JP6173163B2 - 燃焼制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、予混合圧縮着火（ＰＣＣＩ）燃焼を行うエンジンの燃焼制御装置に関するものである。

予混合圧縮着火燃焼を行うエンジンの燃焼制御装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、気筒の圧縮行程中期から後期にかけてインジェクタより燃料を複数回に分けて噴射させるものが知られている。

特開２００４−３４３９号公報

しかしながら、上記従来技術のように予混合圧縮着火燃焼を行う場合に、外気温度が上昇すると、適切な熱発生率波形（燃焼波形）が得られず、燃焼騒音の増大につながるという問題がある。

本発明の目的は、外気温度が上昇したときの燃焼騒音の増大を抑制することができる燃焼制御装置を提供することである。

本発明は、予混合圧縮着火燃焼を行うエンジンの燃焼制御装置において、エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、第１の燃料噴射を実施してから第２の燃料噴射を実施するように、燃料噴射弁を制御する噴射弁制御手段と、外気温度を検出する温度検出手段とを備え、噴射弁制御手段は、第１の燃料噴射及び第２の燃料噴射の燃料噴射時期を決定する決定手段と、温度検出手段により検出された外気温度が基準温度よりも高いときに、第１の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角する第１の噴射時期遅角手段と、温度検出手段により検出された外気温度が基準温度よりも高いときに、第２の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量が第１の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量よりも少なくなるように、第２の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角する第２の噴射時期遅角手段とを有することを特徴とするものである。なお、ここでいう外気温度は、外気温度自体だけでなく、外気温度に相当する温度も含んでいる。

外気温度が上昇すると、燃料の着火性が良くなるため着火時期が進角し、結果的に熱発生率波形（燃焼波形）が基準温度時のものと大きく異なるようになる。そこで、本発明においては、外気温度が基準温度よりも高いときには、第１の燃料噴射及びその後に実施される第２の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角すると共に、第２の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量を第１の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量よりも少なくすることにより、熱発生率波形を基準温度時のものに近づけることができる。これにより、外気温度が上昇したときの燃焼騒音の増大を抑制することができる。

好ましくは、第１の噴射時期遅角手段は、第１の燃料噴射による着火時期が基準温度時の着火時期と同等となるように、第１の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角する。この場合には、第１の燃料噴射による最初の熱発生ピークが基準温度時のものとほぼ一致するようになるため、燃焼騒音を確実に低減することができる。

また、好ましくは、第２の噴射時期遅角手段は、第１の燃料噴射による燃焼時の音圧の最大値を第２の燃料噴射による燃焼時の音圧により低減させるように、第２の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角する。この場合には、第１の燃料噴射による燃焼時の音圧の最大値が低減するため、燃焼騒音を確実に低減することができる。

このとき、第２の噴射時期遅角手段は、第１の燃料噴射による燃焼時の音圧が最大値となる周波数帯において当該音圧の圧力波を第２の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波により相殺させるように、第２の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角するのが好ましい。この場合には、特定の周波数帯の音圧が低くなるため、特定の周波数帯の燃焼騒音を低減することができる。その結果、オーバーオール（全周波数帯）の燃焼騒音を低減することができる。

さらに、好ましくは、温度検出手段により検出された外気温度が基準温度よりも高いときに、燃焼室内の空燃比を基準温度時の空燃比に維持するように制御する空燃比制御手段を更に備える。この場合には、燃料と空気との予混合気の燃焼が適切に行われるため、スモーク、未燃分のＨＣやＣＯの増加を抑制することができる。

本発明によれば、外気温度が上昇したときの燃焼騒音の増大を抑制することができる。これにより、優れた予混合圧縮着火燃焼を実現することが可能となる。

本発明に係る燃焼制御装置の一実施形態を備えたディーゼルエンジンを示す概略構成図である。 図１に示したＥＣＵにより実行される処理手順の詳細を示すフローチャートである。 １回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波に２回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波を干渉させる概念を示すグラフである。 熱発生率波形の一例を比較して示すグラフである。 音圧の周波数特性（スペクトル）の一例を比較して示すグラフである。 燃焼騒音の一例を比較して示すグラフである。

以下、本発明に係る燃焼制御装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係る燃焼制御装置の一実施形態を備えたディーゼルエンジンを示す概略構成図である。同図において、本実施形態に係るディーゼルエンジン１は、４気筒直列ディーゼルエンジンである。ディーゼルエンジン１はエンジン本体２を備え、このエンジン本体２には４つのシリンダ３が設けられている。

