JP6320209B2 - ディーゼルエンジンの制御装置およびその制御方法 - Google Patents
ディーゼルエンジンの制御装置およびその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6320209B2 JP6320209B2 JP2014144748A JP2014144748A JP6320209B2 JP 6320209 B2 JP6320209 B2 JP 6320209B2 JP 2014144748 A JP2014144748 A JP 2014144748A JP 2014144748 A JP2014144748 A JP 2014144748A JP 6320209 B2 JP6320209 B2 JP 6320209B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- diesel engine
- fuel injection
- control
- injection timing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/401—Controlling injection timing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
- F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
- F02D41/126—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off transitional corrections at the end of the cut-off period
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
- F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
- F02D41/3035—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
- F02D41/3064—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion with special control during transition between modes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3827—Common rail control systems for diesel engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
- F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
- F02P19/026—Glow plug actuation during engine operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
- F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
- F02P19/028—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs the glow plug being combined with or used as a sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/028—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
- F23Q2007/004—Manufacturing or assembling methods
- F23Q2007/005—Manufacturing or assembling methods pressure sensors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
(1)制御装置のハードウェア構成
図1は、本発明の第1実施形態としてのディーゼルエンジンの制御装置100の構成を示す概略図である。制御装置100は、エンジン10や、エンジン10に排気再循環を含む吸排気を行なう吸排気系20、エンジン10に燃料(軽油)を供給する燃料噴射弁30、エンジン10の運転全体を制御するECU70などを中心に構成されている。
図3は、制御装置100において実行されるエンジンの制御ルーチンを示すフローチャートである。ECU70は、エンジン10の運転が開始されると、図3に示した処理を繰り返し実行する。ECU70は、まずアクセルセンサー61や車速センサー64などのセンサーからの信号を入力し、アクセル踏込量αや車速Vなどを、エンジン10の負荷を表すパラメータとして読み込む(ステップS100)。
図5は、ステップS200において実行される過渡期における予混合燃焼の燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンが開始されると、ECU70は、グロープラグ32から出力された筒内圧を示すデータのサンプリングを行なう(ステップS202)。グロープラグ32はエンジン10の気筒毎に設けられており、各気筒毎に得られた筒内圧を示すデータが、所定インターバルで入力ポート75において読み取られる。
