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JP2008014249A - Combustion control system for compression ignition internal combustion engine - Google Patents

Combustion control system for compression ignition internal combustion engine Download PDF

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JP2008014249A
JP2008014249A JP2006186946A JP2006186946A JP2008014249A JP 2008014249 A JP2008014249 A JP 2008014249A JP 2006186946 A JP2006186946 A JP 2006186946A JP 2006186946 A JP2006186946 A JP 2006186946A JP 2008014249 A JP2008014249 A JP 2008014249A
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Japan
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fuel
amount
injection
internal combustion
combustion engine
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Withdrawn
Application number
JP2006186946A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Fujiwara
清 藤原
Tomohiro Kaneko
智洋 金子
Takashi Koyama
崇 小山
Shigeki Nakayama
茂樹 中山
Taku Ibuki
卓 伊吹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】本発明は、気筒内へ所定量以上のEGRガス量を導入することにより予混合燃焼運転を行う圧縮着火式内燃機関において、既存のハードウェアを用いつつフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ速やかに移行可能な技術を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、上記課題を解決するために、内燃機関がフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ移行する時に、膨張行程以降の気筒において燃料の副噴射を行うことにより、内燃機関から排出される既燃ガス成分量を増加させ、以て単位量当たりのEGRガス中に含まれる既燃ガス成分量を増加させるようにした。
【選択図】図5
The present invention relates to a compression ignition type internal combustion engine that performs a premixed combustion operation by introducing an EGR gas amount of a predetermined amount or more into a cylinder, and from a fuel cut operation to a premixed combustion operation using existing hardware. It is an issue to provide technology that can be quickly transferred to.
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention performs sub-injection of fuel in a cylinder after an expansion stroke when the internal combustion engine shifts from a fuel cut operation to a premixed combustion operation. The amount of the burned gas component discharged is increased, so that the amount of the burned gas component contained in the EGR gas per unit amount is increased.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、圧縮着火式の内燃機関、特に予混合燃焼運転可能な圧縮着火式内燃機関の燃焼制御技術に関する。   The present invention relates to a compression ignition type internal combustion engine, and more particularly to a combustion control technique for a compression ignition type internal combustion engine capable of a premixed combustion operation.

車両などに搭載される内燃機関として、予混合燃焼運転と拡散燃焼運転を切り換え可能な圧縮着火式内燃機関が知られている。   As an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like, a compression ignition type internal combustion engine capable of switching between a premixed combustion operation and a diffusion combustion operation is known.

圧縮着火式内燃機関が予混合燃焼運転される場合は、燃料(或いは予混合気)の過早着火を防止するために、拡散燃焼運転時より多量のEGRガスを燃焼室へ導入させる必要がある。ところで、内燃機関が拡散燃焼運転状態やフューエルカット運転状態から予混合燃焼運転状態へ移行する時は、EGRガス量を即座に増加させることができない。   When a compression ignition type internal combustion engine is operated by premix combustion, it is necessary to introduce a larger amount of EGR gas into the combustion chamber than during diffusion combustion operation in order to prevent pre-ignition of fuel (or premixed gas). . By the way, when the internal combustion engine shifts from the diffusion combustion operation state or the fuel cut operation state to the premixed combustion operation state, the EGR gas amount cannot be increased immediately.

これに対し、予混合燃焼運転時又は拡散燃焼運転時にEGRガスを貯蔵しておき、貯蔵されたEGRガスを燃焼室へ適宜供給する方法が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2005−325811号公報 特開2004−124732号公報
In contrast, a method has been proposed in which EGR gas is stored during premixed combustion operation or diffusion combustion operation, and the stored EGR gas is appropriately supplied to the combustion chamber (see, for example, Patent Document 1).
JP 2005-325811 A JP 2004-124732 A

ところで、上記した従来の技術は、既存の構成に加え、EGRガスを貯蔵しておく機構が必要となる。   By the way, in addition to the existing configuration, the conventional technology described above requires a mechanism for storing EGR gas.

本発明は、上記したような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、気筒内へ所定量以上のEGRガス量を導入することにより予混合燃焼運転を行う圧縮着火式内燃機関において、既存のハードウェアを用いつつフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ速やかに移行可能な技術の提供にある。   The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a compression ignition type internal combustion engine that performs a premixed combustion operation by introducing a predetermined amount or more of EGR gas into a cylinder. It is to provide a technology that can quickly shift from fuel cut operation to premixed combustion operation using existing hardware.

本発明は、上記した課題を解決するために、気筒内へ所定量以上のEGRガスを導入して予混合燃焼運転する圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムにおいて、内燃機関がフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ移行する場合に、EGRガス中に含まれる既燃ガス成分の濃度を高めるようにした。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a combustion control system for a compression ignition internal combustion engine in which a predetermined amount or more of EGR gas is introduced into a cylinder to perform a premixed combustion operation. When shifting to the mixed combustion operation, the concentration of the burned gas component contained in the EGR gas is increased.

詳細には、本発明は、気筒内へ所定量以上のEGRガスを導入することにより予混合燃焼運転を行う圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムにおいて、前記内燃機関がフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ移行する時に、前記内燃機関の排気に含まれる既燃ガス成分量を増加させる制御手段を備えるようにした。   Specifically, the present invention relates to a combustion control system for a compression ignition type internal combustion engine that performs a premixed combustion operation by introducing a predetermined amount or more of EGR gas into a cylinder. A control means for increasing the amount of burned gas components contained in the exhaust gas of the internal combustion engine when shifting to operation is provided.

ここでいう既燃ガス成分は、気筒内で燃料が燃焼した際に発生する二酸化炭素(CO2)や水(H2O)等である。   The burned gas component here is carbon dioxide (CO2), water (H2O), or the like generated when fuel is burned in the cylinder.

内燃機関のフューエルカット運転時は気筒内で燃料が燃焼されないため、EGRガスの循環経路(すなわち、内燃機関の燃焼室を起点に排気通路、EGR通路、及び吸気通路を順次経て再び燃焼室へ戻る経路。以後、この循環経路を「EGR循環経路」と称する)には、空気の濃度が高く且つ既燃ガス成分の濃度が低いガスが充満する。   During fuel cut operation of the internal combustion engine, fuel is not combusted in the cylinder, so that the EGR gas circulation path (that is, starting from the combustion chamber of the internal combustion engine, sequentially returns to the combustion chamber through the exhaust passage, the EGR passage, and the intake passage). The route (hereinafter referred to as “EGR circulation route”) is filled with a gas having a high air concentration and a low concentration of burned gas components.

また、フューエルカット運転終了後において、最初の燃焼気筒(最初に燃焼が再開された気筒)の排気がEGR循環経路を介して内燃機関へ到達するまでには輸送遅れが生じる。   In addition, after the fuel cut operation is completed, there is a transport delay until the exhaust gas from the first combustion cylinder (the cylinder in which combustion has been resumed first) reaches the internal combustion engine via the EGR circulation path.

従って、フューエルカット運転終了時から上記輸送遅れが解消されるまでの期間は、気筒内へ導入される既燃ガス成分量が過少となる。このような状態の時に内燃機関が予混合燃焼運転されると、燃料が過早着火して過大な騒音を発生する虞がある。   Therefore, during the period from the end of the fuel cut operation to the elimination of the transport delay, the amount of burned gas component introduced into the cylinder is too small. If the internal combustion engine is operated in a premixed combustion state in such a state, the fuel may ignite prematurely and generate excessive noise.

これに対し、気筒内の既燃ガス成分量が適量に増加するまで、予混合燃焼運転の開始タイミングを遅らせる方法(具体的には、気筒内の既燃ガス成分量が適量に増加するまで、内燃機関を拡散燃焼運転させる方法)も考えられる。   In contrast, a method of delaying the start timing of the premixed combustion operation until the amount of burned gas component in the cylinder increases to an appropriate amount (specifically, until the amount of burned gas component in the cylinder increases to an appropriate amount, A method in which the internal combustion engine is operated by diffusion combustion is also conceivable.

しかしながら、内燃機関の全ての気筒は、フューエルカット運転終了時に一斉に燃焼を再開するわけではなく、燃料噴射順序に従って順次燃焼を再開する。このため、気筒内へ導入される既燃ガス成分量が適量に到達するまでには、比較的長い時間を要する。   However, all the cylinders of the internal combustion engine do not restart the combustion at the same time when the fuel cut operation ends, but sequentially restart the combustion according to the fuel injection sequence. For this reason, it takes a relatively long time for the amount of burned gas component introduced into the cylinder to reach an appropriate amount.

そこで、本発明の制御手段は、内燃機関がフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ移行する時に、排気中の既燃ガス成分量を増加させる。この場合、上記輸送遅れの解消後に多量の既燃ガス成分が気筒へ流入するようになる。   Therefore, the control means of the present invention increases the amount of burned gas components in the exhaust when the internal combustion engine shifts from the fuel cut operation to the premixed combustion operation. In this case, a large amount of burned gas component flows into the cylinder after the transportation delay is eliminated.

その結果、内燃機関がフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ速やかに移行することができるとともに、移行時の燃焼騒音の増大を抑制することができる。   As a result, the internal combustion engine can quickly shift from the fuel cut operation to the premixed combustion operation, and an increase in combustion noise during the shift can be suppressed.

