JP6730952B2 - ENGINE OPERATION CONTROL DEVICE AND ENGINE OPERATION CONTROL METHOD - Google Patents

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Description

本発明は、燃焼室内に着火性の異なる第１燃料と第２燃料とを供給し、これら第１燃料及び第２燃料を含む混合気を予混合圧縮自着火燃焼させるエンジンの運転制御装置、及び、エンジンの運転制御方法に関する。 The present invention provides an operation control device for an engine, which supplies a first fuel and a second fuel having different ignitability to each other in a combustion chamber, and premixes compression self-ignition combustion of an air-fuel mixture including the first fuel and the second fuel, and , An engine operation control method.

従来、燃焼室内に主燃料（第１燃料）を噴射する燃料噴射弁とは別に、主燃料よりも高自着火性の着火用燃料（第２燃料）を噴射する燃料噴射弁を備え、圧縮行程にて噴射した着火用燃料の自己着火燃焼をトリガとして、燃焼室内の予混合気（主燃料＋空気）を火炎伝播燃焼させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の燃焼法は、高い着火エネルギーによる安定した燃焼を実現できる反面、排出ガスに含まれるＮＯｘやＰＭを低減する要望が高まっている。 Conventionally, in addition to a fuel injection valve for injecting a main fuel (first fuel) into a combustion chamber, a fuel injection valve for injecting an ignition fuel (second fuel) having a higher self-ignitability than the main fuel is provided, and a compression stroke is provided. There is known a technique of flame-propagating combustion of a premixed gas (main fuel + air) in a combustion chamber, triggered by self-ignition combustion of ignition fuel injected in (1). While this type of combustion method can realize stable combustion with high ignition energy, there is an increasing demand for reducing NOx and PM contained in exhaust gas.

特開２００９−９１９９５号公報JP, 2009-91995, A

ＮＯｘやＰＭを低減するために、近年、燃料と空気を予混合して圧縮自己着火させる予混合圧縮自着火燃焼（例えば、PCCI、RCCIなど）が注目されている。しかし、この予混合圧縮自着火燃焼は、負荷の増加に伴い、着火遅れ期間の確保が困難となるため、中〜高負荷運転では、例えば燃焼速度が過大になるなどの異常燃焼を生じ易い傾向にあり、運転適用範囲が比較的、低負荷領域に限られるという問題があった。 In order to reduce NOx and PM, in recent years, premixed compression ignition combustion (for example, PCCI, RCCI) in which fuel and air are premixed and compression self-ignition is attracted attention. However, in this premixed compression self-ignition combustion, it becomes difficult to secure the ignition delay period as the load increases, so that in medium to high load operation, abnormal combustion such as excessive combustion speed tends to occur. Therefore, there is a problem that the operation applicable range is relatively limited to the low load region.

この問題を解決するために、気筒内に燃焼状態を検知するセンサを設け、検知信号に基づいて、適正な燃焼となるように、噴射燃料の量や噴射時期を制御することもできるが、使用する燃料が変更された場合には制御範囲外となることも想定される。また、複数気筒を有するエンジンでは、通常、すべての気筒をほぼ同じ負荷で運転するため、高負荷運転によって異常燃焼が生じた場合には、すべての気筒の負荷を下げるなどして回避する必要があった。 In order to solve this problem, it is possible to provide a sensor for detecting the combustion state in the cylinder and control the amount of injection fuel and the injection timing so that proper combustion is achieved based on the detection signal. If the fuel to be used is changed, it may be out of the control range. Further, in an engine having a plurality of cylinders, all the cylinders are normally operated under substantially the same load. Therefore, if abnormal combustion occurs due to high load operation, it is necessary to reduce the load on all the cylinders to avoid it. there were.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異常燃焼が生じうる許容限界負荷を把握し、安定した予混合自着火燃焼運転を実行できるエンジンの運転制御装置及びエンジンの運転制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an engine operation control device and an engine operation control method that grasp an allowable limit load at which abnormal combustion may occur and can perform stable premixed autoignition combustion operation. The purpose is to provide.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の気筒を有し、気筒の燃焼室内に第１燃料を供給し、かつ、該第１燃料よりも着火性の高い第２燃料を燃焼室内に直接噴射し、第１燃料及び第２燃料を含む混合気を圧縮して自着火燃焼させる予混合圧縮自着火燃焼運転を実行するエンジンの運転制御装置であって、複数の気筒の一部の気筒をエンジン要求負荷よりも高い負荷で運転し、複数の気筒の残りの気筒をエンジン要求負荷よりも低い負荷で運転する運転モードを実行可能な制御部と、エンジン要求負荷よりも高い負荷で運転する気筒に異常燃焼が生じるか否かを判別する判別部と、異常燃焼と判別された場合、該異常燃焼が生じた負荷値を許容限界負荷として設定する設定部と、を備え、制御部は、すべての気筒に対して、エンジン要求負荷が許容限界負荷に達するまで、予混合圧縮自着火燃焼運転を実行することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention has a plurality of cylinders, supplies a first fuel into the combustion chamber of the cylinders, and has a higher ignitability than the first fuel. An engine operation control device for performing a premixed compression self-ignition combustion operation in which two fuels are directly injected into a combustion chamber, and a mixture including a first fuel and a second fuel is compressed to perform self-ignition combustion. A control unit capable of executing an operation mode in which a part of the cylinders is operated at a load higher than the engine required load and the remaining cylinders of the plurality of cylinders are operated at a load lower than the engine required load, and A determining unit that determines whether abnormal combustion occurs in a cylinder operating at a high load, and a setting unit that, when it is determined that abnormal combustion occurs, sets the load value at which abnormal combustion occurs as an allowable limit load. The control unit is characterized by performing the premixed compression autoignition combustion operation on all cylinders until the required engine load reaches the allowable limit load.

この構成によれば、一部の気筒の運転状況から許容限界負荷を設定し、すべての気筒に対して、エンジン要求負荷が許容限界負荷に達するまで予混合圧縮自着火燃焼運転を実行するため、すべての気筒に異常燃焼が生じることを回避でき、許容限界負荷までの領域で安定燃焼させることができる。 According to this configuration, the allowable limit load is set from the operating condition of some cylinders, and for all the cylinders, the premixed compression autoignition combustion operation is executed until the engine required load reaches the allowable limit load, It is possible to prevent abnormal combustion from occurring in all cylinders, and it is possible to perform stable combustion in a region up to the allowable limit load.

この構成において、制御部は、残りの気筒よりも一部の気筒における第１燃料の供給量及び第２燃料の噴射量の少なくとも一方を増加させることにより、一部の気筒の負荷を高めて運転する構成としてもよい。この構成によれば、一部の気筒と残りの気筒との間で負荷に差をつけた運転を容易に行うことができる。 In this configuration, the control unit operates by increasing the load of some cylinders by increasing at least one of the supply amount of the first fuel and the injection amount of the second fuel in some cylinders rather than the remaining cylinders. It may be configured to. According to this configuration, it is possible to easily perform an operation with a different load between some of the cylinders and the remaining cylinders.

