内温度がより低いと予想される場合ほど、パイロットインターバルを長くすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。   4. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the misfire suppression unit increases the pilot interval as the in-cylinder temperature is expected to be lower. 5. 失火し易いと前記失火し易さ判定手段により判定されていない場合に、筒内温度がより低いと予想される場合ほど、パイロットインターバルを短くする通常制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。 The normal control means for shortening the pilot interval is provided when the in-cylinder temperature is expected to be lower when the misfire is not judged by the misfire ease determination means. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4 .

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