ここで、内燃機関の排気に含まれる既燃ガス成分量を増加させる方法としては、通常の燃料噴射(以下、「主噴射」と称する)の後に副噴射を行う方法を例示することができる。その際、副噴射のタイミングは、主噴射により噴射された燃料(以下、「主燃料」と称する)が着火した後であることが好ましい。主燃料の適正な着火時期は圧縮行程上死点近傍であるため、副噴射のタイミングは膨張行程以降が妥当である。   Here, as a method of increasing the amount of burned gas component contained in the exhaust gas of the internal combustion engine, a method of performing sub-injection after normal fuel injection (hereinafter referred to as “main injection”) can be exemplified. At this time, the timing of the sub-injection is preferably after the fuel injected by the main injection (hereinafter referred to as “main fuel”) is ignited. Since the proper ignition timing of the main fuel is near the top dead center of the compression stroke, the sub-injection timing is appropriate after the expansion stroke.

膨張行程以降の気筒内へ燃料の副噴射が行われると、該副噴射により噴射された燃料(以下、「副燃料」と称する)の燃焼により気筒内の既燃ガス成分量が増加する。更に、主燃料の燃え残りも副燃料とともに燃焼されるため、気筒内の既燃ガス成分量が一層増加する。   When fuel is sub-injected into the cylinder after the expansion stroke, the amount of burned gas components in the cylinder increases due to the combustion of the fuel injected by the sub-injection (hereinafter referred to as “sub fuel”). Furthermore, since the unburned main fuel is burned together with the auxiliary fuel, the amount of burned gas components in the cylinder further increases.

よって、膨張行程以降の気筒内へ副噴射が行われると、比較的少量の副燃料によって排気中の既燃ガス成分量を大幅に増加させることが可能となる。   Therefore, when the sub-injection is performed into the cylinder after the expansion stroke, the amount of burned gas components in the exhaust gas can be significantly increased with a relatively small amount of sub-fuel.

尚、内燃機関の機関回転数が低い場合等は、上記した輸送遅れ期間が長くなるため、気筒内へ導入されるEGRガス量が速やかに増加し難い。   Note that when the engine speed of the internal combustion engine is low, the above-described transportation delay period becomes long, and thus the amount of EGR gas introduced into the cylinder is unlikely to increase rapidly.

そこで、本発明の制御手段は、気筒内へ導入されるEGRガス量が前記所定量に対して少なくなるほど副燃料量を多くするようにしてもよい。   Therefore, the control means of the present invention may increase the amount of auxiliary fuel as the amount of EGR gas introduced into the cylinder decreases with respect to the predetermined amount.

この場合、気筒内へ導入されるEGRガス量が少なくなるほど、内燃機関の排気に含まれる既燃ガス成分量が多くなる。その結果、気筒内へ導入されるEGRガス量が増加し難い場合であっても、気筒内へ導入される既燃ガス成分量を速やかに増加させることができる。   In this case, the amount of burned gas components contained in the exhaust gas of the internal combustion engine increases as the amount of EGR gas introduced into the cylinder decreases. As a result, even if the amount of EGR gas introduced into the cylinder is difficult to increase, the amount of burned gas component introduced into the cylinder can be quickly increased.

ところで、副燃料が燃焼すると内燃機関のトルクが少なからず増加するため、副燃料量
に応じて主燃料量を減量補正することが好ましい。しかしながら、副燃料量の増量に伴って主燃料量が減量されると、燃焼エネルギが最大となるタイミング(以下、「燃焼ピークタイミング」と称する)が遅くなるため、トルクの低下や燃費の悪化を生じる場合がある。
By the way, when the auxiliary fuel burns, the torque of the internal combustion engine increases not a little. Therefore, it is preferable to correct the decrease in the main fuel amount according to the auxiliary fuel amount. However, if the main fuel amount is reduced as the auxiliary fuel amount is increased, the timing at which the combustion energy becomes maximum (hereinafter referred to as “combustion peak timing”) is delayed. May occur.

そこで、制御手段は、副噴射により噴射される燃料量が多くなるほど、主噴射のタイミング(主噴射時期)を進角させるようにしてもよい。この場合、燃焼ピークタイミングの過剰な遅れが抑制されるため、トルクの低下や燃費の悪化が抑制される。   Therefore, the control means may advance the timing of main injection (main injection timing) as the amount of fuel injected by sub-injection increases. In this case, since an excessive delay in the combustion peak timing is suppressed, torque reduction and fuel consumption deterioration are suppressed.

本発明に係る圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムにおいて、制御手段は、内燃機関をフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ移行させる場合に、内燃機関を一旦拡散燃焼運転させるとともに、拡散燃焼運転時の内燃機関から排出される既燃ガス成分量を増加させるようにしてもよい。   In the combustion control system for a compression ignition type internal combustion engine according to the present invention, when the internal combustion engine is shifted from the fuel cut operation to the premixed combustion operation, the control unit temporarily operates the internal combustion engine in the diffusion combustion operation and at the time of the diffusion combustion operation. The amount of burned gas components discharged from the internal combustion engine may be increased.

内燃機関がフューエルカット運転を長期間継続した場合は、EGR循環経路のガスが空気のみとなる。このため、内燃機関のフューエルカット運転終了時から前記輸送遅れが解消されるまでの期間は、気筒内へ導入される既燃ガス成分量が略零となる。よって、内燃機関がフューエルカット運転終了後に直ちに予混合燃焼運転されると、着火時期の変動を回避しきれない。   When the internal combustion engine continues the fuel cut operation for a long time, the gas in the EGR circulation path is only air. For this reason, during the period from the end of the fuel cut operation of the internal combustion engine to the elimination of the transportation delay, the amount of burned gas component introduced into the cylinder becomes substantially zero. Therefore, if the internal combustion engine is premixed and burned immediately after the fuel cut operation, fluctuations in the ignition timing cannot be avoided.

これに対し、フューエルカット運転終了時から前記輸送遅れが解消されるまでの期間に内燃機関が拡散燃焼運転されると、過早着火を抑制することができる。更に、内燃機関の拡散燃焼運転時に排気中の既燃ガス成分量が増加させられると、前記輸送遅れが解消された時点で多量の既燃ガス成分が気筒内へ導入される。その結果、前記輸送遅れが解消された後の早い時期に内燃機関を予混合燃焼運転させることが可能となる。   On the other hand, if the internal combustion engine is subjected to the diffusion combustion operation during the period from the end of the fuel cut operation until the transportation delay is eliminated, it is possible to suppress premature ignition. Further, if the amount of burned gas component in the exhaust gas is increased during the diffusion combustion operation of the internal combustion engine, a large amount of burned gas component is introduced into the cylinder when the transport delay is eliminated. As a result, it becomes possible to operate the internal combustion engine in a premixed combustion operation at an early time after the transportation delay is eliminated.

尚、内燃機関を拡散燃焼運転から予混合燃焼運転へ移行させる時は、燃焼状態の急激な変化を抑制するために、燃料噴射時期や燃料噴射回数等の燃料噴射パラメータを徐々に変更することが好ましい。   When the internal combustion engine is shifted from the diffusion combustion operation to the premixed combustion operation, it is possible to gradually change the fuel injection parameters such as the fuel injection timing and the number of fuel injections in order to suppress a sudden change in the combustion state. preferable.

燃料噴射パラメータを徐々に変更する方法としては、拡散燃焼運転用の主噴射と該主噴射より早期の予備噴射とに分割して燃料噴射を行うとともに、予備噴射の回数を段階的に増加させる方法を例示することができる。かかる方法によれば、予混合気の形成時期や形成量が徐々に変化するため、燃焼状態の急激な変化が抑制される。   As a method of gradually changing the fuel injection parameter, the fuel injection is divided into the main injection for diffusion combustion operation and the preliminary injection earlier than the main injection, and the number of preliminary injections is increased stepwise. Can be illustrated. According to such a method, since the premixed gas formation time and the formation amount gradually change, a rapid change in the combustion state is suppressed.

このような方法が実行されている時に、副燃料量の増加に伴う主噴射時期の進角が行われると、主噴射の直前の予備噴射により噴射された燃料が気筒内のガスと十分に混合する前に着火する可能性がある。   When the advance of the main injection timing accompanying the increase in the amount of secondary fuel is performed when such a method is executed, the fuel injected by the preliminary injection immediately before the main injection is sufficiently mixed with the gas in the cylinder. There is a possibility of ignition before starting.

そこで、制御手段は、副燃料の増加に伴う主噴射時期の進角を行う場合は、主噴射の直前の予備噴射を停止させるとともに停止された予備噴射分の燃料を該予備噴射より早期の予備噴射へ加算するようにした。この場合、内燃機関のトルク変動を抑制しつつ予混合気を形成することが可能である。   Therefore, when the advancement of the main injection timing accompanying the increase in the auxiliary fuel is performed, the control means stops the preliminary injection immediately before the main injection and supplies the stopped fuel for the preliminary injection earlier than the preliminary injection. Added to injection. In this case, it is possible to form the premixed gas while suppressing the torque fluctuation of the internal combustion engine.

また、本発明にかかる圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムは、フューエルカット運転終了時から第1所定期間は、気筒内に残留するガス量を増加させる内部EGR手段を更に備えるようにしてもよい。   The combustion control system for a compression ignition type internal combustion engine according to the present invention may further include an internal EGR means for increasing the amount of gas remaining in the cylinder for a first predetermined period from the end of the fuel cut operation. .

かかる構成によれば、気筒内に導入される既燃ガス成分の量は一層速やかに増加するようになる。よって、内燃機関がフューエルカット運転から予混合燃焼運転へより早期に移
行可能となる。
According to such a configuration, the amount of the burned gas component introduced into the cylinder increases more rapidly. Therefore, the internal combustion engine can shift from the fuel cut operation to the premixed combustion operation earlier.