また、制御部は、一部の気筒が異常燃焼と判別された場合、一部の気筒に対する予混合圧縮自着火燃焼運転の運転条件を調整し、許容限界負荷を上回りつつ異常燃焼の発生を抑制する新たな運転条件を試行してもよい。この構成によれば、新たな運転条件を試行することで、許容限界負荷の上昇を図ることができ、より高負荷側での安定燃焼を実現することができる。 Further, when it is determined that some of the cylinders have abnormal combustion, the control unit adjusts the operating conditions of the premixed compression self-ignition combustion operation for some of the cylinders to suppress the occurrence of abnormal combustion while exceeding the allowable limit load. New operating conditions may be tried. According to this configuration, by trying new operating conditions, it is possible to increase the allowable limit load, and it is possible to realize stable combustion on the higher load side.

また、エンジン要求負荷が許容限界負荷を超えて増加した場合、制御部は、すべての気筒の燃焼室内に第１燃料を供給し、該第１燃料を含む混合気を圧縮する過程で燃焼室内に第２燃料をパイロット燃料として直接噴射して自着火燃焼させるパイロット火炎伝播燃焼を実行してもよい。この構成によれば、予混合圧縮自着火燃焼運転からパイロット火炎伝播燃焼運転に変更することにより、エンジン要求負荷が許容限界負荷を超えて増加した場合においても安定燃焼を実現することができる。 When the engine required load increases beyond the allowable limit load, the control unit supplies the first fuel into the combustion chambers of all the cylinders and enters the combustion chambers in the process of compressing the air-fuel mixture containing the first fuel. Pilot flame propagation combustion may be executed in which the second fuel is directly injected as pilot fuel and self-ignited for combustion. According to this configuration, by changing the premixed compression self-ignition combustion operation to the pilot flame propagation combustion operation, stable combustion can be realized even when the engine required load increases beyond the allowable limit load.

また、制御部は、一部の気筒を複数の気筒の中から順番に選択して決定してもよい。この構成によれば、特定の気筒に負荷が偏って課されることを防止でき、エンジン性能を長く保持することができる。 In addition, the control unit may sequentially select and determine a part of the cylinders from the plurality of cylinders. With this configuration, it is possible to prevent the load from being improperly applied to a specific cylinder, and it is possible to maintain the engine performance for a long time.

また、本発明は、複数の気筒を有し、気筒の燃焼室内に第１燃料を供給し、かつ、該第１燃料よりも着火性の高い第２燃料を燃焼室内に直接噴射し、第１燃料及び第２燃料を含む混合気を圧縮して自着火燃焼させる予混合圧縮自着火燃焼運転を実行するエンジンの運転制御方法であって、複数の気筒の一部の気筒をエンジン要求負荷よりも高い負荷で運転し、複数の気筒の残りの気筒をエンジン要求負荷よりも低い負荷で運転する運転モードを実行する工程と、エンジン要求負荷よりも高い負荷で運転する気筒に異常燃焼が生じるか否かを判別する工程と、異常燃焼と判別された場合、該異常燃焼が生じた負荷値を許容限界負荷として設定する工程と、すべての気筒に対して、エンジン要求負荷が許容限界負荷に達するまで、予混合圧縮自着火燃焼運転を実行する工程とを備えたことを特徴とする。 Further, the present invention has a plurality of cylinders, supplies the first fuel into the combustion chamber of the cylinders, and directly injects the second fuel having a higher ignitability than the first fuel into the combustion chamber. A method for controlling an engine for executing a premixed compression auto-ignition combustion operation in which a mixture including fuel and a second fuel is compressed and self-ignited and burned, wherein a part of a plurality of cylinders is loaded more than an engine required load. A process of operating a high load and operating the remaining cylinders of a plurality of cylinders at a load lower than the engine required load, and whether abnormal combustion occurs in the cylinders operated at a load higher than the engine required load. If it is determined that abnormal combustion has occurred, a step of setting the load value at which the abnormal combustion has occurred as an allowable limit load, and until the engine required load reaches the allowable limit load for all cylinders. And performing a premixed compression autoignition combustion operation.

本発明によれば、一部の気筒の運転状況から許容限界負荷を設定し、すべての気筒に対して、エンジン要求負荷が許容限界負荷に達するまで予混合圧縮自着火燃焼運転を実行するため、すべての気筒に異常燃焼が生じることを回避でき、許容限界負荷までの領域で安定燃焼させることができる。 According to the present invention, the allowable limit load is set from the operating condition of some of the cylinders, and for all the cylinders, to perform the premixed compression autoignition combustion operation until the engine required load reaches the allowable limit load, It is possible to prevent abnormal combustion from occurring in all cylinders, and it is possible to perform stable combustion in a region up to the allowable limit load.

図１は、本実施形態に係るエンジンの運転制御装置の機能構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration of an engine operation control device according to the present embodiment. 図２は、エンジンの各気筒の負荷量変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing changes in the load amount of each cylinder of the engine. 図３は、エンジンの制御手順を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the control procedure of the engine. 図４は、別の実施形態に係るエンジンの制御手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an engine control procedure according to another embodiment.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The components of the embodiments described below can be combined as appropriate. In addition, some components may not be used.

図１は、本実施形態に係るエンジンの運転制御装置の機能構成を示す図である。本実施形態に係るエンジン１０は、図１に示すように、シリンダブロック１１上にシリンダヘッド１２が締結されており、このシリンダブロック１１に形成された複数（例えば４つ）の気筒１３（１３Ａ〜１３Ｄ）を備えた多気筒型エンジンである。これら気筒１３Ａ〜１３Ｄについて、特段区別する必要が無い場合には、単に気筒１３と称する。エンジン１０は、各気筒１３の内部に往復移動自在に収容されたピストン１４を備え、このピストン１４が２往復する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行う、いわゆる４サイクルエンジンである。 FIG. 1 is a diagram showing a functional configuration of an engine operation control device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, an engine 10 according to the present embodiment has a cylinder head 12 fastened on a cylinder block 11, and a plurality of (for example, four) cylinders 13 (13A to 13) formed in the cylinder block 11. 13D) is a multi-cylinder engine. The cylinders 13A to 13D are simply referred to as the cylinder 13 unless it is necessary to distinguish them. The engine 10 includes a piston 14 housed in each cylinder 13 so as to be reciprocally movable. While the piston 14 reciprocates two times, a series of four strokes including an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke are performed. This is a so-called 4-cycle engine.