図7,図8を用いて予混合燃焼モードへの切り替わりの過渡期に上述の燃料噴射時期の制御を行なった場合の燃焼の様子を説明する。図7(A)〜(C)にはそれぞれ、圧力上昇率最大値dPmaxと、燃料噴射時期と、燃焼ノイズの変化とを、横軸を燃焼サイクルとして示すグラフが図示されている。図8(A)〜(D)にはそれぞれ、窒素酸化物(NOx)の発生量と、煤の発生量を示す不透明度(OPACITY)と、排気再循環率(EGR率)の変化と、吸気酸素濃度の変化とを、横軸を時間として示すグラフが図示されている。
図9は、ステップS250(図3)において実行される過渡期における拡散燃焼の燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンが開始されると、ECU70は、ステップS260の前に、図5のステップS202〜S205と同様な筒内圧のデータの処理を実行する(図示は省略)。ステップS260では、図5のステップS210と同じ方法によって燃焼解析処理を実行する。
圧力上昇率最大値dPmaxに基づく燃料噴射時期のフィードバック制御(ステップS265)から通常の拡散燃焼モードでの燃料噴射制御(ステップS268)への移行は、上記の方法以外の方法で行なうことも可能である。例えば、以下のような構成例1〜3を適用することも可能である。
ECU70は、ステップS110において拡散燃焼モードで運転する領域であると判断されたときには、ステップS250の前に、ステップS268の通常の拡散燃焼モードでの燃料噴射制御に従った燃料噴射時期を予め求めておく。より具体的には、ステップS268において燃料噴射時期を決定するために用いられるマップをこの段階において用いる。その後、ステップS265において、圧力上昇率最大値dPmaxに基づいて燃料噴射時期を決定し、予め求めておいた通常の燃料噴射制御に従った燃料噴射時期と比較する。両者の値が一致、あるいは近接した値(例えば±10%程度の差の値)である場合には、燃焼モードの切り替わりの過渡期が終了したとして圧力上昇率最大値dPmaxに基づくフィードバック制御を行なわず、通常の拡散燃焼モードでの燃料噴射制御に移行する(ステップS268)。そうでない場合には、そのまま圧力上昇率最大値dPmaxに基づいて取得された燃料噴射時期を用いたフィードバック制御を行なう(ステップS265)。
制御装置100は、ROM72に、エンジン10の負荷状況に対してステップS265のフィードバック制御の終了条件となる燃料噴射時期の値が決定されるマップを予め記憶している。ECU70は、ステップS265において、圧力上昇率最大値dPmaxに基づいて燃料噴射時期を求めるとともに、前記のマップによって現在のエンジン10の負荷状況に対するフィードバック制御の終了条件となる燃料噴射時期を求める。そして、2つの燃料噴射時期の値が一致、あるいは近接した値(例えば±10%程度の差の値)である場合には、圧力上昇率最大値dPmaxに基づくフィードバック制御を行なわず、通常の拡散燃焼モードでの燃料噴射制御に移行する。そうでない場合には、圧力上昇率最大値dPmaxに基づいて取得された燃料噴射時期を用いたフィードバック制御を行なう。なお、フィードバック制御の終了条件となる燃料噴射時期の値を決定するためのマップは、ステップS268において燃料噴射時期を決定するために用いられるマップと同じマップであっても差し支えない。
ECU70は、ステップS265において燃料噴射時期が収束したと判断される所定の閾値ITmaxに到達した後に、その燃料噴射時期をしばらく維持したまま制御を継続する。そして、ECU70は、EGR率の低下(すなわち吸気酸素濃度の増加)に伴って、圧力上昇率最大値dPmaxが増大し、所定の閾値を超えた場合に、ステップS268における通常の拡散燃焼モードでの燃料噴射制御に移行する。圧力上昇率最大値dPmaxの所定の閾値は、予混合燃焼モードでの圧力上昇率最大値dPmaxに基づくフィードバック制御における圧力上昇率最大値dPmaxの目標範囲の下限値に近い値であることが望ましい。具体的には、予混合燃焼モードでのフィードバック制御における圧力上昇率最大値dPmaxの目標範囲が、300〜500[kPa/deg]であるときには、フィードバック制御の終了条件である圧力上昇率最大値dPmaxは、300[kPa/deg]付近に設定されていることが望ましい。これによって、通常の拡散燃焼モードでの燃料噴射制御に移行した後に、予混合燃焼モードへと移行した場合であっても、EGR率の急激な変化に伴うトルク変動の発生や煤の発生が抑制される。
以上のように、第1実施形態の制御装置100であれば、予混合燃焼モードから拡散燃焼モードに遷移した過渡期には、EGR率あるいは吸気酸素濃度と強い相関関係を示す圧力上昇率最大値dPmaxに基づいて、燃料噴射時期が適切に制御されている。従って、予混合燃焼モードから拡散燃焼モードへの切り替わりの過渡期におけるエンジン10の燃焼が改善される。また、第1実施形態の制御装置100では、拡散燃焼モードやモータリング状態から予混合燃焼モードへの切り替わりの過渡期においても圧力上昇率最大値dPmaxに基づく燃料噴射制御が実行されている。従って、拡散燃焼モードへの切り替わりの過渡期と予混合燃焼モードへの切り替わりの過渡期との両方においてエンジン10の燃焼が改善される。