尚、気筒内に残留するガス量を増加させる方法としては、(1)排気絞り弁の開度を絞る方法、(2)排気弁の閉弁時期を進角させる方法、(3)可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度を絞る方法、等を例示することができる。   As a method of increasing the amount of gas remaining in the cylinder, (1) a method of reducing the opening of the exhaust throttle valve, (2) a method of advancing the closing timing of the exhaust valve, (3) a variable capacity type A method of reducing the opening degree of the nozzle vane of the turbocharger can be exemplified.

また、上記した第1所定期間としては、上記したEGRガスの輸送遅れが解消されるまでの期間、或いは気筒内へ導入されるEGRガス量が所定量に達するまでの期間などを例示することができる。   In addition, examples of the first predetermined period include a period until the above-described EGR gas transport delay is eliminated, or a period until the EGR gas amount introduced into the cylinder reaches a predetermined amount. it can.

更に、本発明にかかる圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムは、フューエルカット運転終了時から第2所定期間は、燃料の温度を上昇させる加熱手段を更に備えるようにしてもよい。   Further, the combustion control system for a compression ignition type internal combustion engine according to the present invention may further comprise a heating means for increasing the temperature of the fuel for a second predetermined period from the end of the fuel cut operation.

フューエルカット運転時は低温な空気が気筒内を通過するため、気筒内の温度が低下する。よって、フューエルカット運転終了直後は、気筒内の燃料が気化及び霧化し難い。これに対し、加熱手段により燃料の温度が上昇させられると、気筒内の温度が低下していても燃料の気化及び霧化が促進される。   During fuel cut operation, low-temperature air passes through the cylinder, so the temperature in the cylinder decreases. Therefore, immediately after the end of the fuel cut operation, the fuel in the cylinder is difficult to vaporize and atomize. On the other hand, when the temperature of the fuel is raised by the heating means, the vaporization and atomization of the fuel are promoted even if the temperature in the cylinder is lowered.

尚、燃料の温度を上昇させる方法としては、燃料を直接加熱する方法や吸気を媒体として間接的に加熱する方法を例示することができる。   Examples of the method for raising the temperature of the fuel include a method for directly heating the fuel and a method for indirectly heating the intake air using a medium.

また、上記した第2所定期間としては、内燃機関の全ての気筒において少なくとも1回燃料が燃焼されるまでの期間を例示することができる。   The second predetermined period can be exemplified by a period until the fuel is burned at least once in all the cylinders of the internal combustion engine.

本発明によれば、気筒内へ所定量以上のEGRガスを導入することにより予混合燃焼運転を行う圧縮着火式内燃機関において、既存の構成を用いつつフューエルカット運転状態から予混合燃焼運転状態へ速やかな移行が可能となる。   According to the present invention, in a compression ignition internal combustion engine that performs a premixed combustion operation by introducing a predetermined amount or more of EGR gas into a cylinder, the fuel cut operation state is changed to the premixed combustion operation state while using the existing configuration. Prompt migration is possible.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<実施例1>
先ず、本発明の第1の実施例について図1〜図7に基づいて説明する。図1は、本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、予混合燃焼運転と拡散燃焼運転を適宜切り換えることが可能な圧縮着火式内燃機関(ディーゼルエンジン)である。
<Example 1>
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the present invention is applied. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a compression ignition type internal combustion engine (diesel engine) capable of appropriately switching between a premixed combustion operation and a diffusion combustion operation.

内燃機関1は、各気筒2内へ直接燃料を噴射可能な燃料噴射弁3と、各気筒2内へ空気を導く吸気通路4とを備えている。吸気通路4の途中には、遠心過給器(ターボチャージャ)5のコンプレッサ50とインタークーラ6が配置されている。   The internal combustion engine 1 includes a fuel injection valve 3 that can inject fuel directly into each cylinder 2 and an intake passage 4 that guides air into each cylinder 2. A compressor 50 and an intercooler 6 of a centrifugal supercharger (turbocharger) 5 are arranged in the intake passage 4.

コンプレッサ50により過給された吸気は、インタークーラ6により冷却された後に各気筒2内へ導かれるようになっている。各気筒2内へ導かれた吸気は、燃料噴射弁3から噴射された燃料とともに気筒2内で着火及び燃焼される。   The intake air supercharged by the compressor 50 is cooled by the intercooler 6 and then guided into each cylinder 2. The intake air introduced into each cylinder 2 is ignited and burned in the cylinder 2 together with the fuel injected from the fuel injection valve 3.

各気筒2内で燃焼されたガスは、排気通路7へ排出される。排気通路7へ排出された排気は、排気通路7の途中に配置されたタービン51及び排気浄化触媒8を経由して大気中へ放出される。   The gas burned in each cylinder 2 is discharged to the exhaust passage 7. The exhaust discharged into the exhaust passage 7 is released into the atmosphere via the turbine 51 and the exhaust purification catalyst 8 disposed in the middle of the exhaust passage 7.

排気浄化触媒8としては、酸化能とNOx吸蔵能を有する吸蔵還元型NOx触媒、酸化能とPM捕集能を有するパティキュレートフィルタ、或いは、吸蔵還元型NOx触媒が担持されたパティキュレートフィルタ等を例示することができる。   As the exhaust purification catalyst 8, a NOx storage reduction catalyst having oxidation ability and NOx storage ability, a particulate filter having oxidation ability and PM trapping ability, a particulate filter carrying a storage reduction type NOx catalyst, or the like is used. It can be illustrated.

前記した吸気通路4と排気通路7は、EGR通路9により相互に接続されている。EGR通路9の途中には、該EGR通路9を流れる排気(以下、「EGRガス」と称する)の流量を調節するEGR弁10と、該EGR通路9を流れるEGRガスを冷却するためのEGRクーラ11が配置されている。   The intake passage 4 and the exhaust passage 7 described above are connected to each other by an EGR passage 9. In the middle of the EGR passage 9, an EGR valve 10 that adjusts the flow rate of exhaust gas (hereinafter referred to as “EGR gas”) flowing through the EGR passage 9, and an EGR cooler for cooling the EGR gas flowing through the EGR passage 9 11 is arranged.

また、吸気通路4においてインタークーラ6より下流且つEGR通路9の接続部より上流の部位には吸気絞り弁12が配置されている。   In addition, an intake throttle valve 12 is disposed in a portion of the intake passage 4 downstream of the intercooler 6 and upstream of the connection portion of the EGR passage 9.

上記した燃料噴射弁3、EGR弁10、及び吸気絞り弁12は、ECU13によって電気的に制御される。ECU13は、吸気通路4に配置されたエアフローメータ14の測定値、排気浄化触媒8より下流の排気通路5に配置された空燃比センサ(A/Fセンサ)15の測定値、内燃機関1に取り付けられたクランクポジションセンサ16の測定値、及びアクセルポジションセンサ17の測定値などをパラメータとして、燃料噴射弁3、EGR弁10、及び吸気絞り弁12を制御する。   The fuel injection valve 3, the EGR valve 10, and the intake throttle valve 12 described above are electrically controlled by the ECU 13. The ECU 13 is attached to the internal combustion engine 1, the measured value of the air flow meter 14 disposed in the intake passage 4, the measured value of the air-fuel ratio sensor (A / F sensor) 15 disposed in the exhaust passage 5 downstream from the exhaust purification catalyst 8. The fuel injection valve 3, the EGR valve 10, and the intake throttle valve 12 are controlled using the measured value of the crank position sensor 16 and the measured value of the accelerator position sensor 17 as parameters.

例えば、ECU13は、内燃機関1の負荷(アクセル開度)Accp及び機関回転数Neから定まる機関運転状態が図2に示す予混合燃焼領域にある時には、内燃機関1を予混合燃焼運転させる。一方、機関運転状態が図2の拡散燃焼運転領域にある時は、ECU13は内燃機関1を拡散燃焼運転させる。   For example, the ECU 13 causes the internal combustion engine 1 to perform a premixed combustion operation when the engine operating state determined from the load (accelerator opening) Accp and the engine speed Ne of the internal combustion engine 1 is in the premixed combustion region shown in FIG. On the other hand, when the engine operating state is in the diffusion combustion operation region of FIG. 2, the ECU 13 causes the internal combustion engine 1 to perform the diffusion combustion operation.

内燃機関1が予混合燃焼運転される場合は、ECU13は、図3に示すように、パイロット噴射量を零に設定(パイロット噴射を停止)するとともに主噴射時期を圧縮上死点より早い時期(圧縮行程の初期又は中期)に設定する。   When the internal combustion engine 1 is operated in a premixed combustion mode, the ECU 13 sets the pilot injection amount to zero (stops pilot injection) and sets the main injection timing earlier than the compression top dead center (see FIG. 3). Set at the beginning or middle of the compression stroke.

一方、内燃機関1が拡散燃焼運転させられる場合には、ECU13は、図4に示すように、パイロット噴射量を零より多い量に設定(パイロット噴射を実行)するとともに主噴射時期を圧縮上死点近傍に設定する。   On the other hand, when the internal combustion engine 1 is operated by diffusion combustion, as shown in FIG. 4, the ECU 13 sets the pilot injection amount to an amount larger than zero (executes pilot injection) and compresses the main injection timing. Set near the point.

尚、内燃機関1が予混合燃焼運転される場合は、気筒2内の燃料が予混合気を形成する前に過早着火する可能性があるため、拡散燃焼運転時より多量のEGRガスを気筒2内へ導入する必要がある。   When the internal combustion engine 1 is operated in a premixed combustion mode, the fuel in the cylinder 2 may ignite prematurely before forming the premixed gas, so a larger amount of EGR gas is used in the cylinder than in the diffusion combustion operation. 2 need to be introduced.