気筒１３内には燃焼室１５が形成される。燃焼室１５は、気筒１３の内壁面１３Ａ１とシリンダヘッド１２の下面１２Ａとピストン１４の頂面１４Ａとにより構成されている。本実施形態では、エンジン１０は、燃焼室１５内に着火性の異なる２種類の第１燃料Ｆ１及び第２燃料Ｆ２が供給される二元燃料エンジンとして構成されており、第１燃料Ｆ１として天然ガスが用いられ、第１燃料Ｆ１よりも着火性の高い第２燃料Ｆ２として軽油が用いられている。この他にも第１燃料Ｆ１として、ガソリンやＬＰＧ（液化石油ガス）を用いることもできる。また、同一の燃料（例えば軽油）に異なる燃料添加物をそれぞれ加えることにより、着火性を異ならせる構成としてもよい。 A combustion chamber 15 is formed in the cylinder 13. The combustion chamber 15 includes an inner wall surface 13A1 of the cylinder 13, a lower surface 12A of the cylinder head 12, and a top surface 14A of the piston 14. In the present embodiment, the engine 10 is configured as a dual fuel engine in which two types of first fuel F1 and second fuel F2 having different ignitability are supplied into the combustion chamber 15, and the first fuel F1 is a natural fuel. Gas is used, and light oil is used as the second fuel F2 having a higher ignitability than the first fuel F1. In addition to this, gasoline or LPG (liquefied petroleum gas) can be used as the first fuel F1. Further, it is also possible to adopt a configuration in which the ignitability is made different by adding different fuel additives to the same fuel (for example, light oil).

燃焼室１５の上部であるシリンダヘッド１２の下面１２Ａには、吸気ポート１６と排気ポート１７とが形成されている。吸気ポート１６及び排気ポート１７には、それぞれ吸気弁１８及び排気弁１９が配置され、これら吸気弁１８及び排気弁１９は、不図示の可変動弁機構により開閉される。 An intake port 16 and an exhaust port 17 are formed on the lower surface 12A of the cylinder head 12, which is the upper portion of the combustion chamber 15. An intake valve 18 and an exhaust valve 19 are arranged in the intake port 16 and the exhaust port 17, respectively, and the intake valve 18 and the exhaust valve 19 are opened and closed by a variable valve mechanism (not shown).

また、吸気ポート１６には、上記した第１燃料Ｆ１を噴射する第１燃料噴射弁２０が設けられている。第１燃料噴射弁２０から噴射された第１燃料Ｆ１は、吸気行程にて吸気ポート１６を通じて空気と共に燃焼室１５内に供給され、燃焼室１５内に空気と第１燃料Ｆ１との混合気が生成される。また、燃焼室１５の上面中央には、該燃焼室１５内に第２燃料Ｆ２を直接噴射する第２燃料噴射弁２１と、燃焼室１５内の燃焼状態としての圧力変化を検知する圧力センサ２２とが設けられている。 Further, the intake port 16 is provided with a first fuel injection valve 20 that injects the above-described first fuel F1. The first fuel F1 injected from the first fuel injection valve 20 is supplied into the combustion chamber 15 together with air through the intake port 16 in the intake stroke, and the air-fuel mixture of the first fuel F1 is generated in the combustion chamber 15. Is generated. In the center of the upper surface of the combustion chamber 15, a second fuel injection valve 21 for directly injecting the second fuel F2 into the combustion chamber 15, and a pressure sensor 22 for detecting a pressure change as a combustion state in the combustion chamber 15. And are provided.

これら第１燃料噴射弁２０、第２燃料噴射弁２１及び圧力センサ２２は運転制御装置３０に接続されている。運転制御装置３０は、制御部３１と、判別部３２と、設定部３３とを備える。制御部３１は、第１燃料噴射弁２０及び第２燃料噴射弁２１の燃料噴射量や噴射時期を制御することにより、エンジン１０の動作全般を司る。制御部３１には、アクセル３５の開度等によりエンジン１０への総要求負荷が伝達される。制御部３１は、伝達された総要求負荷に応じて、各気筒１３が分担する負荷を決定し、この負荷の大きさに基づいて各気筒１３の動作を制御する。 The first fuel injection valve 20, the second fuel injection valve 21, and the pressure sensor 22 are connected to the operation control device 30. The operation control device 30 includes a control unit 31, a determination unit 32, and a setting unit 33. The control unit 31 controls the overall operation of the engine 10 by controlling the fuel injection amount and injection timing of the first fuel injection valve 20 and the second fuel injection valve 21. The total required load to the engine 10 is transmitted to the control unit 31 by the opening degree of the accelerator 35 and the like. The control unit 31 determines the load shared by each cylinder 13 in accordance with the transmitted total required load, and controls the operation of each cylinder 13 based on the magnitude of this load.

本実施形態では、制御部３１は、各気筒１３の負荷を異ならせて運転可能に構成されている。具体的には、制御部３１は、一の気筒１３Ａ（一部の気筒）の第２燃料噴射弁２１から噴射される第２燃料Ｆ２の噴射量を、残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄにおける噴射量よりも増加することより、一の気筒１３Ａが発揮する負荷を残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄが発揮する負荷よりも増大させる。もちろん、第１燃料噴射弁２０から噴射される第１燃料Ｆ１の噴射量（供給量）を増加させても良いし、これら第１燃料Ｆ１、第２燃料Ｆ２の両方を増加させてもよい。また、負荷を増大させる気筒１３は、特定のものではなく、制御部３１が、例えば、所定の運転時間が経過するごとに、ローテーションで順番に選択して変更する。これにより、各気筒１３の運転に偏りが生じることを防止でき、エンジン性能を長く保持することができる。 In the present embodiment, the control unit 31 is configured to be operable by changing the load of each cylinder 13. Specifically, the control unit 31 determines the injection amount of the second fuel F2 injected from the second fuel injection valve 21 of one cylinder 13A (a part of the cylinders) from the injection amounts of the remaining cylinders 13B to 13D. Also, the load exerted by one cylinder 13A is increased more than the load exerted by the remaining cylinders 13B to 13D. Of course, the injection amount (supply amount) of the first fuel F1 injected from the first fuel injection valve 20 may be increased, or both the first fuel F1 and the second fuel F2 may be increased. Further, the cylinder 13 whose load is to be increased is not a specific cylinder, and the control unit 31 sequentially selects and changes the rotation every time a predetermined operation time elapses. As a result, it is possible to prevent the operation of each cylinder 13 from being biased, and it is possible to maintain the engine performance for a long time.

また、制御部３１は、第２燃料噴射弁２１の燃料噴射時期（タイミング）を適宜調整することにより、第１燃料Ｆ１及び第２燃料Ｆ２を含む混合気を圧縮して該混合気を自着火燃焼させる予混合圧縮自着火燃焼運転と、第２燃料Ｆ２をパイロット燃料として、第１燃料Ｆ１を含む混合気を自着火燃焼させるマイクロパイロット火炎伝播燃焼運転（パイロット火炎伝播燃焼運転）と、を選択して実行可能に構成されている。 Further, the control unit 31 appropriately adjusts the fuel injection timing (timing) of the second fuel injection valve 21 to compress the air-fuel mixture containing the first fuel F1 and the second fuel F2 and self-ignite the air-fuel mixture. A premixed compression self-ignition combustion operation for combustion and a micro-pilot flame propagation combustion operation (pilot flame propagation combustion operation) for self-ignition combustion of a mixture containing the first fuel F1 using the second fuel F2 as pilot fuel are selected. And is configured to be executable.