各シリンダ３には、燃焼室４内に燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）５がそれぞれ配設されている。インジェクタ５は、噴射ノズル５ａから放射状に燃料を噴射する。各インジェクタ５はコモンレール６に接続されており、コモンレール６に貯留された高圧燃料が各インジェクタ５に常時供給されている。

エンジン本体２には、燃焼室４内に空気を吸入するための吸気通路７がインテークマニホールド８を介して接続されている。また、エンジン本体２には、燃焼後の排気ガスを排出するための排気通路９がエキゾーストマニホールド１０を介して接続されている。

吸気通路７には、上流側から下流側に向けてエアクリーナー１１、ターボ過給機１２のコンプレッサ１３、インタークーラー１４及びスロットルバルブ１５が設けられている。排気通路９には、上流側から下流側に向けてターボ過給機１２のタービン１６及び触媒付きＤＰＦ１７が設けられている。

また、ディーゼルエンジン１は、燃焼後の排気ガスの一部を排気再循環ガス（ＥＧＲガス）として燃焼室４内に還流する排気再循環（ＥＧＲ）ユニット１８を備えている。ＥＧＲユニット１８は、吸気通路７とエキゾーストマニホールド１０とを繋ぐように設けられ、ＥＧＲガスを還流するためのＥＧＲ通路１９と、エキゾーストマニホールド１０から吸気通路７へのＥＧＲガスの還流量を調整するＥＧＲバルブ２０と、ＥＧＲ通路１９を通るＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２１と、このＥＧＲクーラ２１をバイパスするようにＥＧＲ通路１９に接続されたバイパス通路２２と、ＥＧＲガスの流路をＥＧＲクーラ２１側またはバイパス通路２２側に切り替える切替弁２３とを有している。

上記の各インジェクタ５、スロットルバルブ１５、ＥＧＲバルブ２０及び切替弁２３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２４によって制御される。ＥＣＵ２４には、クランク角センサ２５、アクセル開度センサ２６及び外気温度センサ２７が接続されている。

クランク角センサ２５は、図示しないピストンが連結されるクランク軸の回転角度（クランク角）を検出することで、エンジン本体２の回転数（エンジン回転数）を検出するセンサである。アクセル開度センサ２６は、エンジン本体２の負荷（エンジン負荷）としてアクセルペダルの踏込み角（アクセル開度）を検出するセンサである。外気温度センサ２７は、エンジン本体２の外気温度を検出するセンサ（温度検出手段）であり、例えばエアクリーナー１１に配置されている。

ここで、インジェクタ５、スロットルバルブ１５、ＥＧＲユニット１８、ＥＣＵ２４及びセンサ２５〜２７は、本実施形態の燃焼制御装置２８を構成している。燃焼制御装置２８は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程という１サイクル毎に、燃焼室４内に空気を吸入すると共に各インジェクタ５から燃焼室４内に燃料を複数回に分けて噴射（分割噴射）して、予混合圧縮着火燃焼を行うように制御する。

図２は、ＥＣＵ２４により実行される処理手順の詳細を示すフローチャートである。本処理は、センサ２５〜２７の検出信号を入力し、所定のステップを行い、インジェクタ５及びＥＧＲバルブ２０を制御する処理である。

同図において、まずクランク角センサ２５により検出されたエンジン回転数とアクセル開度センサ２６により検出されたアクセル開度（エンジン負荷）とに基づいて、１回目の燃料噴射（第１の燃料噴射）及びこの後に実施される２回目の燃料噴射（第２の燃料噴射）の燃料噴射量及び燃料噴射時期を決定する（手順Ｓ１０１）。ここで、１回目の燃料噴射及び２回目の燃料噴射は、予混合圧縮着火燃焼を行うためのメイン燃料噴射である。

続いて、外気温度センサ２７により検出された外気温度が基準温度（例えば２５℃）よりも高いかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。外気温度が基準温度よりも高いと判断されたときは、燃焼室４内の空燃比が基準温度時に得られる空燃比に維持されるように、ＥＧＲバルブ２０を制御する（手順Ｓ１０３）。