ところで、内燃機関1のフューエルカット運転時は気筒2内で燃料が燃焼されないため、EGR循環経路(内燃機関1の燃焼室を起点に排気通路7、EGR通路9、及び吸気通路4を順次経て再び燃焼室へ戻る経路)に空気濃度が高く且つ既燃ガス成分濃度が低いガスが充満する。更に、フューエルカット運転終了後において、最初の燃焼気筒の排気がEGR循環経路を介して内燃機関1の燃焼室へ到達するまでには輸送遅れを生じる。   By the way, since the fuel is not burned in the cylinder 2 during the fuel cut operation of the internal combustion engine 1, the EGR circulation path (starting from the combustion chamber of the internal combustion engine 1 through the exhaust passage 7, the EGR passage 9, and the intake passage 4 in order again) The path returning to the combustion chamber is filled with a gas having a high air concentration and a low burnt gas component concentration. Furthermore, after the fuel cut operation is completed, there is a transport delay until the exhaust of the first combustion cylinder reaches the combustion chamber of the internal combustion engine 1 via the EGR circulation path.

従って、フューエルカット運転終了時から上記輸送遅れが解消されるまでの期間は、気筒2内へ導入される既燃ガス成分量が極少或いは零となる。このため、内燃機関1がフューエルカット運転終了後に直ちに予混合燃焼運転されると、着火時期が変動(過早着火)して燃焼騒音の増加やトルク変動が発生する。   Therefore, during the period from the end of the fuel cut operation to the elimination of the transport delay, the amount of burned gas component introduced into the cylinder 2 is minimal or zero. For this reason, if the internal combustion engine 1 is immediately subjected to the premix combustion operation after the end of the fuel cut operation, the ignition timing fluctuates (premature ignition), and combustion noise increases and torque fluctuations occur.

これに対し、フューエルカット運転終了時から上記輸送遅れが解消されるまでの期間に、内燃機関1を拡散燃焼運転させる方法が考えられる。しかしながら、内燃機関1の全て
の気筒2は、フューエルカット運転終了時に一斉に燃焼を再開するわけではなく、燃料噴射順序に従って順次燃焼を再開する。このため、上記輸送遅れが解消された時点で気筒2内へ導入される既燃ガス成分量は、燃料の過早着火を抑制し得る量に対して過少となる。よって、上記輸送遅れが解消された後に内燃機関1を拡散燃焼運転から予混合燃焼運転へ速やかに移行させることは困難となる。
On the other hand, a method of causing the internal combustion engine 1 to perform a diffusion combustion operation during a period from the end of the fuel cut operation to the elimination of the transport delay can be considered. However, all the cylinders 2 of the internal combustion engine 1 do not restart the combustion at the same time when the fuel cut operation ends, but sequentially restart the combustion according to the fuel injection sequence. For this reason, the amount of burned gas components introduced into the cylinder 2 at the time when the transport delay is eliminated becomes too small relative to the amount that can suppress the pre-ignition of the fuel. Therefore, it is difficult to promptly shift the internal combustion engine 1 from the diffusion combustion operation to the premixed combustion operation after the transportation delay is eliminated.

そこで、本実施例における内燃機関の燃焼制御システムでは、ECU13が以下に示す燃焼制御を行うようにした。   Therefore, in the combustion control system for the internal combustion engine in the present embodiment, the ECU 13 performs the combustion control shown below.

図5は、内燃機関1がフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ移行する時の燃焼制御手順を示すタイミングチャートである。   FIG. 5 is a timing chart showing a combustion control procedure when the internal combustion engine 1 shifts from the fuel cut operation to the premixed combustion operation.

ECU13は、フューエルカット運転終了時の機関運転状態が前述した図2の予混合燃焼運転領域にあると、先ず内燃機関1を拡散燃焼運転させる。具体的には、ECU13は、内燃機関1のフューエルカット運転が終了すると(図5中のt1)、圧縮上死点より前に少量の燃料をパイロット噴射させるとともに圧縮上死点近傍(図5中のT1)で主噴射させるべく燃料噴射弁3を制御する。   When the engine operating state at the end of the fuel cut operation is in the premixed combustion operation region of FIG. 2 described above, the ECU 13 first causes the internal combustion engine 1 to perform a diffusion combustion operation. Specifically, when the fuel cut operation of the internal combustion engine 1 is finished (t1 in FIG. 5), the ECU 13 causes a small amount of fuel to be pilot-injected before the compression top dead center and in the vicinity of the compression top dead center (in FIG. 5). The fuel injection valve 3 is controlled to perform main injection at T1).

更に、ECU13は、フューエルカット運転終了時(図5中のt1)に、EGRガス量が過早着火を抑制し得る量(以下、「目標EGRガス量」と記す)となるようにEGR弁10の開度を制御する。   Further, the ECU 13 sets the EGR valve 10 so that the EGR gas amount becomes an amount capable of suppressing premature ignition (hereinafter referred to as “target EGR gas amount”) at the end of the fuel cut operation (t1 in FIG. 5). To control the opening degree.

EGRガス量は内燃機関1の吸入空気量と相関するため、図5の例ではEGRガス量が目標EGRガス量となる時の吸入空気量(図5中のGN1)を目標吸入空気量と定め、内燃機関1の実際の吸入空気量(図5中の実GN)が目標吸入空気量GN1となるようにEGR弁10の開度が制御される。   Since the EGR gas amount correlates with the intake air amount of the internal combustion engine 1, in the example of FIG. 5, the intake air amount (GN1 in FIG. 5) when the EGR gas amount becomes the target EGR gas amount is determined as the target intake air amount. The opening degree of the EGR valve 10 is controlled so that the actual intake air amount (actual GN in FIG. 5) of the internal combustion engine 1 becomes the target intake air amount GN1.

尚、ECU13がEGR弁10に対する指令値を出力した時点(図5中のt1)から実GNが変化し始める時(図5中のt2)までには、EGRガスの輸送遅れに起因した応答遅れ(図5中の期間P1)が生じる。このため、ECU13は、上記した期間P1においては、内燃機関1の拡散燃焼運転を継続させるように燃料噴射弁3を制御する。   It should be noted that the response delay due to the EGR gas transport delay from the time when the ECU 13 outputs the command value for the EGR valve 10 (t1 in FIG. 5) to the time when the actual GN starts to change (t2 in FIG. 5). (Period P1 in FIG. 5) occurs. For this reason, the ECU 13 controls the fuel injection valve 3 so as to continue the diffusion combustion operation of the internal combustion engine 1 during the period P1 described above.

また、実GNが変化し始めた時(図5中のt2)から実GNが目標吸入空気量GN1と等しくなるまで(図5中のt3)には、各気筒2の燃焼順序に起因した応答遅れが(図5中の期間P2)が生じる。このため、上記した期間P2においては、気筒2内へ導入されるEGRガス量が前記目標EGRガス量より少なくなる。   Further, from the time when the actual GN starts to change (t2 in FIG. 5) until the actual GN becomes equal to the target intake air amount GN1 (t3 in FIG. 5), the response due to the combustion order of each cylinder 2 There is a delay (period P2 in FIG. 5). For this reason, in the above-described period P2, the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 becomes smaller than the target EGR gas amount.

よって、燃料の過早着火を防止するためには、上記期間P2の終了後に内燃機関1を拡散燃焼運転から予混合燃焼運転へ切り換えることが妥当である。しかしながら、内燃機関1がフューエルカット運転を終了してから予混合燃焼運転を開始するまでの所要期間(期間P1と期間P2を合計した期間)が長くなるという問題がある。特に、機関回転数が低い場合は、EGRガスの輸送遅れが大きくなるため、上記の所要期間が過剰に長くなる虞がある。   Therefore, in order to prevent premature ignition of the fuel, it is appropriate to switch the internal combustion engine 1 from the diffusion combustion operation to the premixed combustion operation after the end of the period P2. However, there is a problem that a required period (a period obtained by adding the period P1 and the period P2) from the end of the fuel cut operation to the start of the premixed combustion operation becomes long. In particular, when the engine speed is low, the transport delay of EGR gas becomes large, and thus the above required period may become excessively long.

これに対し、内燃機関1がフューエルカット運転される前にEGRガスを貯蔵しておき、貯蔵されたEGRガスをフューエルカット運転終了後に内燃機関1へ供給する方法も考えられるが、EGRガスを貯蔵しておく機構が必要となる。   On the other hand, a method is conceivable in which EGR gas is stored before the internal combustion engine 1 is subjected to fuel cut operation, and the stored EGR gas is supplied to the internal combustion engine 1 after completion of the fuel cut operation. A mechanism to keep it is necessary.

そこで、本実施例の燃焼制御では、ECU13は、フューエルカット運転終了時t1に副噴射フラグをセット(=1)して、EGRガス中の既燃ガス成分濃度を上昇させる。副
噴射フラグがセット(=1)された時は、ECU13は、図6に示すように、主噴射後の膨張行程時に副噴射(ポスト噴射)を行う。
Therefore, in the combustion control of the present embodiment, the ECU 13 sets the sub-injection flag (= 1) at the end of the fuel cut operation t1 (= 1) to increase the burned gas component concentration in the EGR gas. When the sub injection flag is set (= 1), the ECU 13 performs sub injection (post injection) during the expansion stroke after the main injection, as shown in FIG.