予混合圧縮自着火燃焼運転は、圧縮行程中期にて、燃焼室１５内に第２燃料Ｆ２を噴射することにより、該燃焼室１５内に第１燃料Ｆ１及び第２燃料Ｆ２を含む混合気を生成し、この混合気を圧縮することで、着火性の高い第２燃料Ｆ２から混合気全体を自着火燃焼させる燃焼法である。 In the premixed compression self-ignition combustion operation, the second fuel F2 is injected into the combustion chamber 15 in the middle of the compression stroke to generate a mixture containing the first fuel F1 and the second fuel F2 in the combustion chamber 15. This is a combustion method in which the generated air-fuel mixture is compressed and the entire air-fuel mixture is ignited and combusted from the second fuel F2 having high ignitability.

一方、マイクロパイロット火炎伝播燃焼運転は、第１燃料Ｆ１を含む混合気の圧縮行程後期にて、燃焼室１５内に第２燃料Ｆ２を噴射することにより、この第２燃料Ｆ２がパイロット燃料として機能し、第１燃料Ｆ１を含む混合気を自着火燃焼させる燃焼法である。 On the other hand, in the micro-pilot flame propagation combustion operation, the second fuel F2 functions as a pilot fuel by injecting the second fuel F2 into the combustion chamber 15 at the latter stage of the compression stroke of the air-fuel mixture including the first fuel F1. However, it is a combustion method in which the air-fuel mixture containing the first fuel F1 is self-ignited and burned.

予混合圧縮自着火燃焼運転は、マイクロパイロット火炎伝播燃焼運転に比べて、排出ガスに含まれるＮＯｘやＰＭを低減することができる利点があるため、近年、特に注目されている。しかしながら、予混合圧縮自着火燃焼運転は、負荷の増加に伴い、着火遅れ期間の確保が困難となるため、中〜高負荷運転では、例えば燃焼速度が過大になるなどの異常燃焼を生じ易い傾向にある。このため、本構成におけるエンジン１０の制御では、予混合圧縮自着火燃焼運転を基本としつつ、負荷の増加に応じて、予混合圧縮自着火燃焼運転よりも安定した燃焼法であるマイクロパイロット火炎伝播燃焼運転に切り替えることにより、エンジン１０の安定燃焼制御を実現する。 The premixed compression self-ignition combustion operation has attracted particular attention in recent years because it has an advantage that NOx and PM contained in exhaust gas can be reduced as compared with the micro-pilot flame propagation combustion operation. However, in the premixed compression self-ignition combustion operation, it becomes difficult to secure the ignition delay period as the load increases, so that in medium to high load operation, abnormal combustion such as excessive combustion speed tends to occur. It is in. For this reason, in the control of the engine 10 in the present configuration, the micro-pilot flame propagation, which is a combustion method that is more stable than the premixed compression self-ignition combustion operation, according to the increase in load, is based on the premixed compression self-ignition combustion operation. The stable combustion control of the engine 10 is realized by switching to the combustion operation.

判別部３２は、負荷を高めた気筒１３Ａに異常燃焼が生じたか否かを判別する。具体的には、判別部３２は、圧力センサ２２の検出値から気筒１３内の圧力変化率を監視し、圧力変化率が所定の許容範囲を外れた場合に、異常燃焼が生じたと判別する。設定部３３は、判別部３２が異常燃焼を生じたと判別した際の気筒１３Ａの負荷値を取得し、この負荷値を許容限界負荷として設定する。 The determination unit 32 determines whether or not abnormal combustion has occurred in the cylinder 13A having the increased load. Specifically, the determination unit 32 monitors the pressure change rate in the cylinder 13 from the detection value of the pressure sensor 22 and determines that abnormal combustion has occurred when the pressure change rate is outside a predetermined allowable range. The setting unit 33 acquires the load value of the cylinder 13A when the determination unit 32 determines that abnormal combustion has occurred, and sets this load value as the allowable limit load.

次に、運転制御装置の動作について説明する。図２は、エンジンの各気筒の負荷量変化を示すグラフである。図３は、動作手順を示すフローチャートである。 Next, the operation of the operation control device will be described. FIG. 2 is a graph showing changes in the load amount of each cylinder of the engine. FIG. 3 is a flowchart showing the operation procedure.

図２において、時間経過と共に、右上がりに上昇する破線５０は、エンジン要求負荷を表す。この場合、エンジン要求負荷は、総要求負荷を気筒数で除したもの（総要求負荷／気筒数）に相当する。また、運転開始直後の低負荷運転時には、制御部３１は、すべての気筒１３に対して予混合圧縮自着火燃焼運転を実行する。 In FIG. 2, a broken line 50 that rises to the right with the lapse of time represents the required engine load. In this case, the engine required load corresponds to the total required load divided by the number of cylinders (total required load/number of cylinders). Further, at the time of low load operation immediately after the start of operation, the control unit 31 executes the premixed compression ignition combustion operation for all the cylinders 13.

制御部３１は、一の気筒１３Ａをエンジン要求負荷５０よりも高い負荷で運転する高負荷気筒に設定する（ステップＳ１）。この場合、制御部３１は、残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄをエンジン要求負荷５０よりも低い負荷で運転する気筒に設定する。次に、制御部３１は、エンジン要求負荷５０を取得し（ステップＳ２）、取得したエンジン要求負荷５０に基づき、高負荷気筒である一の気筒１３Ａの負荷５１と、残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄの各負荷５２をそれぞれ設定する（ステップＳ３）。一の気筒１３Ａの負荷５１と、残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄの各負荷５２とは、これらの平均負荷５３がエンジン要求負荷５０とほぼ一致するように設定される。これにより、エンジン要求負荷５０を満たしつつも、特定（高負荷気筒）の気筒１３Ａの負荷５１を先行して上昇させることができる。 The control unit 31 sets one cylinder 13A as a high-load cylinder that operates at a load higher than the engine required load 50 (step S1). In this case, the control unit 31 sets the remaining cylinders 13B to 13D as the cylinders that are operated with a load lower than the engine required load 50. Next, the control unit 31 acquires the engine required load 50 (step S2), and based on the acquired engine required load 50, the load 51 of one cylinder 13A, which is a high load cylinder, and the remaining cylinders 13B to 13D. Each load 52 is set individually (step S3). The load 51 of the one cylinder 13A and the loads 52 of the remaining cylinders 13B to 13D are set such that the average load 53 thereof is substantially equal to the engine required load 50. As a result, the load 51 of the specific (high-load cylinder) cylinder 13A can be increased in advance while satisfying the engine required load 50.