外気温度が基準温度よりも高くなると、燃焼室４内に吸入される空気が膨張するため、空気密度が低下し、燃焼室４内に吸入される空気量が減少する。このため、スモークが発生しやすくなると共に、未燃分のＣＯやＨＣが増加する。そこで、ＥＧＲバルブ２０を制御して吸気通路７へのＥＧＲガスの還流量を減少させることにより、燃焼室４内への吸入空気量を増加させるようにする。これにより、インジェクタ５により燃焼室４内に燃料が供給されたときに、燃料と空気との予混合気の燃焼が適切に行われるようになるため、スモーク、未燃分のＨＣやＣＯを低減することができる。

続いて、外気温度及びエンジン負荷に応じて、手順Ｓ１０１で決定された２回目の燃料噴射の燃料噴射量を減量する（手順Ｓ１０４）。このとき、外気温度偏差（＝外気温度−基準温度）が大きくなるほど減量量を多くすると共に、エンジン負荷が高くなるほど減量量を多くする。

外気温度が基準温度よりも高くなると、２回目の燃料噴射による燃料の着火遅れが短縮されるため、２回目の燃料噴射の終了から当該燃料の着火開始までの予混合時間が短くなり、燃料と空気との予混合の不足によりスモークが発生しやすくなる。そこで、外気温度及びエンジン負荷に応じて２回目の燃料噴射の燃料噴射量を減量することにより、２回目の燃料噴射の実施時間が短くなるため、２回目の燃料噴射の終了から当該燃料の着火開始までの予混合時間が長くなり、燃料と空気との予混合が十分に行われる。これにより、スモークを一層低減することができる。

続いて、２回目の燃料噴射の燃料噴射量の減量分だけ１回目の燃料噴射の燃料噴射量を増量する（手順Ｓ１０５）。これにより、１回目の燃料噴射及び２回目の燃料噴射の総燃料噴射量が手順Ｓ１０１で決定された総燃料噴射量と同量となるため、エンジン回転数及びエンジン負荷に応じたエンジントルクを出力することができる。

続いて、手順Ｓ１０１で決定された１回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角する（手順Ｓ１０６）。このとき、１回目の燃料噴射による予混合気の着火時期が基準温度時に得られる予混合気の着火時期と同等となるように、１回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角することが好ましい。これにより、１回目の燃料噴射による最初の熱発生ピーク（燃焼ピーク）が基準温度時のものとほぼ一致するようになる。

続いて、手順Ｓ１０１で決定された２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角する（手順Ｓ１０７）。このとき、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量が１回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量よりも少なくなるように、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角する。

具体的には、図３に示すように、１回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波に２回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波を干渉させることで、１回目の燃料噴射による燃焼時の音圧が最大値となる周波数帯において当該音圧の圧力波を２回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波により相殺させる（打ち消す）ように、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角することが好ましい。

例えば、１回目及び２回目の燃料噴射の燃料噴射量及び外気温度に応じた最適な２回目の燃料噴射の燃料噴射時期のデータを噴射時期補正テーブルとして予め適合により調べて用意しておき、その噴射時期補正テーブルを用いて２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を設定する。これにより、１回目の燃料噴射による最初の熱発生ピークと２回目の燃料噴射による２つ目の熱発生ピークとの間隔（熱発生ピーク間隔）が基準温度時のものに近くなる。

なお、図３においては、１点鎖線Ｌが１回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波を示し、破線Ｍが２回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波を示し、実線Ｎが両者の圧力波を干渉させたものを示している。

手順Ｓ１０７が実行された後、手順Ｓ１０５で変更された燃料噴射量及び手順Ｓ１０６で変更された燃料噴射時期に従って１回目の燃料噴射を実施するように、各インジェクタ５を制御する（手順Ｓ１０８）。そして、手順Ｓ１０４で変更された燃料噴射量及び手順Ｓ１０７で変更された燃料噴射時期に従って２回目の燃料噴射を実施するように、各インジェクタ５を制御する（手順Ｓ１０９）。

一方、手順Ｓ１０２で外気温度が基準温度以下であると判断されたときは、手順Ｓ１０３〜Ｓ１０７を実行せず、手順Ｓ１０１で決定された燃料噴射量及び燃料噴射時期に従って１回目の燃料噴射を実施するように、各インジェクタ５を制御する（手順Ｓ１０８）。そして、手順Ｓ１０１で決定された燃料噴射量及び燃料噴射時期に従って２回目の燃料噴射を実施するように、各インジェクタ５を制御する（手順Ｓ１０９）。