本発明の第2実施形態としての制御装置は、第1実施形態の制御装置100と同じハードウェア構成(図1)を有しており、第1実施形態で説明したのと同様なエンジンの制御ルーチン(図3)によってエンジン10を制御する。第2実施形態のエンジンの制御ルーチンは、ステップS200におけるモータリング状態または拡散燃焼モードから予混合燃焼燃焼モードへの切り替わりの過渡期における燃料噴射制御の内容が以下に説明するように異なっている。なお、ステップS250における予混合燃焼モードからの切り替わりの過渡期における拡散燃焼の燃焼噴射制御の内容は第1実施形態と同じであるため、その説明は省略する。
MFBca=100・Qca/Qmax …(A)
第2実施形態では、燃焼質量割合MFBとして、クランク角30度までの割合であるMFB30を用いる。燃焼質量割合MFB30が算出されると、ECU70は、当該燃焼質量割合MFB30に基づく燃料噴射時期のフィードバック制御を行なう(ステップS232)。
図15は本発明の第3実施形態としての制御装置が実行するエンジンの制御ルーチンのフローチャートである。第3実施形態の制御装置のハードウェア構成は、第1実施形態の制御装置100とほぼ同じである(図1,図2)。第3実施形態の制御装置が実行するエンジンの制御ルーチンは、ステップS130,S131の処理が追加されている点以外は第1実施形態の制御ルーチン(図3)とほぼ同じであり、ステップS200,S250での燃料噴射制御の内容は第1実施形態と同じである(図5,図9)。なお、ステップS200での燃料噴射制御の内容は第2実施形態と同じであっても良い(図11)。
図19は、本発明の第4実施形態としての制御装置が実行するエンジンの制御ルーチンのフローチャートである。第4実施形態の制御装置のハードウェア構成は、第1実施形態の制御装置100とほぼ同じである(図1,図2)。第4実施形態の制御装置が実行するエンジンの制御ルーチンは、予混合燃焼モードでの制御処理が省略されている点以外は、第1実施形態のエンジンの制御ルーチン(図3)とほぼ同じである。つまり、第4実施形態の制御装置では、拡散燃焼モードまたはモータリング状態から予混合燃焼モードへの切り替わりの過渡期には、圧力上昇率最大値dPmaxや燃焼質量割合MFBなどの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータに基づく燃料噴射制御以外の制御が実施される。
E1.変形例1:
上記各実施形態では、筒内圧の変化に関連付けられたパラメータとして、圧力上昇率最大値dPmaxを用いている。これに対して、筒内圧の変化に関連付けられたパラメータとして他のパラメータが用いられても良い。筒内圧に関連するパラメータとしては、例えば、熱発生率最大値dQmaxが用いられても差し支えない。熱発生率dQは、所定のクランク角CA毎の熱の発生量に相当し、測定された筒内圧力Pから所定のクランク角CA毎に演算して求めることができる。この熱発生率dQのうち、燃焼サイクル中で最も大きな値を、熱発生率最大値dQmaxという。この熱発生率最大値dQmaxは、圧力上昇率最大値dPmaxと強い相関を示すパラメータなので、熱発生率最大値dQmaxを用いても、第1ないし第4実施形態と同様の燃料噴射時期制御を実施することができる。上記第2実施形態では、予混合燃焼への燃焼モードの切り替わりの過渡期に圧力上昇率最大値dPmaxに基づく制御の代わりに熱発生率最大値dQmaxに基づく制御を実行し、熱発生率最大値dQmaxに基づく制御の制御範囲を超えたときに、燃焼質量割合MFBに基づく燃料噴射時期制御に切り替えても良い。
上記各実施形態では、予混合燃焼モードまたは拡散燃焼モードへの切り替わりの過渡期における燃料噴射制御において、圧力上昇率最大値dPmaxや燃焼質量割合MFBなどの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータが所定の目標範囲内になるように制御されている。これに対して、予混合燃焼モードまたは拡散燃焼モードへの切り替わりの過渡期における燃料噴射制御においては、圧力上昇率最大値dPmaxや燃焼質量割合MFBなどの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータが所定の目標値になるように制御されても良い。上記実施形態や本変形例2の制御における筒内圧の変化に関連付けられたパラメータの目標範囲や目標値は、燃焼ノイズや、NOx、不透明度が改善されるように定められていなくても良い。当該パラメータの目標範囲や目標値は、燃焼ノイズや、NOx、不透明度以外のエンジン10における燃焼の状態を示す指標(例えば一酸化炭素COや炭化水素HCの発生量、燃料消費量など)が改善されるように定められていても良い。