次に、制御部３１は、判別部３２を通じて、高負荷気筒である一の気筒１３Ａに異常燃焼が発生しているか否かを判別する（ステップＳ４）。この判別において、異常燃焼が生じていなければ（ステップＳ４；Ｎｏ）、処理をステップＳ２に戻し、その時点におけるエンジン要求負荷５０に基づいて、ステップＳ２〜ステップＳ４を実行する。一方、異常燃焼が生じている（ステップＳ４；Ｙｅｓ）場合には、制御部３１は、設定部３３に異常燃焼が生じた負荷値を許容限界負荷Ｑとして設定させる（ステップＳ５）。 Next, the control unit 31 determines through the determination unit 32 whether or not abnormal combustion has occurred in the one cylinder 13A that is a high load cylinder (step S4). In this determination, if abnormal combustion has not occurred (step S4; No), the process is returned to step S2, and steps S2 to S4 are executed based on the engine load demand 50 at that time. On the other hand, when abnormal combustion has occurred (step S4; Yes), the control unit 31 causes the setting unit 33 to set the load value at which abnormal combustion has occurred as the allowable limit load Q (step S5).

本実施形態では、高負荷気筒に設定された一の気筒１３Ａをエンジン要求負荷５０よりも高い負荷５１で運転することにより、予混合圧縮自着火燃焼運転において異常燃焼が生じる許容限界負荷Ｑを先行して把握することができる。この許容限界負荷Ｑよりも低い負荷であれば、異常燃焼は生じないため、エンジン要求負荷５０が許容限界負荷Ｑに達するまでは、残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄの負荷５２を安定して上昇させることができ、すべての気筒１３Ａ〜１３Ｄに対する予混合圧縮自着火燃焼運転を安定して行うことができる。この場合、高負荷気筒に設定された一の気筒１３Ａは、エンジン要求負荷５０が上昇しても、許容限界負荷Ｑに相当する負荷５１で運転を行う。 In the present embodiment, by operating the one cylinder 13A set as the high load cylinder at a load 51 higher than the engine required load 50, the allowable limit load Q at which abnormal combustion occurs in the premixed compression auto ignition combustion operation is preceded. And you can figure it out. If the load is lower than the allowable limit load Q, abnormal combustion does not occur. Therefore, until the engine required load 50 reaches the allowable limit load Q, the loads 52 of the remaining cylinders 13B to 13D should be stably increased. Therefore, the premixed compression autoignition combustion operation for all the cylinders 13A to 13D can be stably performed. In this case, the one cylinder 13A set as the high-load cylinder operates with the load 51 corresponding to the allowable limit load Q even if the engine required load 50 increases.

次に、制御部３１は、エンジン要求負荷５０が許容限界負荷Ｑを超えたか否かを判別する（ステップＳ６）。この判別において、エンジン要求負荷５０が許容限界負荷Ｑを超えていなければ（ステップＳ６；Ｎｏ）、そのまま予混合圧縮自着火燃焼運転を継続して実行する。一方、エンジン要求負荷５０が許容限界負荷Ｑを超えた（ステップＳ６；Ｙｅｓ）場合には、すべての気筒１３において、異常燃焼が生じるおそれがあるため、すべての気筒１３をマイクロパイロット火炎伝播燃焼運転に変更する（ステップＳ７）。このマイクロパイロット火炎伝播燃焼運転は、高負荷領域において予混合圧縮自着火燃焼運転よりも安定した燃焼を実現できるため、マイクロパイロット火炎伝播燃焼運転に変更することでエンジン１０の燃焼の安定化を図ることができる。さらに、予混合圧縮自着火燃焼運転からマイクロパイロット火炎伝播燃焼運転への変更は、第２燃料噴射弁２１の燃料噴射時期や噴射量を変更するだけで実現できるため、既存の装置の制御を変更するだけでよい。 Next, the control unit 31 determines whether the required engine load 50 exceeds the allowable limit load Q (step S6). In this determination, if the engine required load 50 does not exceed the allowable limit load Q (step S6; No), the premixed compression self-ignition combustion operation is continuously executed as it is. On the other hand, when the engine required load 50 exceeds the allowable limit load Q (step S6; Yes), abnormal combustion may occur in all the cylinders 13, and therefore all the cylinders 13 are operated by the micro pilot flame propagation combustion operation. To (step S7). This micro-pilot flame propagation combustion operation can realize more stable combustion in the high load region than the premixed compression self-ignition combustion operation. Therefore, the combustion of the engine 10 is stabilized by changing to the micro-pilot flame propagation combustion operation. be able to. Further, since the change from the premixed compression self-ignition combustion operation to the micro pilot flame propagation combustion operation can be realized only by changing the fuel injection timing and the injection amount of the second fuel injection valve 21, the control of the existing device is changed. All you have to do is

次に、別の実施形態について説明する。この別の実施形態では、予混合圧縮自着火燃焼運転において異常燃焼が生じる許容限界負荷Ｑを先行して把握するだけでなく、許容限界負荷Ｑの引き上げをするために、高負荷気筒に設定された一の気筒１３Ａの運転条件を試行する点で上記した実施形態と異にする。エンジン１０や運転制御装置３０の構成については、同一であるため、同一の符号を付して説明を省略する。図４は、別の実施形態に係るエンジンの制御手順を示すフローチャートである。 Next, another embodiment will be described. In this another embodiment, in order to not only first grasp the allowable limit load Q in which abnormal combustion occurs in the premixed compression self-ignition combustion operation, but also to increase the allowable limit load Q, a high load cylinder is set. This is different from the above-described embodiment in that the operating condition of the other cylinder 13A is tried. Since the configurations of the engine 10 and the operation control device 30 are the same, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. FIG. 4 is a flowchart showing an engine control procedure according to another embodiment.

図４に示すように、制御部３１は、一の気筒１３Ａをエンジン要求負荷５０よりも高い負荷で運転する高負荷気筒に設定する（ステップＳ１１）。この場合、制御部３１は、残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄをエンジン要求負荷５０よりも低い負荷で運転する気筒に設定する。次に、制御部３１は、エンジン要求負荷５０を取得し（ステップＳ１２）、取得したエンジン要求負荷５０に基づき、高負荷気筒である一の気筒１３Ａの負荷５１と、残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄの各負荷５２をそれぞれ設定する（ステップＳ１３）。一の気筒１３Ａの負荷５１と、残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄの各負荷５２とは、これらの平均負荷５３がエンジン要求負荷５０とほぼ一致するように設定される。これにより、エンジン要求負荷５０を満たしつつも、特定（高負荷気筒）の気筒１３Ａの負荷５１を先行して上昇させることができる。 As shown in FIG. 4, the control unit 31 sets one cylinder 13A as a high-load cylinder that operates at a load higher than the engine required load 50 (step S11). In this case, the control unit 31 sets the remaining cylinders 13B to 13D as the cylinders that are operated with a load lower than the engine required load 50. Next, the control unit 31 acquires the engine required load 50 (step S12), and based on the acquired engine required load 50, the load 51 of the one cylinder 13A, which is a high load cylinder, and the remaining cylinders 13B to 13D. Each load 52 is set (step S13). The load 51 of the one cylinder 13A and the loads 52 of the remaining cylinders 13B to 13D are set such that the average load 53 thereof is substantially equal to the engine required load 50. As a result, the load 51 of the specific (high-load cylinder) cylinder 13A can be increased in advance while satisfying the engine required load 50.