以上において、ＥＣＵ２４は、第１の燃料噴射を実施してから第２の燃料噴射を実施するように、燃料噴射弁５を制御する噴射弁制御手段を構成する。ＥＧＲユニット１８及びＥＣＵ２４は、温度検出手段２７により検出された外気温度が基準温度よりも高いときに、燃焼室４内の空燃比を基準温度時の空燃比に維持するように制御する空燃比制御手段を構成する。

このとき、図２に示す手順Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０４〜Ｓ１０９が上記の噴射弁制御手段として機能し、同手順Ｓ１０２，Ｓ１０３が上記の空燃比制御手段の一部として機能する。より具体的には、手順Ｓ１０１は、第１の燃料噴射及び第２の燃料噴射の燃料噴射時期を決定する決定手段として機能する。手順Ｓ１０２，Ｓ１０６は、温度検出手段２７により検出された外気温度が基準温度よりも高いときに、第１の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角する第１の噴射時期遅角手段として機能する。手順Ｓ１０２，Ｓ１０７は、温度検出手段２７により検出された外気温度が基準温度よりも高いときに、第２の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量が第１の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量よりも少なくなるように、第２の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角する第２の噴射時期遅角手段として機能する。

ところで、外気温度が基準温度よりも高くなると、燃料の着火性が高くなるため、燃料の着火時期が進角し、その時の熱発生率波形が基準温度時に得られる熱発生率波形（図４参照）から大きくずれてしまい、結果的に燃焼騒音の増大につながる。このような不具合を解決するためには、１回目の燃料噴射及び２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角することが考えられる。

しかし、１回目の燃料噴射及び２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を同じ量だけ遅角すると、熱発生率波形における２つの熱発生ピーク間隔が基準温度時のものと異なるようになる。また、上述したように、２回目の燃料噴射の燃料噴射量を減量し、その分だけ１回目の燃料噴射の燃料噴射量を増量するため、１回目の燃料噴射の加振力は増加し、２回目の燃料噴射の加振力は減少する。このため、燃焼騒音のスペクトルにおいて音圧が相殺される周波数帯が基準温度時と異なると共に、基準温度時に比べて音圧の相殺量が少ないため音圧の最大値が高くなる。以上により、基準温度時とほぼ一致した熱発生率波形が得られず、基準温度時よりも燃焼騒音のレベルが高くなってしまう。

これに対し本実施形態では、外気温度が基準温度よりも高いときは、１回目の燃料噴射による予混合気の着火時期が基準温度時に得られる予混合気の着火時期と同等となるように、１回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角すると共に、１回目の燃料噴射による燃焼時の音圧が最大値となる周波数帯において当該音圧の圧力波を２回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波により相殺させるように、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角する。このようにする事で、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量が１回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量よりも少なくなり、基準温度時とほぼ一致した熱発生率波形が得られるようになる。これにより、外気温度が上昇したときの燃焼騒音を低減することができる。

図４は、熱発生率波形の一例を比較して示したものである。図中、破線Ｐは、基準温度時（２５℃）における熱発生率波形を示している。１点鎖線Ｑは、基準温度よりも２０℃高いときに、１回目及び２回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量を等しくした従来制御における熱発生率波形を示している。実線Ｒは、基準温度よりも２０℃高いときに、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量を１回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量よりも少なくした本制御における熱発生率波形を示している。なお、何れの場合も、エンジン回転数は１３００ｒｐｍである。

ここで、従来制御及び本制御では、１回目のメイン燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量は、１回目の燃料噴射による予混合気の着火時期が基準温度時に得られる予混合気の着火時期と同等時期となるような量である。これにより、図４から分かるように、従来制御及び本制御における熱発生率波形の最初の熱発生ピークは、基準温度時における熱発生率波形の最初の熱発生ピークとほぼ一致している。

また、基準温度時では、熱発生率波形の熱発生ピーク間隔はＸ_１（約３．５°ＣＡ≒０．４５ｍｓ）である。従来制御では、熱発生率波形の熱発生ピーク間隔はＸ_２（約４．０°ＣＡ≒０．５１ｍｓ）であり、基準温度時における熱発生率波形の熱発生ピーク間隔に比べて長くなっている。一方、本制御では、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量を１回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量よりも少なくすることで、熱発生率波形の熱発生ピーク間隔はＸ_３（約３．４°ＣＡ≒０．４４ｍｓ）となり、基準温度時における熱発生率波形の熱発生ピーク間隔に近くなっている。