膨張行程以降の気筒2内へポスト噴射が行われると、該ポスト噴射により噴射された燃料(副燃料)が気筒2内で燃焼して既燃ガス成分が生成される。更に、主燃料の燃え残りも副燃料とともに燃焼されるため、既燃ガス成分の生成量が一層増加する。   When the post-injection is performed into the cylinder 2 after the expansion stroke, the fuel (sub fuel) injected by the post-injection burns in the cylinder 2 and a burned gas component is generated. Furthermore, since the unburned main fuel is burned together with the auxiliary fuel, the amount of burned gas components generated is further increased.

よって、膨張行程以降の気筒2内へポスト噴射が行われると、該気筒2内で生成される既燃ガス成分量が効率的に増加する。その結果、内燃機関1の排気に含まれる既燃ガス成分量が増加する。   Therefore, when post-injection is performed in the cylinder 2 after the expansion stroke, the amount of burned gas components generated in the cylinder 2 is efficiently increased. As a result, the amount of burned gas components contained in the exhaust gas of the internal combustion engine 1 increases.

上記した方法により内燃機関1の排気に含まれる既燃ガス成分量が増加すると、単位量当たりのEGRガスに含まれる既燃ガス成分量が増加(EGRガス中の既燃ガス成分濃度が上昇)する。EGRガス中の既燃ガス成分濃度が上昇すると、EGRガスの輸送遅れ解消時(図5中のt2)に気筒2内へ導入される既燃ガス成分量が増加する。   When the amount of the burned gas component contained in the exhaust gas of the internal combustion engine 1 is increased by the method described above, the amount of the burned gas component contained in the EGR gas per unit amount is increased (the burned gas component concentration in the EGR gas is increased). To do. When the burned gas component concentration in the EGR gas increases, the amount of burned gas component introduced into the cylinder 2 increases when the EGR gas transport delay is eliminated (t2 in FIG. 5).

EGRガスの輸送遅れ解消時(図5中のt2)に多量の既燃ガス成分が気筒2内へ導入されると、その時点で内燃機関1が拡散燃焼運転から予混合燃焼運転へ移行しても燃料の過早着火を回避可能となる。   When a large amount of burned gas component is introduced into the cylinder 2 when the EGR gas transport delay is eliminated (t2 in FIG. 5), the internal combustion engine 1 shifts from the diffusion combustion operation to the premixed combustion operation at that time. However, premature ignition of fuel can be avoided.

但し、内燃機関1を拡散燃焼運転から予混合燃焼運転へ移行させる際に燃料噴射パラメータが急激に切り換えられると、燃焼状態が急変して排気エミッションの悪化やトルク変動等を発生する可能性がある。   However, if the fuel injection parameter is switched suddenly when the internal combustion engine 1 is shifted from the diffusion combustion operation to the premixed combustion operation, the combustion state may change suddenly, resulting in deterioration of exhaust emission, torque fluctuation, and the like. .

そこで、ECU13は、燃料噴射パラメータを拡散燃焼運転用のパラメータから予混合燃焼運転用のパラメータへ連続的又は離散的に変更するようにしている。具体的には、ECU13は、パイロット噴射量を連続的又は離散的に減量するとともに主噴射時期を圧縮上死点近傍から連続的又は離散的に進角させる(以下、この処理を「移行処理」と称する)。   Therefore, the ECU 13 continuously or discretely changes the fuel injection parameter from the parameter for the diffusion combustion operation to the parameter for the premixed combustion operation. Specifically, the ECU 13 decreases the pilot injection amount continuously or discretely and advances the main injection timing continuously or discretely from the vicinity of the compression top dead center (hereinafter, this process is referred to as “transition process”). Called).

その際、燃料噴射パラメータの変更速度(例えば、1サイクル当たりのパイロット噴射量の減少量及び主噴射時期の進角量)は、内燃機関1の排気エミッションやトルク変動等が許容範囲に収まるように定められるものとする。   At this time, the change speed of the fuel injection parameters (for example, the amount of decrease in the pilot injection amount per cycle and the advance amount of the main injection timing) is set so that the exhaust emission and torque fluctuation of the internal combustion engine 1 are within an allowable range. Shall be determined.

ECU13は、主噴射時期が予混合燃焼運転用の噴射時期まで進角し且つパイロット噴射量が燃料噴射弁3の最低噴射量Qpminに減少すると(図5中のt3)、上記した移行処理を終了する。   When the main injection timing is advanced to the injection timing for the premixed combustion operation and the pilot injection amount is reduced to the minimum injection amount Qpmin of the fuel injection valve 3 (t3 in FIG. 5), the ECU 13 ends the above-described transition processing. To do.

このような移行処理により燃料噴射パラメータが徐変されると、燃焼状態の急激な変化を抑制しつつ内燃機関1の運転を切り換えることが可能となる。   When the fuel injection parameter is gradually changed by such a transition process, the operation of the internal combustion engine 1 can be switched while suppressing a rapid change in the combustion state.

更に、上記した移行処理の実行期間(図5中の期間P2)中はEGRガス量が目標EGRガス量より少ないものの、単位量当たりのEGRガスに含まれる既燃ガス成分量が大幅に増加しているため、過早着火の発生が抑制され或いは過早着火による騒音や振動の発生が抑制されるようになる。   Further, during the above-described transition processing execution period (period P2 in FIG. 5), although the EGR gas amount is smaller than the target EGR gas amount, the amount of burned gas components contained in the EGR gas per unit amount greatly increases. Therefore, the occurrence of premature ignition is suppressed, or the generation of noise and vibration due to premature ignition is suppressed.

上記副噴射は、期間P2の終了と同時(図5中のt3)に終了されるようにしてもよい。但し、期間P2の終了前にEGRガス量が目標EGRガス量に近似した時には、その時点で副噴射が終了されることが好ましい。これは、EGRガス量が目標EGRガス量に達した後も上記した副噴射が継続されると、気筒2内へ導入される既燃ガス成分量が過多と
なって失火やスモークの増加を招くからである。
The sub-injection may be ended simultaneously with the end of the period P2 (t3 in FIG. 5). However, when the EGR gas amount approximates the target EGR gas amount before the end of the period P2, the sub-injection is preferably ended at that point. This is because if the above-described sub-injection is continued even after the EGR gas amount reaches the target EGR gas amount, the amount of burned gas components introduced into the cylinder 2 becomes excessive, leading to misfire and increased smoke. Because.

また、上記した移行処理の実行期間(図5中の期間P2)中は、副燃料量が一定量に設定されてもよいが、気筒2内へ導入されるEGRガス量(言い換えれば、実GN)に応じて変更されることが好ましい。   Further, during the above-described transition processing execution period (period P2 in FIG. 5), the auxiliary fuel amount may be set to a constant amount, but the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 (in other words, the actual GN) ) Is preferably changed according to.

具体的には、ECU13は、図7に示すように、実GNが目標GNに対して多くなるほど(実GNから目標GNを減算した値△GNが大きくなるほど)副燃料量を多くする。   Specifically, as shown in FIG. 7, the ECU 13 increases the sub fuel amount as the actual GN increases with respect to the target GN (as the value ΔGN obtained by subtracting the target GN from the actual GN increases).

この場合、気筒2内へ導入されるEGRガス量が少なくなるほどEGRガス中の既燃ガス成分濃度が高くなるとともに、気筒2内へ導入されるEGRガス量が多くなるほどEGRガス中の既燃ガス成分濃度が低くなる。   In this case, the burned gas component concentration in the EGR gas increases as the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 decreases, and the burned gas in the EGR gas increases as the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 increases. The component concentration is lowered.

その結果、気筒2内へ導入されるEGRガス量が少ない時に燃料の過早着火を抑制することができるとともに、気筒2内へ導入されるEGRガス量が多い時に燃料の失火やスモークの増加を抑制することができる。   As a result, pre-ignition of fuel can be suppressed when the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 is small, and fuel misfire and smoke increase when the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 is large. Can be suppressed.

尚、副燃料が膨張行程において燃焼すると、内燃機関1のトルクが少なからず増加する。よって、前述した図7に示したように副燃料量が変更される場合は、副燃料量が多くなるほど主燃料量を減量補正することが好ましい。この場合、内燃機関1のトルクが目標トルクから逸脱することを抑制可能となる。   Note that when the auxiliary fuel burns in the expansion stroke, the torque of the internal combustion engine 1 increases not a little. Therefore, when the auxiliary fuel amount is changed as shown in FIG. 7 described above, it is preferable that the main fuel amount is corrected to decrease as the auxiliary fuel amount increases. In this case, it is possible to suppress the torque of the internal combustion engine 1 from deviating from the target torque.

但し、副燃料量が過多になると、燃焼ピークタイミングが過剰に遅くなる(例えば、膨張行程の半ば)。燃料ピークタイミングが過剰に遅くなると、内燃機関1のトルクが要求トルクを下回り、ドライバビリティの低下や燃費の悪化を招く可能性がある。   However, if the auxiliary fuel amount is excessive, the combustion peak timing is excessively delayed (for example, in the middle of the expansion stroke). If the fuel peak timing is excessively delayed, the torque of the internal combustion engine 1 may be lower than the required torque, leading to a decrease in drivability and a deterioration in fuel consumption.

そこで、図7に示す例では、副燃料量は所定の上限ガードQpstmax以下に制限されるようなっている。上限ガードQpstmaxは、例えば総燃料噴射量(パイロット噴射量と主噴射量とポスト噴射量の総和)の1/2に相当する量である。   Therefore, in the example shown in FIG. 7, the auxiliary fuel amount is limited to a predetermined upper limit guard Qpstmax or less. The upper limit guard Qpstmax is, for example, an amount corresponding to 1/2 of the total fuel injection amount (the sum of the pilot injection amount, the main injection amount, and the post injection amount).