上記各実施形態では、予混合燃焼モードまたは拡散燃焼モードへの切り替わりの過渡期における燃料噴射制御は、圧力上昇率最大値dPmaxや燃焼質量割合MFBなどの筒内圧の変化に関連づけられたパラメータが所定の目標範囲内になるようにフィードバック制御されている。これに対して、少なくとも予混合燃焼モードから拡散燃焼モードへの切り替わりの過渡期における燃料噴射制御は、筒内圧センサーの信号から得られるパラメータに基づいて行われていれば良く、当該パラメータを所定の目標範囲内に収めるフィードバック制御以外の制御方法が適用されても良い。この場合には、筒内圧センサーの信号から得られるパラメータとしては、圧力上昇率最大値dPmax、熱発生率最大値dQmaxのうちの少なくとも一つであることが望ましい。例えば、圧力上昇率最大値dPmax、熱発生率最大値dQmaxのうちの一つのパラメータと、燃料噴射時期の進角量または遅角量が一意に対応付けられたマップを予め準備しておき、当該マップを参照して、前記のパラメータに基づいて燃料噴射時期を制御しても良い。また、圧力上昇率最大値dPmax、熱発生率最大値dQmaxのうちの複数のパラメータに基づいて燃料噴射時期が制御されても良い。例えば、圧力上昇率最大値dPmax、熱発生率最大値dQmaxのそれぞれに基づいて燃料噴射時期の進角量または遅角量を取得し、それらの進角量または遅角量の平均値を算出するなどの演算処理を行って、燃料噴射時期の制御値を算出しても良い。燃料噴射時期の制御は、必ずしもフィードバック制御に限られず、クローズ制御全般が適用可能である。また、燃料噴射時期の変更に対するパラメータの変化の再現性が十分に得られる場合には、オープン制御であっても差し支えない。
上記各実施形態では、予混合燃焼モードまたは拡散燃焼モードへの切り替わりの過渡期における燃料噴射時期のフィードバック制御は、圧力上昇率最大値dPmaxや燃焼質量割合MFBなどの特性が反映されている予め準備されたマップに基づいて制御されている。これに対して、予混合燃焼モードまたは拡散燃焼モードへの切り替わりの過渡期における燃料噴射時期のフィードバック制御ではそうしたマップが用いられなくても良い。例えば、圧力上昇率最大値dPmaxの上限値(例えば800kPa/deg)を決めておき、圧力上昇率最大値dPmaxがこの上限値を上回ったら、燃料噴射時期を、所定クランク角CA(例えば2CAdeg)だけ遅角側に制御し、この上限値を下回っていれば、所定クランク角CA(例えば、1CAdeg)だけ進角側に制御する、といった手法で、燃料噴射時期をフィードバック制御しても良い。この手法によれば、圧力上昇率最大値dPmaxを上限値と比較するだけの単純な判断により、燃料噴射時期を制御することができる。この場合に、上限値には、所定の幅のヒステリシスを設けても良い。
上記各実施形態の燃料噴射時期のフィードバック制御では、制御対象となる気筒において圧力上昇率最大値dPmaxや熱発生率最大値dQmaxを取得し、それらの値を用いて、当該気筒の次の燃焼サイクルの燃料噴射時期を制御している。これに対して、燃料噴射時期のフィードバック制御では、同じ気筒の次の燃焼サイクルではなく、他の気筒、例えば次に燃料噴射を行なう気筒の燃料噴射時期のフィードバック制御に用いられても良く、燃料噴射時期の演算が間に合わなければ、次の次の燃焼サイクルに適用しても良い。
上記の各実施形態の拡散燃焼モードへの切り替わりの過渡期における燃料噴射制御では、圧力上昇率最大値dPmaxや熱発生率最大値dQmaxに基づくフィードバック制御において燃料噴射時期が収束するような場合にはエンジン10の負荷に応じた通常の燃料噴射制御へと切り替えられている(図9のステップS265)。これに対して、筒内圧に関連づけられたパラメータ以外の他のパラメータに基づく燃料噴射制御への切り替えは省略されても良い。拡散燃焼モードでは、燃料噴射時期の収束に拘わらず、圧力上昇率最大値dPmaxや熱発生率最大値dQmaxに基づくフィードバック制御が継続されても良い。
上記の各実施形態では、筒内圧は、筒内圧センサーを内蔵したグロープラグ32により測定されている。これに対して、筒内圧センサーは、グロープラグ32とは独立にエンジン10に設けられても良い。この場合には、筒内圧センサーの配置を自由に設定することができる。また、上記の各実施形態では、各気筒毎に筒内圧センサー(グロープラグ32)を設けている。これに対して、全ての気筒に筒内圧センサーを設ける必要は必ずしもなく、例えば4気筒のうちの1気筒のみ、あるいは2気筒のみに筒内圧センサーを設けても良い。筒内圧センサーの設けられていない気筒の筒内圧あるいは圧力上昇率最大値dPmaxは、他の気筒について求めた値を用いて推定すれば良い。あるいは、筒内圧センサーの設けられていない気筒の燃料噴射時期は筒内圧センサーが設けられている気筒の燃料噴射時期に倣って制御するものとしても良い。
上記第3実施形態では、予混合燃焼モードへの切り替わりの過渡期と拡散燃焼モードへの切り替わりの過渡期との両方の燃料噴射制御の前にグロープラグ通電処理が実行されている(ステップS130,S131)。これに対して、グロープラグ通電処理は、予混合燃焼モードへの切り替わりの過渡期と拡散燃焼モードへの切り替わりの過渡期との少なくとも一方においてのみ実行されても良い。また、グロープラグ通電処理では、ステップS135のグロープラグ32の通電状態の判定やステップS137の通電時間の判定が省略されても良い。この場合には、燃焼モードの切り替わりの過渡期における燃料噴射制御の実行開始前にグロープラグ32の通電が開始され、グロープラグ32の昇温状態にかかわらず、燃焼モードの切り替わりの過渡期における燃料噴射制御が実行される構成となる。また、上記の第4実施形態のエンジンの制御ルーチン(図19)に、第3実施形態または本変形例8のグロープラグの通電処理が追加されても良い。