図５は、燃焼室４内（筒内）で発生する音圧の周波数特性（スペクトル）の一例を比較して示したものである。図中、破線Ｐは、基準温度時における周波数特性を示している。１点鎖線Ｑは、基準温度よりも２０℃高いときに、１回目及び２回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量を等しくした従来制御における周波数特性を示している。実線Ｒは、基準温度よりも２０℃高いときに、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量を１回目の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量よりも少なくした本制御における周波数特性を示している。なお、何れの場合も、エンジン回転数は１３００ｒｐｍである。また、従来制御及び本制御において、１回目のメイン燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量は、図４に示すものと同様である。

従来制御では、燃焼騒音が相殺される周波数が基準温度時と大きく異なっており、音圧の最大値が高くなっている。その結果、図６に示すように、基準温度時に比べて燃焼騒音が高くなっている。

本制御では、１回目の燃料噴射による燃焼時の音圧が最大値となる周波数帯において当該音圧の圧力波を２回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波により相殺させるように、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角している。具体的には、図３に示すように、１回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波に対して、２回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波が例えば１／２周期ずれるように調整されている。これにより、燃焼騒音が相殺される周波数帯が高周波数側にシフトし（矢印Ｘ参照）、音圧の最大値が低下している（矢印Ｙ参照）。これにより、オーバーオール（全周波数帯）の燃焼騒音を低減することができる。その結果、図６に示すように、燃焼騒音を基準温度時と同等レベルに低下させることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、噴射時期補正テーブルを予め用意しておき、その噴射時期補正テーブルを用いて２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角するようにしたが、特にその手法には限られない。例えば、燃焼室４内（筒内）の圧力を検出する筒内圧センサを設け、その筒内圧センサの検出値に基づいて、１回目の燃料噴射による燃焼時の音圧が最大値となる周波数帯を打ち消すような２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を算出しても良い。

また、上記実施形態では、１回目の燃料噴射による燃焼時の音圧が最大値となる周波数帯において当該音圧の圧力波を２回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波により相殺させるように、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を算出したが、特にその手法には限られない。例えば、１回目の燃料噴射による燃焼時の音圧が最大値となる周波数帯以外の周波数帯において当該音圧の圧力波を２回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波により相殺させて、１回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の最大値を低減させるように、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を算出しても、本実施形態の効果を発揮する。更に言えば、２回目の燃料噴射による燃焼時の音圧を用いて、１回目の燃料噴射による燃焼時の音圧の最大値を低減させるように、２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を算出しても良い。

また、上記実施形態では、エンジン本体２の外気温度を検出する外気温度センサ２７を設け、外気温度が基準温度よりも高いときに、１回目の燃料噴射及び２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角するようにしたが、特にその形態には限られず、外気温度に相当する温度を検出し、その温度が基準温度よりも高いときに、１回目の燃料噴射及び２回目の燃料噴射の燃料噴射時期を遅角しても良い。外気温度に相当する温度としては、例えば燃焼室４内に吸入される空気の温度（吸気温度）が挙げられる。そのような吸気温度を検出する吸気温度センサは、例えば吸気通路７におけるＥＧＲ通路１９との接続部分よりも下流側に配置される。

また、上記実施形態では、ＥＧＲバルブ２０によりＥＧＲガスの流量を調整することで、燃焼室４内の空燃比を基準温度時の空燃比に維持するようにしたが、空燃比の制御方法としては特にそれには限られず、例えばターボ過給機の過給圧を調整するようにしても良い。

また、上記実施形態では、外気温度が基準温度よりも高いときに、２回目の燃料噴射の燃料噴射量を減量し、その減量分だけ１回目の燃料噴射の燃料噴射量を増量したが、燃焼騒音レベルが許容される範囲内であれば、特にその処理（図２に示す手順Ｓ１０４，Ｓ１０５）を省略しても良い。

さらに、上記実施形態では、１サイクル毎に２回のメイン燃料噴射を実施しているが、１サイクル毎にメイン燃料噴射を３回以上実施しても良い。なお、メイン燃料噴射を３回以上実施する場合には、最後のメイン燃料噴射が第２の燃料噴射に相当し、その一つ前のメイン燃料噴射が第１の燃料噴射に相当する。

１…ディーゼルエンジン、４…燃焼室、５…インジェクタ（燃料噴射弁）、１８…ＥＧＲユニット（空燃比制御手段）、２４…ＥＣＵ（噴射弁制御手段、決定手段、第１の噴射時期遅角手段、第２の噴射時期遅角手段、空燃比制御手段）、２７…外気温度センサ（温度検出手段）、２８…燃焼制御装置。

Claims (5)

1. 予混合圧縮着火燃焼を行うエンジンの燃焼制御装置において、
   前記エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
   第１の燃料噴射を実施してから第２の燃料噴射を実施するように、前記燃料噴射弁を制御する噴射弁制御手段と、
   外気温度を検出する温度検出手段と、
   前記エンジンの回転数を検出するセンサと、
   前記エンジンの負荷を検出するセンサとを備え、
   前記噴射弁制御手段は、
   前記第１の燃料噴射及び前記第２の燃料噴射の燃料噴射量及び燃料噴射時期を、前記エンジンの回転数と前記エンジンの負荷とに基づいて決定する決定手段と、
   前記温度検出手段により検出された前記外気温度が基準温度よりも高いときに、前記第１の燃料噴射の燃料噴射時期を、前記決定手段により決定された前記第１の燃料噴射の燃料噴射時期よりも遅角させた燃料噴射時期に変更する第１の噴射時期遅角手段と、
   前記温度検出手段により検出された前記外気温度が前記基準温度よりも高いときに、前記第２の燃料噴射の燃料噴射時期を、前記決定手段により決定された前記第２の燃料噴射の燃料噴射時期よりも遅角させた燃料噴射時期に変更する第２の噴射時期遅角手段とを有し、
   前記第１の噴射時期遅角手段は、前記第１の燃料噴射による着火時期が前記基準温度時の着火時期と同等となるように、前記第１の燃料噴射の燃料噴射時期を変更し、
   前記第２の噴射時期遅角手段は、前記第１の燃料噴射による燃焼時の音圧の最大値を前記第２の燃料噴射による燃焼時の音圧により低減させるように、前記第２の燃料噴射の燃料噴射時期を変更し、
   前記第１の燃料噴射及び前記第２の燃料噴射は、予混合圧縮着火燃焼を行うためのメイン燃料噴射であり、
   前記噴射弁制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記外気温度が前記基準温度よりも高いときに、前記第１の噴射時期遅角手段により変更された前記第１の燃料噴射の燃料噴射時期に従って前記第１の燃料噴射を実施し、その後前記第２の噴射時期遅角手段により変更された前記第２の燃料噴射の燃料噴射時期に従って前記第２の燃料噴射を実施するように、前記燃料噴射弁を制御することを特徴とする燃焼制御装置。
2. 前記第２の噴射時期遅角手段は、前記決定手段により決定された前記第１の燃料噴射及び前記第２の燃料噴射の燃料噴射量、及び前記温度検出手段により検出された前記外気温度に応じて、前記第２の燃料噴射の燃料噴射時期を変更することを特徴とする請求項１記載の燃焼制御装置。
3. 前記第２の噴射時期遅角手段は、熱発生率波形において、前記第１の噴射時期遅角手段により変更された前記燃料噴射時期に従って実施される前記第１の燃料噴射による燃焼ピークと前記第２の燃料噴射による燃焼ピークとの間隔を、前記基準温度時における前記第１の燃料噴射による燃焼ピークと前記第２の燃料噴射による燃焼ピークとの間隔に近付けるように、前記第１の噴射時期遅角手段により変更された前記第１の燃料噴射の燃料噴射時期の遅角量よりも少ない遅角量で、前記第２の燃料噴射の燃料噴射時期を変更することを特徴とする請求項１または２記載の燃焼制御装置。
4. 前記第２の噴射時期遅角手段は、前記第１の燃料噴射による燃焼時の音圧が最大値となる周波数帯において当該音圧の圧力波を前記第２の燃料噴射による燃焼時の音圧の圧力波により相殺させるように、前記第２の燃料噴射の燃料噴射時期を変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の燃焼制御装置。
5. 前記温度検出手段により検出された前記外気温度が前記基準温度よりも高いときに、前記燃焼室内の空燃比を前記基準温度時の空燃比に維持するように制御する空燃比制御手段を更に備え、
   前記噴射弁制御手段は、前記温度検出手段により検出された前記外気温度が前記基準温度よりも高いときに、前記決定手段により決定された前記第２の燃料噴射の燃料噴射量を前記外気温度及び前記エンジンの負荷に応じて減量すると共に、前記決定手段により決定された前記第１の燃料噴射の燃料噴射量を前記第２の燃料噴射の燃料噴射量の減量分だけ増量する手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の燃焼制御装置。

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