このように副燃料量が上限ガードQpstmax以下に制限されると、燃焼ピークタイミングが過剰に遅くなることが抑制される。その結果、内燃機関1のトルクが要求トルクを大きく下回ることがなくなり、燃費の悪化やドライバビリティの低下が抑制される。   When the auxiliary fuel amount is limited to the upper limit guard Qpstmax or less in this way, the combustion peak timing is suppressed from being excessively delayed. As a result, the torque of the internal combustion engine 1 does not greatly fall below the required torque, and deterioration of fuel consumption and drivability are suppressed.

以上述べた実施例によれば、既存のハードウェアを用いつつ内燃機関1をフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ速やか且つ好適に移行させることができる。   According to the embodiment described above, the internal combustion engine 1 can be quickly and suitably shifted from the fuel cut operation to the premixed combustion operation while using the existing hardware.

<実施例2>
次に、本発明に係る圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムの第2の実施例について図8に基づいて説明する。ここでは、前述した第1の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Example 2>
Next, a second embodiment of the combustion control system for a compression ignition type internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, a configuration different from that of the first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.

前述した第1の実施例では、移行処理実行期間中の実GNと目標GNとの差△GNに基づいて副燃料量を変更する例について述べた。これに対し、本実施例では、移行処理実行時間(すなわち、図5中のt2からの経過時間)△tに基づいて副燃料量が変更される例について述べる。   In the first embodiment described above, the example in which the auxiliary fuel amount is changed based on the difference ΔGN between the actual GN and the target GN during the transition processing execution period has been described. On the other hand, in the present embodiment, an example will be described in which the sub fuel amount is changed based on the transition processing execution time (that is, the elapsed time from t2 in FIG. 5) Δt.

移行処理実行期間中に気筒2内へ導入されるEGRガスの量は、移行処理実行時間△tと相関する。すなわち、移行処理実行期間中に気筒2内へ導入されるEGRガス量は、移行処理実行時間△tが短くなるほど少なくなるとともに移行処理実行時間△tが長くなる
ほど多くなる。
The amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 during the transition processing execution period correlates with the transition processing execution time Δt. That is, the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 during the transition processing execution period decreases as the transition processing execution time Δt decreases and increases as the transition processing execution time Δt increases.

そこで、ECU13は、図8に示すように、移行処理実行時間△tが短くなるほど副燃料量を多くするとともに、移行処理実行時間△tが長くなるほど副燃料量を少なくするようにした。   Therefore, as shown in FIG. 8, the ECU 13 increases the sub fuel amount as the transition processing execution time Δt becomes shorter, and decreases the sub fuel amount as the transition processing execution time Δt becomes longer.

このように副燃料量が変更されると、気筒2内へ導入されるEGRガス量が少なくなるほどEGRガス中の既燃ガス成分濃度が高くなるとともに、気筒2内へ導入されるEGRガス量が多くなるほどEGRガス中の既燃ガス成分濃度が低くなる。   When the auxiliary fuel amount is changed in this way, the amount of burned gas component in the EGR gas increases as the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 decreases, and the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 increases. The greater the amount, the lower the burned gas component concentration in the EGR gas.

よって、前述した第1の実施例と同様に、気筒2内へ導入されるEGRガス量が少ない時に燃料の過早着火を抑制することができるとともに、気筒2内へ導入されるEGRガス量が多い時に燃料の失火やスモークの増加を抑制することができる。   Therefore, similarly to the first embodiment described above, when the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 is small, pre-ignition of fuel can be suppressed, and the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 can be reduced. When there are many, it is possible to suppress fuel misfire and increase in smoke.

尚、移行処理実行期間中において気筒2内へ導入されるEGRガス量の増加速度は、機関回転数が高くなるほど速くなるとともに機関回転数が低くなるほど遅くなる。よって、ECU13は、移行処理実行時間△tに基づいて決定された副燃料量を機関回転数に応じて補正するようにしてもよい。例えば、ECU14は、機関回転数が低くなるほど副燃料量を増量させるとともに、機関回転数が高くなるほど副燃料量を減量させるようにしてもよい。   Note that the rate of increase in the amount of EGR gas introduced into the cylinder 2 during the transition processing execution period increases as the engine speed increases and decreases as the engine speed decreases. Therefore, the ECU 13 may correct the auxiliary fuel amount determined based on the transition processing execution time Δt according to the engine speed. For example, the ECU 14 may increase the sub fuel amount as the engine speed decreases, and decrease the sub fuel amount as the engine speed increases.

<実施例3>
次に、本発明に係る圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムの第3の実施例について図9に基づいて説明する。ここでは、前述した第1、第2の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Example 3>
Next, a third embodiment of the combustion control system for a compression ignition type internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, configurations different from those of the first and second embodiments described above will be described, and description of similar configurations will be omitted.

前述した第1及び第2の実施例では、副燃料量が所定の上限ガードQpstmax以下に制限される例について述べた。これに対し、本実施例では、副燃料量を上限ガードQpstmax以下に制限する代わりに、副燃料量に応じて主噴射時期及び副噴射時期を変更する例について述べる。   In the first and second embodiments described above, the example in which the auxiliary fuel amount is limited to the predetermined upper limit guard Qpstmax or less has been described. On the other hand, in the present embodiment, an example will be described in which the main injection timing and the sub injection timing are changed according to the sub fuel amount instead of limiting the sub fuel amount to the upper limit guard Qpstmax or less.

前述した第1の実施例で述べたように、副燃料量が過多になると燃焼ピークタイミングが過剰に遅くなるため、ドライバビリティの低下や燃費の悪化が誘発される可能性がある。   As described in the first embodiment described above, if the amount of auxiliary fuel is excessive, the combustion peak timing is excessively delayed, which may lead to a decrease in drivability and fuel consumption.

そこで、ECU13は、図9に示すように、副燃料量が多くなるほど主噴射時期及び副噴射時期を進角させるようにした。その際、主噴射時期と副噴射時期の間隔(インターバル)が不等間隔になると、噴射圧力の変動或いは脈動により主噴射及び副噴射の噴射量にばらつき等が発生する可能性がある。よって、本実施例では、ECU13は、主噴射時期と副噴射時期の間隔を一定に保ちつつ双方の噴射時期を変更させるようにした。   Therefore, as shown in FIG. 9, the ECU 13 advances the main injection timing and the sub-injection timing as the amount of auxiliary fuel increases. At this time, if the interval (interval) between the main injection timing and the sub-injection timing becomes unequal, there is a possibility that variations in the injection amounts of the main injection and the sub-injection may occur due to fluctuations in the injection pressure or pulsation. Therefore, in the present embodiment, the ECU 13 changes both injection timings while keeping the interval between the main injection timing and the sub injection timing constant.

このように副燃料量に応じて主噴射時期及び副噴射時期が変更されると、副燃料量が増加した場合に燃焼ピークタイミングが過剰に遅くなることが抑制される。よって、移行処理実行期間中の燃費の悪化やドライバビリティの低下が抑制される。   As described above, when the main injection timing and the sub-injection timing are changed according to the auxiliary fuel amount, it is suppressed that the combustion peak timing is excessively delayed when the auxiliary fuel amount is increased. Therefore, deterioration of fuel consumption and drivability are suppressed during the transition processing execution period.

<実施例4>
次に、本発明の第4の実施例について図10〜図11に基づいて説明する。ここでは、前述した第3の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Example 4>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a configuration different from the above-described third embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.

前述した第3の実施例では、内燃機関1を拡散燃焼運転から予混合燃焼運転へ移行させる方法として、パイロット噴射量を徐々に減量しつつ主噴射時期を徐々に進角させる方法が用いられている。   In the above-described third embodiment, as a method of shifting the internal combustion engine 1 from the diffusion combustion operation to the premixed combustion operation, a method of gradually advancing the main injection timing while gradually decreasing the pilot injection amount is used. Yes.

これに対し、本実施例では、内燃機関1を拡散燃焼運転から予混合燃焼運転へ移行させる方法として、燃料を複数回に分割して噴射させるとともに最前の燃料噴射の開始時期を徐々に進角させる方法を用いる。   On the other hand, in the present embodiment, as a method of shifting the internal combustion engine 1 from the diffusion combustion operation to the premixed combustion operation, the fuel is divided and injected several times and the start timing of the most recent fuel injection is gradually advanced. The method to make is used.

図10は、内燃機関1が拡散燃焼運転から予混合燃焼運転へ移行する過程における燃料噴射パラメータの変更手順を示すタイミングチャートである。   FIG. 10 is a timing chart showing a procedure for changing the fuel injection parameters in the process in which the internal combustion engine 1 shifts from the diffusion combustion operation to the premixed combustion operation.

先ず、ECU13は、図10の(a)に示すように、拡散燃焼運転時の燃料噴射時期(図10中のTdf)と同時期に開始される主噴射Mと、主噴射Mより早期に開始される予備噴射S1とに分割して燃料を噴射する。   First, as shown in FIG. 10A, the ECU 13 starts at the same time as the fuel injection timing (Tdf in FIG. 10) during the diffusion combustion operation, and starts earlier than the main injection M. The fuel is injected separately into the preliminary injection S1.

その際、主噴射Mの噴射量と予備噴射Sの噴射量との総和は、内燃機関1の要求トルクに見合う量と同等に設定される。これは、内燃機関1のトルク変動を抑制するためである。   At this time, the sum of the injection amount of the main injection M and the injection amount of the preliminary injection S is set to be equal to the amount commensurate with the required torque of the internal combustion engine 1. This is for suppressing the torque fluctuation of the internal combustion engine 1.