上記の変形例の他に、各実施形態の種々の構成は以下のように変形することも可能である。グロープラグ32は、0.5秒から3秒で1200度Cに到達する昇温性能を有していなくても良いし、セラミックヒーターではなく、メタルヒーターによって構成されても良い。エンジン10は、4気筒に限定されず、例えば、単気筒であっても良いし、6気筒などの多気筒の構成であっても良い。
11…ギヤホイール
12…吸気管入口
14…吸気バルブ
15…ターボチャージャー
17…インタークーラー
18…インタークーラー通路絞り弁
21…インテークマニフォールド
22…第2EGRバルブ
24…燃料供給ポンプ
26…コモンレール
30…燃料噴射弁
32…グロープラグ
33…分岐管
34…酸化触媒
35…EGRクーラー
36…排気フィルター
37…第1EGRバルブ
38…排気シャッター
51…吸気温センサー
52…吸気圧センサー
53…酸素濃度センサー
54…回転角度センサー
55…排気温センサー
57…不透明度センサー
59…NOxセンサー
61…アクセルセンサー
62…アクセル
64…車速センサー
70…ECU
71…CPU
72…ROM
73…RAM
74…CAN
75…入力ポート
76…出力ポート
78…バス
80…車内LAN
100…制御装置
200…セラミックヒーター
201…基体
202…抵抗発熱体
204…第1の端子部
206…第2の端子部
210…中軸
212…端子バネ
214…端子部材
220…外筒
222…スリーブ
230…支持部材
231…先端部
240…ハウジング
241…フロントキャップ
250…弾性部材
255…ダイアフラム
260…圧力センサー
Claims (9)
- ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンの筒内圧を検出する筒内圧センサーと、
前記筒内圧センサーの信号から得られた前記ディーゼルエンジンの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータを演算するパラメータ演算ユニットと、
少なくとも前記ディーゼルエンジンの燃焼を予混合燃焼から拡散燃焼に切り替える際に、前記パラメータが目標範囲となるように燃料噴射時期を制御する過渡期制御を実行する制御ユニットと、
を備え、
前記筒内圧センサーは、前記ディーゼルエンジンが備えるグロープラグに内蔵されており、
前記制御ユニットは、少なくとも前記ディーゼルエンジンの燃焼を予混合燃焼から拡散燃焼に切り替える際に、前記グロープラグが900度C以上となるように通電する、ディーゼルエンジンの制御装置。 - 請求項1記載のディーゼルエンジンの制御装置であって、
前記パラメータ演算ユニットは、前記パラメータとして、前記筒内圧センサーの信号に基づいて筒内圧の圧力上昇率最大値または熱発生率最大値を演算し、
前記制御ユニットは、前記過渡期制御において、前記圧力上昇率最大値または前記熱発生率最大値に基づいて燃料噴射時期を制御する、ディーゼルエンジンの制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のディーゼルエンジンの制御装置であって、
前記過渡期制御は、さらに、前記ディーゼルエンジンの燃焼を拡散燃焼から予混合燃焼に切り替えるときにも実行される、ディーゼルエンジンの制御装置。 - ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンの筒内圧を検出する筒内圧センサーと、
少なくとも前記ディーゼルエンジンの燃焼を予混合燃焼から拡散燃焼に切り替える際に、燃料噴射時期を前記筒内圧センサーの信号から得られるパラメータである圧力上昇率最大値と熱発生率最大値のうちの少なくとも1つに基づいて制御する制御ユニットと、
を備え、
前記筒内圧センサーは、前記ディーゼルエンジンが備えるグロープラグに内蔵されており、
前記制御ユニットは、少なくとも前記ディーゼルエンジンの燃焼を予混合燃焼から拡散燃焼に切り替える際に、前記グロープラグが900度C以上となるように通電する、ディーゼルエンジンの制御装置。 - 請求項4記載のディーゼルエンジンの制御装置であって、
前記制御ユニットは、少なくとも前記ディーゼルエンジンの燃焼を予混合燃焼から拡散燃焼に切り替える際に、前記圧力上昇率最大値と前記熱発生率最大値のうちの少なくとも1つが目標範囲となるように前記燃料噴射時期を制御する、ディーゼルエンジンの制御装置。 - 請求項4または請求項5に記載のディーゼルエンジンの制御装置であって、
前記制御ユニットは、さらに、前記ディーゼルエンジンの燃焼を拡散燃焼から予混合燃焼に切り替える際に、燃料噴射時期を圧力上昇率最大値と熱発生率最大値と燃焼質量割合のうちの少なくとも1つに基づいて制御する、ディーゼルエンジンの制御装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のディーゼルエンジンの制御装置であって、
前記グロープラグの昇温速度は、1200度C到達まで、0.5秒から3秒である、ディーゼルエンジンの制御装置。 - ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する方法であって、
前記ディーゼルエンジンが備えるグロープラグに内蔵されている筒内圧センサーによって、前記ディーゼルエンジンの筒内圧を検出する筒内圧検出工程と、