次に、制御部３１は、判別部３２を通じて、高負荷気筒である一の気筒１３Ａに異常燃焼が発生しているか否かを判別する（ステップＳ１４）。この判別において、異常燃焼が生じていなければ（ステップＳ１４；Ｎｏ）、処理をステップＳ１２に戻し、その時点におけるエンジン要求負荷５０に基づいて、ステップＳ１２〜ステップＳ１４を実行する。一方、異常燃焼が生じている（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）場合には、制御部３１は、設定部３３に異常燃焼が生じた負荷値を許容限界負荷Ｑとして設定させる（ステップＳ１５）。 Next, the control unit 31 determines through the determination unit 32 whether or not abnormal combustion has occurred in the one cylinder 13A that is a high load cylinder (step S14). If abnormal combustion does not occur in this determination (step S14; No), the process returns to step S12, and steps S12 to S14 are executed based on the engine load demand 50 at that time. On the other hand, when abnormal combustion has occurred (step S14; Yes), the control unit 31 causes the setting unit 33 to set the load value at which abnormal combustion has occurred as the allowable limit load Q (step S15).

次に、制御部３１は、高負荷気筒である一の気筒１３Ａの運転条件を調整する（ステップＳ１６）。具体的には、制御部３１は、制御プログラムに基づき、一の気筒１３Ａにおける第２燃料噴射弁２１の燃料噴射圧力や噴射時期を調整したり、燃焼室１５内の第１燃料Ｆ１と第２燃料Ｆ２を含む混合気の比率（重量比または体積比）を調整する。この種の運転条件の調整は、すべての気筒１３Ａ〜１３Ｄの平均負荷５３がエンジン要求負荷５０を満たす条件下で行われる。 Next, the control unit 31 adjusts the operating condition of the one cylinder 13A which is a high load cylinder (step S16). Specifically, the control unit 31 adjusts the fuel injection pressure and the injection timing of the second fuel injection valve 21 in the one cylinder 13A, and controls the first fuel F1 and the second fuel F1 in the combustion chamber 15 based on the control program. The ratio (weight ratio or volume ratio) of the air-fuel mixture containing the fuel F2 is adjusted. This kind of operation condition adjustment is performed under the condition that the average load 53 of all the cylinders 13A to 13D satisfies the engine required load 50.

次に、制御部３１は、調整した運転条件において、一の気筒１３Ａが従前よりも高い負荷５１で運転可能であるか否かを判別する（ステップＳ１７）。具体的には、制御部３１は、調整した運転条件により、一の気筒１３Ａの負荷５１を従前の負荷よりも高めて運転し、この状態で一の気筒１３Ａに異常燃焼が発生するか否かを判別する。この判別において、従前よりも高い負荷５１で運転可能でなければ（ステップＳ１７；Ｎｏ）、処理をステップＳ１９に移行する。この場合、制御部３１は、運転条件の調整を予め決めた所定回数（所定時間）試行した場合であっても、従前よりも高い負荷５１で運転可能とならなければステップＳ１９に移行する。 Next, the control unit 31 determines whether or not the one cylinder 13A can be operated with the load 51 higher than before under the adjusted operating conditions (step S17). Specifically, the control unit 31 operates by operating the load 51 of the one cylinder 13A higher than the previous load under the adjusted operating conditions, and whether abnormal combustion occurs in the one cylinder 13A in this state. To determine. In this determination, if it is not possible to operate with the load 51 higher than before (step S17; No), the process proceeds to step S19. In this case, the control unit 31 proceeds to step S19 even if the operation condition adjustment is tried a predetermined number of times (predetermined time), if the operation cannot be performed with the load 51 higher than before.

一方、この判別において、従前よりも高い負荷５１で運転可能であれば（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、上記した許容限界負荷Ｑを引き上げて更新する（ステップＳ１８）。この場合、制御部３１は、気筒１３Ａの負荷５１が従前の許容限界負荷Ｑに相当する負荷に達すると、新たに調整された運転条件の下で制御する。 On the other hand, in this determination, if it is possible to operate with the load 51 higher than before (step S17; Yes), the allowable limit load Q is raised and updated (step S18). In this case, when the load 51 of the cylinder 13A reaches the load corresponding to the previous allowable limit load Q, the control unit 31 controls under the newly adjusted operating condition.

本実施形態では、新たな運転条件を試行することで、予混合圧縮自着火燃焼運転において異常燃焼が生じる許容限界負荷Ｑの上昇を図ることができる。このため、すべての気筒１３Ａ〜１３Ｄに対して、より高負荷側での安定燃焼を実現することができる。 In the present embodiment, by trying new operating conditions, it is possible to increase the allowable limit load Q at which abnormal combustion occurs in the premixed compression self-ignition combustion operation. Therefore, stable combustion on a higher load side can be realized for all the cylinders 13A to 13D.

次に、制御部３１は、エンジン要求負荷５０が許容限界負荷Ｑを超えたか否かを判別する（ステップＳ１９）。ステップＳ１８で許容限界負荷Ｑが更新された場合には、更新された許容限界負荷Ｑを比較する。この判別において、エンジン要求負荷５０が許容限界負荷Ｑを超えていなければ（ステップＳ１９；Ｎｏ）、そのまま予混合圧縮自着火燃焼運転を継続して実行する。一方、エンジン要求負荷５０が許容限界負荷Ｑを超えた（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）場合には、すべての気筒１３において、異常燃焼が生じるおそれがあるため、すべての気筒１３をマイクロパイロット火炎伝播燃焼運転に変更する（ステップＳ２０）。このマイクロパイロット火炎伝播燃焼運転は、高負荷領域において予混合圧縮自着火燃焼運転よりも安定した燃焼を実現できるため、マイクロパイロット火炎伝播燃焼運転に変更することでエンジン１０の燃焼の安定化を図ることができる。さらに、予混合圧縮自着火燃焼運転からマイクロパイロット火炎伝播燃焼運転への変更は、第２燃料噴射弁２１の燃料噴射時期や噴射量を変更するだけで実現できるため、既存の装置の制御を変更するだけでよい。 Next, the control unit 31 determines whether or not the engine request load 50 exceeds the allowable limit load Q (step S19). When the allowable limit load Q is updated in step S18, the updated allowable limit loads Q are compared. In this determination, if the engine required load 50 does not exceed the allowable limit load Q (step S19; No), the premixed compression autoignition combustion operation is continuously executed as it is. On the other hand, when the engine required load 50 exceeds the allowable limit load Q (step S19; Yes), abnormal combustion may occur in all the cylinders 13, and therefore all the cylinders 13 are operated by the micro pilot flame propagation combustion operation. To (step S20). This micro-pilot flame propagation combustion operation can realize more stable combustion than the premixed compression self-ignition combustion operation in the high load region. Therefore, the combustion of the engine 10 is stabilized by changing to the micro pilot flame propagation combustion operation. be able to. Furthermore, since the change from the premixed compression self-ignition combustion operation to the micro pilot flame propagation combustion operation can be realized only by changing the fuel injection timing and the injection amount of the second fuel injection valve 21, the control of the existing device is changed. All you have to do is