また、予備噴射Sの噴射量は、可能な限り少なく設定されることが好ましい。これは、予備噴射Sの追加による燃焼状態の変化を極力小さくするとともに、予備噴射Sにより噴射された燃料の過早着火を抑制するためである。そこで、予備噴射Sの噴射量は、燃料噴射弁3が噴射可能な最低噴射量Qpminに設定されるようにしてもよい。   Moreover, it is preferable that the injection amount of the preliminary injection S is set as small as possible. This is because the change in the combustion state due to the addition of the preliminary injection S is minimized and the pre-ignition of the fuel injected by the preliminary injection S is suppressed. Therefore, the injection amount of the preliminary injection S may be set to the minimum injection amount Qpmin that can be injected by the fuel injection valve 3.

次に、ECU13は、予備噴射Sの回数(以下、「予備噴射回数」と称する)を徐々に増加させる(図10の(b),(c),(d)を参照)。具体的には、ECU13は、実GNが少なくなるほど(或いは移行処理実行時間△tが長くなるほど)、予備噴射回数を増加させる。   Next, the ECU 13 gradually increases the number of preliminary injections S (hereinafter referred to as “preliminary injection number”) (see (b), (c), and (d) of FIG. 10). Specifically, the ECU 13 increases the number of preliminary injections as the actual GN decreases (or the transition process execution time Δt increases).

ECU13は、予備噴射回数を増加させる場合に、予備噴射回数の増加分に相当する燃料量を主噴射Mの噴射量から減算する。これは、内燃機関1のトルクが要求トルクから逸脱することを回避するためである。   When the number of preliminary injections is increased, the ECU 13 subtracts the fuel amount corresponding to the increase in the number of preliminary injections from the injection amount of the main injection M. This is to prevent the torque of the internal combustion engine 1 from deviating from the required torque.

更に、ECU13は、燃料噴射の間隔(この場合は、主噴射Mと予備噴射Sとの間隔△t1、及び、予備噴射Sと予備噴射Sとの間隔△t2を含む)を一定にする。これは、燃料噴射間隔が不定になると、噴射圧力の変動或いは脈動により主燃料噴射S及び予備燃料噴射Sの噴射量にばらつき等が発生する可能性があるからである。   Further, the ECU 13 makes the fuel injection interval constant (in this case, the interval Δt1 between the main injection M and the preliminary injection S and the interval Δt2 between the preliminary injection S and the preliminary injection S) constant. This is because if the fuel injection interval becomes indefinite, variations in the injection amounts of the main fuel injection S and the preliminary fuel injection S may occur due to fluctuations or pulsations in the injection pressure.

ところで、燃料噴射間隔△t1,△t2を一定に保ちつつ予備噴射回数が増加させられると、最前の予備噴射Sの開始時期は、予備噴射回数が増加する度に進角するようになる。このため、燃料噴射間隔△t1,△t2が長く設定されると、燃料の着火時期が急激に変動してトルク変動や騒音を誘発する可能性がある。   By the way, if the number of preliminary injections is increased while the fuel injection intervals Δt1 and Δt2 are kept constant, the start timing of the foremost preliminary injection S is advanced every time the number of preliminary injections increases. For this reason, if the fuel injection intervals Δt1 and Δt2 are set to be long, the ignition timing of the fuel may fluctuate abruptly and induce torque fluctuation and noise.

これに対し、ECU13は、燃料噴射間隔△t1,△t2を可能な限り短く設定することにより、最前の予備噴射Sの開始時期が急激に進角されないようにしている。   In contrast, the ECU 13 sets the fuel injection intervals Δt1 and Δt2 as short as possible so that the start timing of the foremost preliminary injection S is not rapidly advanced.

上記した手順により予備噴射回数が増加させられると、最前の予備噴射Sの開始時期が所定の進角ガード時期に到達する(図10の(d)を参照)。進角ガード時期は、予混合燃焼運転時の燃料噴射開始時期、若しくはボアフラッシングを抑制し得る燃料噴射時期の範囲のうち最も早い噴射時期に相当する。   When the number of preliminary injections is increased by the above-described procedure, the start timing of the previous preliminary injection S reaches a predetermined advance angle guard timing (see (d) in FIG. 10). The advance guard time corresponds to the fuel injection start time during the premixed combustion operation or the earliest fuel injection time within the range of the fuel injection time at which bore flushing can be suppressed.

ECU13は、最前の予備噴射Sの開始時期が進角ガード時期に達した後は、開始時期が最も遅い燃料噴射から順次終了させ、終了させられた燃料噴射分の燃料を最前の予備噴射Sの噴射量に加算する。   After the start timing of the foremost preliminary injection S reaches the advance guard time, the ECU 13 sequentially ends the fuel injection with the latest start timing and supplies the fuel for the ended fuel injection to the fuel for the previous preliminary injection S. Add to the injection amount.

このような手順により移行処理が実行されると、気筒2内の既燃ガス成分量が多くなるにつれて予混合気の形成時期が徐々に早くなるとともに予混合気の量が徐々に多くなるため、着火時期の急速な変化が抑制される。その結果、内燃機関1は、トルク変動や騒音を発生することなく円滑な移行を行うことができる。   When the transition process is executed according to such a procedure, the amount of premixed gas gradually increases and the amount of premixed gas gradually increases as the amount of burned gas components in the cylinder 2 increases. Rapid changes in ignition timing are suppressed. As a result, the internal combustion engine 1 can perform a smooth transition without generating torque fluctuations or noise.

ところで、図10に示した移行処理と、前述した第3の実施例で述べた主噴射時期及び副噴射時期の変更処理とが並行して実行されると、主噴射Mと予備噴射Sとの間隔△t1が過剰に短くなる可能性がある。主噴射Mと予備噴射Sとの間隔△t1が過剰に短くなると、燃料噴射弁3が噴射信号に追従できなくなる可能性がある。   By the way, when the transition process shown in FIG. 10 and the process for changing the main injection timing and the sub injection timing described in the third embodiment are executed in parallel, the main injection M and the preliminary injection S There is a possibility that the interval Δt1 becomes excessively short. If the interval Δt1 between the main injection M and the preliminary injection S becomes excessively short, the fuel injection valve 3 may not be able to follow the injection signal.

そこで、ECU13は、図11に示すように、主噴射M及び副噴射の噴射時期を進角させる場合は、主噴射Mの直前の予備噴射Sを中止する。これにより、主噴射Mと予備噴射Sとの間隔△t1が過剰に短くなることがなくなる。   Therefore, as shown in FIG. 11, the ECU 13 stops the preliminary injection S immediately before the main injection M when the injection timings of the main injection M and the sub injection are advanced. As a result, the interval Δt1 between the main injection M and the preliminary injection S is not excessively shortened.

また、ECU13は、中止された予備噴射分の燃料を一つ前の予備噴射Sに加算するようにしてもよい。この場合、主噴射時期及び副噴射時期の進角によって予混合気の形成時期や形成量が大幅に変化することが抑制される。   Further, the ECU 13 may add the canceled preliminary injection fuel to the previous preliminary injection S. In this case, it is possible to prevent the formation timing and the amount of the premixed gas from changing greatly depending on the advance angle of the main injection timing and the sub injection timing.

<実施例5>
次に、本発明の第5の実施例について述べる。ここでは、前述した第1〜第4の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Example 5>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. Here, configurations different from those of the first to fourth embodiments described above will be described, and description of similar configurations will be omitted.

前述した第1〜第4の実施例では単位量当たりのEGRガス中に含まれる既燃ガス成分量を増加させることにより、拡散燃焼運転から予混合燃焼運転への移行時期を早める例について述べた。   In the first to fourth embodiments described above, examples have been described in which the amount of burnt gas component contained in the EGR gas per unit amount is increased to advance the transition timing from the diffusion combustion operation to the premixed combustion operation. .

これに対し、本実施例では、単位量当たりのEGRガス中に含まれる既燃ガス成分量を増加させると同時に、気筒2内に残留する既燃ガス成分量も増加させる例について述べる。   In contrast, in this embodiment, an example in which the amount of burned gas components contained in the EGR gas per unit amount is increased and the amount of burned gas components remaining in the cylinder 2 is also increased will be described.

フューエルカット運転終了後の拡散燃焼運転時に副噴射(ポスト噴射)が行われると、EGRガスの輸送遅れ解消時(図5中のt2)に多量の既燃ガス成分を気筒2内へ導入させることができる。   When sub-injection (post-injection) is performed during the diffusion combustion operation after the fuel cut operation is completed, a large amount of burned gas components are introduced into the cylinder 2 when the EGR gas transport delay is eliminated (t2 in FIG. 5). Can do.

但し、EGRガスの輸送遅れが解消されるまでの期間(図5中の期間P1)は、気筒2内へ導入される既燃ガス成分量が極めて少ないため、拡散燃焼運転から予混合燃焼運転への移行処理は上記輸送遅れが解消されるまで実行することができない。   However, during the period until the EGR gas transport delay is eliminated (period P1 in FIG. 5), since the amount of burned gas components introduced into the cylinder 2 is extremely small, the diffusion combustion operation is changed to the premixed combustion operation. The transfer process cannot be executed until the transportation delay is eliminated.