前記検出した筒内圧に基づいて、前記ディーゼルエンジンの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータを演算する演算工程と、
少なくとも前記ディーゼルエンジンの燃焼を予混合燃焼から拡散燃焼に切り替える際に、前記パラメータが目標範囲となるように燃料噴射時期を制御する制御工程と、
前記制御工程において、少なくとも前記ディーゼルエンジンの燃焼を予混合燃焼から拡散燃焼に切り替える際に、前記グロープラグが900度C以上となるように通電する通電工程と、
を備える、ディーゼルエンジンの制御方法。 - ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する方法であって、
前記ディーゼルエンジンが備えるグロープラグに内蔵されている筒内圧センサーによって、前記ディーゼルエンジンの筒内圧を検出する筒内圧検出工程と、
少なくとも前記ディーゼルエンジンの燃焼を予混合燃焼から拡散燃焼に切り替える際に、前記筒内圧から得られるパラメータである圧力上昇率最大値と熱発生率最大値のうちの少なくとも1つに基づいて、前記燃料噴射時期を制御する制御工程と、
前記制御工程において、少なくとも前記ディーゼルエンジンの燃焼を予混合燃焼から拡散燃焼に切り替える際に、前記グロープラグが900度C以上となるように通電する通電工程と、
を備える、ディーゼルエンジンの制御方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014144748A JP6320209B2 (ja) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | ディーゼルエンジンの制御装置およびその制御方法 |
EP15175971.9A EP2975246A1 (en) | 2014-07-15 | 2015-07-09 | Apparatus and method for controlling a diesel engine operating with premixed combustion |
US14/798,790 US10125716B2 (en) | 2014-07-15 | 2015-07-14 | Control apparatus for diesel engine and control method for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014144748A JP6320209B2 (ja) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | ディーゼルエンジンの制御装置およびその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016020659A JP2016020659A (ja) | 2016-02-04 |
JP6320209B2 true JP6320209B2 (ja) | 2018-05-09 |
Family
ID=53761190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014144748A Expired - Fee Related JP6320209B2 (ja) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | ディーゼルエンジンの制御装置およびその制御方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10125716B2 (ja) |
EP (1) | EP2975246A1 (ja) |
JP (1) | JP6320209B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2551528A (en) * | 2016-06-21 | 2017-12-27 | Jaguar Land Rover Ltd | Control system for a vehicle and method |
JP6618863B2 (ja) * | 2016-07-12 | 2019-12-11 | ヤンマー株式会社 | エンジン |
CN106091005A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-11-09 | 裴红侠 | 一种用于烧制砖的可调功率自动智能点火器 |
JP6500921B2 (ja) | 2017-01-19 | 2019-04-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
US10429297B2 (en) | 2017-01-26 | 2019-10-01 | Acumentor Llc | Monitoring opacity of smoke exhausted by wood stove and controlling wood stove based on same |
CN110869596B (zh) * | 2017-05-05 | 2023-06-13 | 伍德沃德有限公司 | 双燃料燃烧强度 |