以上、説明したように、本実施形態によれば、複数の気筒１３を有し、各気筒１３の燃焼室１５内に第１燃料Ｆ１を供給し、かつ、該第１燃料Ｆ１よりも着火性の高い第２燃料Ｆ２を燃焼室１５内に直接噴射し、第１燃料Ｆ１及び第２燃料Ｆ２を含む混合気を圧縮して自着火燃焼させる予混合圧縮自着火燃焼運転を実行するエンジン１０の運転制御装置３０であって、一の気筒１３Ａをエンジン要求負荷５０よりも高い負荷５１で運転し、残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄをエンジン要求負荷５０よりも低い負荷５２で運転する運転モードを実行可能な制御部３１と、エンジン要求負荷５０よりも高い負荷５１で運転する一の気筒１３Ａに異常燃焼が生じるか否かを判別する判別部３２と、異常燃焼と判別された場合、該異常燃焼が生じた負荷値を許容限界負荷Ｑとして設定する設定部３３とを備え、制御部３１は、すべての気筒１３に対して、エンジン要求負荷５０が許容限界負荷Ｑに達するまで、予混合圧縮自着火燃焼運転を実行するため、すべての気筒１３Ａ〜１３Ｄに異常燃焼が生じることを回避でき、許容限界負荷Ｑまでの領域で安定燃焼させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the plurality of cylinders 13 are provided, the first fuel F1 is supplied into the combustion chamber 15 of each cylinder 13, and the ignitability is higher than that of the first fuel F1. Of the engine 10 that executes the premixed compression self-ignition combustion operation in which the second fuel F2 having a high fuel injection rate is directly injected into the combustion chamber 15 and the air-fuel mixture including the first fuel F1 and the second fuel F2 is compressed to perform self-ignition combustion. The operation control device 30 can execute an operation mode in which one cylinder 13A is operated with a load 51 higher than the engine required load 50 and the remaining cylinders 13B to 13D are operated with a load 52 lower than the engine required load 50. Control unit 31, a determination unit 32 that determines whether or not abnormal combustion occurs in one cylinder 13A operating at a load 51 higher than the engine required load 50, and if abnormal combustion is determined, the abnormal combustion occurs. The control unit 31 includes a setting unit 33 that sets the generated load value as an allowable limit load Q, and the control unit 31 controls the premixed compression self-ignition for all cylinders 13 until the required engine load 50 reaches the allowable limit load Q. Since the combustion operation is performed, it is possible to avoid abnormal combustion in all the cylinders 13A to 13D, and it is possible to perform stable combustion in a region up to the allowable limit load Q.

また、本実施形態によれば、制御部３１は、残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄよりも一の気筒１３Ａにおける第１燃料Ｆ１及び第２燃料Ｆ２の少なくとも一方の噴射量を増加させることにより、一の気筒１３Ａの負荷５１を高めて運転するため、一の気筒１３Ａと残りの気筒１３Ｂ〜１３Ｄとの間で負荷に差をつけた運転を容易に行うことができる。 Further, according to the present embodiment, the control unit 31 increases the injection amount of at least one of the first fuel F1 and the second fuel F2 in the one cylinder 13A more than the remaining cylinders 13B to 13D, thereby increasing the injection amount. Since the load 51 of the cylinder 13A is increased for the operation, it is possible to easily perform the operation in which the load is different between the one cylinder 13A and the remaining cylinders 13B to 13D.

また、本実施形態によれば、制御部３１は、一の気筒１３Ａが異常燃焼と判別された場合、一の気筒１３Ａに対する予混合圧縮自着火燃焼運転の運転条件を調整し、許容限界負荷Ｑを上回りつつ異常燃焼の発生を抑制する新たな運転条件を試行するため、許容限界負荷Ｑの上昇を図ることができ、より高負荷側での安定燃焼を実現することができる。 Further, according to the present embodiment, when it is determined that the one cylinder 13A is in the abnormal combustion state, the control unit 31 adjusts the operating condition of the premixed compression autoignition combustion operation for the one cylinder 13A, and the allowable limit load Q Since a new operating condition that suppresses the occurrence of abnormal combustion is tried while exceeding the above, the allowable limit load Q can be increased, and stable combustion on a higher load side can be realized.

また、本実施形態によれば、エンジン要求負荷５０が許容限界負荷Ｑを超えて増加した場合、制御部３１は、すべての気筒１３の燃焼室１５内に第１燃料Ｆ１を供給し、該第１燃料Ｆ１を含む混合気を圧縮する過程で燃焼室１５内に第２燃料Ｆ２をパイロット燃料として直接噴射して自着火燃焼させるマイクロパイロット火炎伝播燃焼を実行するため、エンジン要求負荷が許容限界負荷を超えて増加した場合においても安定燃焼を実現することができる。 Further, according to the present embodiment, when the engine required load 50 increases beyond the allowable limit load Q, the control unit 31 supplies the first fuel F1 into the combustion chambers 15 of all the cylinders 13, and In the process of compressing the air-fuel mixture containing the first fuel F1, the second fuel F2 is directly injected into the combustion chamber 15 as pilot fuel to perform self-ignition combustion. Stable combustion can be realized even when the amount exceeds the limit.

また、本実施形態によれば、制御部３１は、高負荷気筒となる一の気筒を複数の気筒１３の中から順番に選択して決定するため、特定の気筒に負荷が偏って課されることを防止でき、エンジン性能を長く保持することができる。 Further, according to the present embodiment, the control unit 31 sequentially selects and determines one high-load cylinder from the plurality of cylinders 13, so that the load is biased to a specific cylinder. This can be prevented and engine performance can be maintained for a long time.

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although one embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The present embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. The present embodiment and its modifications are included in the invention described in the claims and the scope equivalent thereto, as well as being included in the scope and the gist of the invention.

例えば、本実施形態では、高負荷気筒として、一の気筒１３Ａを設定しているため、この一の気筒１３Ａの負荷５１を早く異常燃焼が生じ得る負荷まで上昇させる利点があるが、高負荷気筒として複数の気筒を設定することもできる。この構成によれば、複数の気筒がそれぞれ独立して、予混合圧縮自着火燃焼運転の運転条件を調整し、許容限界負荷Ｑを上回りつつ異常燃焼の発生を抑制する新たな運転条件を試行できるため、新たな運転条件を早期に見出すこともできる。 For example, in the present embodiment, since the one cylinder 13A is set as the high load cylinder, there is an advantage that the load 51 of the one cylinder 13A is quickly increased to a load at which abnormal combustion can occur. It is also possible to set a plurality of cylinders. According to this configuration, the plurality of cylinders can independently adjust the operating conditions of the premixed compression self-ignition combustion operation and try new operating conditions that suppress the occurrence of abnormal combustion while exceeding the allowable limit load Q. Therefore, new operating conditions can be found early.