これに対し、フューエルカット運転終了後において気筒2内に残留する既燃ガス成分量が増加させられると、上記した輸送遅れが解消される前に気筒2内の既燃ガス成分量を増加させることができる。その結果、上記輸送遅れが解消される前に移行処理が開始されても、燃料の過早着火が抑制されるようになる。   On the other hand, if the amount of burned gas component remaining in the cylinder 2 is increased after the fuel cut operation is completed, the amount of burned gas component in the cylinder 2 is increased before the above-described transport delay is eliminated. Can do. As a result, even if the transition process is started before the transportation delay is eliminated, the pre-ignition of the fuel is suppressed.

ここで、気筒2内に残留する既燃ガス成分量を増加させる方法としては、上記した副噴射(ポスト噴射)の実行に加えて、(1)排気絞り弁の開度を減少させる、(2)排気弁
の閉弁時期を進角させる、(3)可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度を絞る、等の方法を例示することができる。
Here, as a method of increasing the amount of burnt gas component remaining in the cylinder 2, in addition to the execution of the sub-injection (post-injection) described above, (1) reducing the opening of the exhaust throttle valve, (2 Examples thereof include a method of advancing the closing timing of the exhaust valve, and a method of reducing the opening of the nozzle vane of the variable displacement turbocharger.

以上述べた実施例によれば、内燃機関1は、前述した第1〜第4の実施例より早期に予混合燃焼運転へ移行することが可能となる。   According to the embodiment described above, the internal combustion engine 1 can shift to the premixed combustion operation earlier than the first to fourth embodiments described above.

<実施例6>
次に、本発明の第6の実施例について述べる。ここでは、前述した第1〜第5の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Example 6>
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. Here, configurations different from those of the first to fifth embodiments described above will be described, and description of similar configurations will be omitted.

本実施例では、ECU13は、内燃機関1のフューエルカット運転終了時から所定期間(第2所定期間)が経過するまでは、燃料の温度を上昇させるようにした。   In this embodiment, the ECU 13 increases the temperature of the fuel until a predetermined period (second predetermined period) elapses from the end of the fuel cut operation of the internal combustion engine 1.

フューエルカット運転時は低温な空気のみが気筒2内を通過するため、気筒2内の温度が低下する。よって、フューエルカット運転終了直後は、気筒2内の燃料が気化及び霧化し難い。   During the fuel cut operation, only low-temperature air passes through the cylinder 2, so that the temperature in the cylinder 2 decreases. Therefore, immediately after the end of the fuel cut operation, the fuel in the cylinder 2 is difficult to vaporize and atomize.

これに対し、内燃機関1のフューエルカット運転終了後の所定期間において、燃料の温度を上昇させられると、燃料の気化及び霧化が促進される。その結果、燃料と空気が均質に混合した予混合気を形成することが可能になるとともに、着火時期を安定させることが可能となる。   On the other hand, when the temperature of the fuel is raised during a predetermined period after the fuel cut operation of the internal combustion engine 1 is completed, the vaporization and atomization of the fuel are promoted. As a result, it is possible to form a premixed gas in which fuel and air are homogeneously mixed, and to stabilize the ignition timing.

ここで、燃料の温度を上昇させる方法としては、燃料を直接加熱する方法や吸気を媒体として間接的に加熱する方法を例示することができる。燃料を直接加熱する方法としては、グロープラグを作動させる方法を例示することができる。また、吸気を加熱する方法としては、吸気通路にヒータを配置する方法を例示することができる。   Here, as a method of raising the temperature of the fuel, a method of directly heating the fuel or a method of heating indirectly using the intake air as a medium can be exemplified. As a method of directly heating the fuel, a method of operating a glow plug can be exemplified. Moreover, as a method of heating the intake air, a method of arranging a heater in the intake passage can be exemplified.

実施例1における内燃機関の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine in Embodiment 1. FIG. 予混合燃焼運転と拡散燃焼運転を切り換えるためのマップを示す図である。It is a figure which shows the map for switching a premix combustion operation and a diffusion combustion operation. 予混合燃焼運転時の燃料噴射タイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the fuel injection timing at the time of a premix combustion operation. 拡散燃焼運転時の燃料噴射タイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the fuel injection timing at the time of diffusion combustion operation. 実施例1における燃焼制御手順を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing a combustion control procedure in the first embodiment. 副噴射の実行方法を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the execution method of sub-injection. 実施例1において副燃料量を決定するためのマップを示す図である。It is a figure which shows the map for determining the amount of sub fuel in Example 1. FIG. 実施例2において副燃料量を決定するためのマップを示す図である。It is a figure which shows the map for determining sub fuel amount in Example 2. FIG. 実施例3において主噴射時期の進角量を決定するためのマップを示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a map for determining an advance amount of main injection timing in the third embodiment. 実施例4における移行処理の実行手順を示すタイミングチャートである。10 is a timing chart illustrating a procedure for executing a migration process according to the fourth embodiment. 実施例4において主噴射時期を進角させる場合の移行処理の実行手順を示すタイミングチャートである。10 is a timing chart showing an execution procedure of transition processing when the main injection timing is advanced in the fourth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・・内燃機関
3・・・・・燃料噴射弁
4・・・・・吸気通路
7・・・・・排気通路
9・・・・・EGR通路
10・・・・EGR弁
11・・・・EGRクーラ
12・・・・吸気絞り弁
13・・・・ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 3 ... Fuel injection valve 4 ... Intake passage 7 ... Exhaust passage 9 ... EGR passage 10 ... EGR valve 11- ... EGR cooler 12 .... Intake throttle valve 13 .... ECU

Claims (8)

気筒内へ所定量以上のEGRガスを導入することにより予混合燃焼運転を行う圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムにおいて、
前記内燃機関がフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ移行する時に、前記内燃機関の排気に含まれる既燃ガス成分の量を増加させる制御手段を備えることを特徴とする圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。
In a combustion control system for a compression ignition internal combustion engine that performs a premixed combustion operation by introducing a predetermined amount or more of EGR gas into a cylinder,
Combustion of a compression ignition type internal combustion engine, characterized by comprising control means for increasing the amount of burned gas components contained in the exhaust of the internal combustion engine when the internal combustion engine transitions from fuel cut operation to premixed combustion operation Control system.
請求項1において、前記制御手段は、膨張行程以降の気筒内へ燃料の副噴射を行うことにより排気中の既燃ガス成分量を増加させることを特徴とする圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。   2. The combustion control system for a compression ignition type internal combustion engine according to claim 1, wherein the control means increases the amount of burned gas components in the exhaust gas by performing sub-injection of fuel into the cylinder after the expansion stroke. . 請求項2において、前記制御手段は、気筒内へ導入されるEGRガス量が前記所定量に対して少なくなるほど、前記副噴射により噴射される燃料量を増加させることを特徴とする圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。   3. The compression ignition type internal combustion engine according to claim 2, wherein the control means increases the amount of fuel injected by the sub-injection as the amount of EGR gas introduced into the cylinder decreases with respect to the predetermined amount. Engine combustion control system. 請求項2又は3において、前記内燃機関がフューエルカット運転から予混合燃焼運転へ移行する時に、前記内燃機関を一旦拡散燃焼運転させた後に予混合燃焼運転へ移行させる移行手段を更に備え、
前記制御手段は、前記移行手段が前記内燃機関を拡散燃焼運転させた時に、膨張行程以降の気筒内へ燃料の副噴射を行うことを特徴とする圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。
In Claim 2 or 3, when the internal combustion engine shifts from a fuel cut operation to a premixed combustion operation, it further comprises a transition means for shifting the internal combustion engine to a premixed combustion operation after once performing a diffusion combustion operation.
A combustion control system for a compression ignition type internal combustion engine, wherein the control means performs sub-injection of fuel into a cylinder after an expansion stroke when the transition means causes the internal combustion engine to perform a diffusion combustion operation.
請求項4において、前記制御手段は、前記副噴射により噴射される燃料量が多くなるほど、燃料の主噴射時期を進角させることを特徴とする圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。   5. The combustion control system for a compression ignition type internal combustion engine according to claim 4, wherein the control means advances the main injection timing of the fuel as the amount of fuel injected by the sub-injection increases. 請求項5において、前記内燃機関が拡散燃焼運転から予混合燃焼運転へ移行する時に、拡散燃焼運転用の主噴射と該主噴射より早期の予備噴射とに分割して燃料噴射を行うとともに、予備噴射の回数を段階的に増加させる噴射制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記主噴射時期の進角を行う場合に、主噴射の直前の予備噴射を停止させるとともに停止された予備噴射分の燃料を該予備噴射より早期の予備噴射へ加算することを特徴とする圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。
6. The fuel injection system according to claim 5, wherein when the internal combustion engine shifts from the diffusion combustion operation to the premixed combustion operation, fuel injection is performed by dividing into a main injection for the diffusion combustion operation and a preliminary injection earlier than the main injection. An injection control means for increasing the number of injections stepwise;
When the advancement of the main injection timing is performed, the control means stops the preliminary injection immediately before the main injection and adds the stopped fuel for the preliminary injection to the preliminary injection earlier than the preliminary injection. A combustion control system for a compression ignition type internal combustion engine.
請求項1〜6の何れか一において、フューエルカット運転終了時から第1所定期間は、気筒内に残留するガス量を増加させる内部EGR手段を更に備える圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。   The combustion control system for a compression ignition internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, further comprising an internal EGR means for increasing the amount of gas remaining in the cylinder for a first predetermined period from the end of the fuel cut operation. 請求項1〜7の何れか一において、フューエルカット運転終了時から第2所定期間は、燃料の温度を上昇させる加熱手段を更に備えることを特徴とする圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システム。   The combustion control system for a compression ignition type internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, further comprising heating means for increasing the temperature of the fuel for a second predetermined period from the end of the fuel cut operation.
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