DE102018221683A1 (de) * | 2018-12-13 | 2020-06-18 | Hyundai Motor Company | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Kraftfahrzeugs und Kraftstoffeinspritzsystem |
JP7077934B2 (ja) * | 2018-12-26 | 2022-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
WO2021225668A1 (en) * | 2020-05-06 | 2021-11-11 | Tula Technology, Inc. | Exhaust gas recirculation flow control for reducing emissions with variable displacement internal combustion engines |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003074853A (ja) * | 2001-08-28 | 2003-03-12 | Honda Motor Co Ltd | ガスタービン・エンジンの燃焼器 |
JP3798741B2 (ja) * | 2002-09-09 | 2006-07-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
EP1538325B1 (en) * | 2002-09-09 | 2013-08-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device of internal combustion engine |
JP4730122B2 (ja) | 2006-02-07 | 2011-07-20 | いすゞ自動車株式会社 | エンジン制御方法およびエンジン制御システム |
AT503662B1 (de) * | 2006-04-20 | 2007-12-15 | Piezocryst Advanced Sensorics | Glühkerze mit integriertem drucksensor |
DE102008004361A1 (de) * | 2008-01-15 | 2009-07-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Regelung eines Verbrennungsmotors, Computerprogramm und Steuergerät |
DE102008004365A1 (de) * | 2008-01-15 | 2009-07-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors, Computerprogramm und Steuergerät |
WO2009104401A1 (ja) * | 2008-02-20 | 2009-08-27 | 日本特殊陶業株式会社 | セラミックヒータ及びグロープラグ |
US8055432B2 (en) * | 2008-08-07 | 2011-11-08 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency | Method and system of transient control for homogeneous charge compression ignition (HCCI) engines |
JP2010071197A (ja) * | 2008-09-18 | 2010-04-02 | Toyota Motor Corp | グロープラグ一体型筒内圧センサの較正方法およびその装置 |
JP2010121490A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | ディーゼルエンジンの燃焼制御装置 |
JP2010127087A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 内燃機関の燃焼制御装置 |
JP5196270B2 (ja) | 2009-03-31 | 2013-05-15 | マツダ株式会社 | ディーゼルエンジンの燃焼制御装置及び燃焼制御方法 |
CN102414426B (zh) * | 2009-04-22 | 2014-04-02 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
JP5396144B2 (ja) | 2009-05-14 | 2014-01-22 | 日本特殊陶業株式会社 | グロープラグの通電制御装置およびグロープラグ |
JP5278596B2 (ja) | 2010-03-26 | 2013-09-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
JP5500104B2 (ja) * | 2011-02-24 | 2014-05-21 | マツダ株式会社 | 火花点火式ガソリンエンジンの制御装置 |
JP5838033B2 (ja) * | 2011-02-25 | 2015-12-24 | 日本特殊陶業株式会社 | 燃焼圧力センサ付きグロープラグ |