１０ エンジン
１３ 気筒
１３Ａ 一の気筒（一部の気筒）
１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ 残りの気筒
１５ 燃焼室
１６ 吸気ポート
１７ 排気ポート
２０ 第１燃料噴射弁
２１ 第２燃料噴射弁
２２ 圧力センサ
３０ 運転制御装置
３１ 制御部
３２ 判別部
３３ 設定部
５０ エンジン要求負荷
５１、５２ 負荷
Ｆ１ 第１燃料
Ｆ２ 第２燃料
Ｑ 許容限界負荷 10 engine 13 cylinder 13A one cylinder (some cylinders)
13B, 13C, 13D Remaining cylinders 15 Combustion chamber 16 Intake port 17 Exhaust port 20 First fuel injection valve 21 Second fuel injection valve 22 Pressure sensor 30 Operation control device 31 Control unit 32 Discrimination unit 33 Setting unit 50 Engine required load 51 , 52 load F1 first fuel F2 second fuel Q allowable limit load

Claims (6)

複数の気筒を有し、前記気筒の燃焼室内に第１燃料を供給し、かつ、該第１燃料よりも着火性の高い第２燃料を前記燃焼室内に直接噴射し、前記第１燃料及び前記第２燃料を含む混合気を圧縮して自着火燃焼させる予混合圧縮自着火燃焼運転を実行するエンジンの運転制御装置であって、
複数の気筒の一部の前記気筒をエンジン要求負荷よりも高い負荷で運転し、前記複数の気筒の残りの前記気筒を前記エンジン要求負荷よりも低い負荷で運転する運転モードを実行可能な制御部と、
前記エンジン要求負荷よりも高い負荷で運転する前記気筒に異常燃焼が生じるか否かを判別する判別部と、
異常燃焼と判別された場合、該異常燃焼が生じた負荷値を許容限界負荷として設定する設定部と、を備え、
前記制御部は、すべての前記気筒に対して、前記エンジン要求負荷が前記許容限界負荷に達するまで、前記予混合圧縮自着火燃焼運転を実行する、
ことを特徴とするエンジンの運転制御装置。 A plurality of cylinders are provided, the first fuel is supplied into the combustion chamber of the cylinders, and the second fuel having a higher ignitability than the first fuel is directly injected into the combustion chamber. An engine operation control device for executing a premixed compression auto-ignition combustion operation for compressing an air-fuel mixture containing a second fuel and performing self-ignition combustion, comprising:
A control unit capable of executing an operation mode in which a part of the plurality of cylinders is operated at a load higher than an engine required load and the remaining cylinders of the plurality of cylinders are operated at a lower load than the engine required load. When,
A determination unit that determines whether abnormal combustion occurs in the cylinder operating at a load higher than the engine required load,
If it is determined to be abnormal combustion, a setting unit that sets the load value at which the abnormal combustion has occurred as an allowable limit load,
The control unit executes the premixed compression self-ignition combustion operation for all the cylinders until the engine required load reaches the allowable limit load.
An engine operation control device characterized by the above. 前記制御部は、残りの前記気筒よりも一部の前記気筒における前記第１燃料の供給量及び前記第２燃料の噴射量の少なくとも一方を増加させることにより、一部の前記気筒の負荷を高めて運転することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの運転制御装置。 The control unit increases the load of some of the cylinders by increasing at least one of the supply amount of the first fuel and the injection amount of the second fuel in some of the cylinders rather than the remaining cylinders. The engine operation control device according to claim 1, wherein the engine operation control device is operated as follows. 前記制御部は、一部の前記気筒が前記異常燃焼と判別された場合、一部の前記気筒に対する前記予混合圧縮自着火燃焼運転の運転条件を調整し、
前記許容限界負荷を上回りつつ前記異常燃焼の発生を抑制する新たな運転条件を試行することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの運転制御装置。 The control unit, when a part of the cylinders is determined to be the abnormal combustion, adjusts the operating condition of the premixed compression autoignition combustion operation for a part of the cylinders,
The engine operation control device according to claim 1, wherein a new operation condition for suppressing the occurrence of the abnormal combustion is tried while exceeding the allowable limit load. 前記エンジン要求負荷が前記許容限界負荷を超えて増加した場合、
前記制御部は、すべての前記気筒の燃焼室内に前記第１燃料を供給し、該第１燃料を含む混合気を圧縮する過程で前記燃焼室内に前記第２燃料をパイロット燃料として直接噴射して自着火燃焼させるパイロット火炎伝播燃焼を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のエンジンの運転制御装置。 When the engine required load increases beyond the allowable limit load,
The control unit supplies the first fuel into the combustion chambers of all the cylinders and directly injects the second fuel into the combustion chambers as pilot fuel in the process of compressing the air-fuel mixture containing the first fuel. The engine operation control device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that pilot flame propagating combustion for performing self-ignition combustion is executed. 前記制御部は、一部の前記気筒を複数の前記気筒の中から順番に選択して決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のエンジンの運転制御装置。 The engine operation control device according to claim 1, wherein the control unit sequentially selects and determines a part of the cylinders from a plurality of the cylinders. 複数の気筒を有し、前記気筒の燃焼室内に第１燃料を供給し、かつ、該第１燃料よりも着火性の高い第２燃料を前記燃焼室内に直接噴射し、前記第１燃料及び前記第２燃料を含む混合気を圧縮して自着火燃焼させる予混合圧縮自着火燃焼運転を実行するエンジンの運転制御方法であって、
複数の気筒の一部の前記気筒をエンジン要求負荷よりも高い負荷で運転し、前記複数の気筒の残りの前記気筒を前記エンジン要求負荷よりも低い負荷で運転する運転モードを実行する工程と、
前記エンジン要求負荷よりも高い負荷で運転する前記気筒に異常燃焼が生じるか否かを判別する工程と、
異常燃焼と判別された場合、該異常燃焼が生じた負荷値を許容限界負荷として設定する工程と、
すべての前記気筒に対して、前記エンジン要求負荷が前記許容限界負荷に達するまで、前記予混合圧縮自着火燃焼運転を実行する工程と、
を備えたことを特徴とするエンジンの運転制御方法。 A plurality of cylinders are provided, the first fuel is supplied into the combustion chamber of the cylinders, and the second fuel having a higher ignitability than the first fuel is directly injected into the combustion chamber. A method for controlling the operation of an engine for executing a premixed compression auto-ignition combustion operation in which a mixture containing a second fuel is compressed to perform self-ignition combustion.
Executing a driving mode in which a part of the plurality of cylinders is operated at a load higher than an engine required load, and the remaining cylinders of the plurality of cylinders are operated at a lower load than the engine required load;
A step of determining whether or not abnormal combustion occurs in the cylinder operating at a load higher than the engine required load,
If it is determined to be abnormal combustion, a step of setting the load value at which the abnormal combustion occurs as an allowable limit load,
Performing the premixed compression autoignition combustion operation on all the cylinders until the engine required load reaches the allowable limit load;
An engine operation control method comprising:
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