US9429096B2 (en) * | 2011-09-15 | 2016-08-30 | Robert Bosch Gmbh | Predictive modeling and reducing cyclic variability in autoignition engines |
-
2014
- 2014-07-15 JP JP2014144748A patent/JP6320209B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-07-09 EP EP15175971.9A patent/EP2975246A1/en not_active Withdrawn
- 2015-07-14 US US14/798,790 patent/US10125716B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2975246A1 (en) | 2016-01-20 |
JP2016020659A (ja) | 2016-02-04 |
US20160017836A1 (en) | 2016-01-21 |
US10125716B2 (en) | 2018-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6320209B2 (ja) | ディーゼルエンジンの制御装置およびその制御方法 | |
JP4625111B2 (ja) | 内燃機関の燃料制御装置 | |
JP4893857B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2014234728A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
KR20160006193A (ko) | 내연 기관의 제어 장치 | |
JP2018091267A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP5331613B2 (ja) | 内燃機関の筒内ガス量推定装置 | |
JP6302715B2 (ja) | ディーゼルエンジンの制御装置およびその方法 | |
JP6467149B2 (ja) | ディーゼルエンジンの制御装置の設計方法 | |
JP2015218690A (ja) | 内燃機関の制御装置、制御方法および燃焼圧センサーの信号処理装置 | |
JP6476102B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2006329012A (ja) | 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP4290715B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2012207656A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP5720479B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2008202461A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP4675876B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2012077729A (ja) | 筒内圧センサの異常判定装置 | |
JP4430626B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP5229429B1 (ja) | 内燃機関の燃料性状判定装置 | |
JP2013119803A (ja) | 内燃機関の故障検出装置 | |
JP2010190119A (ja) | ディーゼルエンジンの燃焼制御装置 | |
JP5400700B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP5193899B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP2010174738A (ja) | ディーゼル機関の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170413 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180130 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180307 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180327 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180403 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6320209 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |