JP2005220857A - Control device for cylinder injection internal combustion engine - Google Patents
Control device for cylinder injection internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005220857A JP2005220857A JP2004031424A JP2004031424A JP2005220857A JP 2005220857 A JP2005220857 A JP 2005220857A JP 2004031424 A JP2004031424 A JP 2004031424A JP 2004031424 A JP2004031424 A JP 2004031424A JP 2005220857 A JP2005220857 A JP 2005220857A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- injection
- mode
- combustion mode
- compression stroke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 230
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 221
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 221
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 295
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 75
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 75
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 16
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、重質燃料使用時の制御特性を改善した筒内噴射式内燃機関の制御装置に関する発明である。 The present invention relates to a control device for a direct injection internal combustion engine with improved control characteristics when using heavy fuel.
近年、低燃費、低排気エミッション、高出力の特長を兼ね備えた筒内噴射式エンジン(直噴エンジン)の需要が急増している。この筒内噴射式エンジンは、成層燃焼モードと均質燃焼モードの2つ燃焼モードがあり、低負荷領域では、成層燃焼モードに切り換えて、少量の燃料を圧縮行程で筒内に直接噴射して点火プラグの近傍に成層混合気を形成して成層燃焼させ、中・高負荷領域では、均質燃焼モードに切り換えて、燃料噴射量を増量して吸気行程で筒内に燃料を直接噴射して均質混合気を形成して均質燃焼させるようにしている。或は、特許文献1(特開平5−52145号公報)に記載されているように、成層燃焼モードと均質燃焼モードとの中間領域において、吸気行程と圧縮行程でそれぞれ筒内に燃料を噴射して燃焼させる2回噴射モードで運転する技術も提案されている。 In recent years, the demand for in-cylinder injection engines (direct injection engines) that have the features of low fuel consumption, low exhaust emission, and high output has been increasing rapidly. This in-cylinder injection engine has two combustion modes, a stratified combustion mode and a homogeneous combustion mode. In the low-load region, it switches to the stratified combustion mode, and a small amount of fuel is directly injected into the cylinder in the compression stroke and ignited. A stratified mixture is formed in the vicinity of the plug and stratified combustion is performed.In the middle and high load regions, the mode is switched to the homogeneous combustion mode, the fuel injection amount is increased, and the fuel is directly injected into the cylinder in the intake stroke to perform homogeneous mixing. A gas is formed and homogeneously combusted. Alternatively, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-52145), in the intermediate region between the stratified combustion mode and the homogeneous combustion mode, fuel is injected into the cylinder in the intake stroke and the compression stroke, respectively. A technique of operating in a two-injection mode for burning is also proposed.
また、特許文献2(特開平5−71383号公報)に記載されているように、2回噴射モードにおける吸気行程及び圧縮行程の合計噴射量に対する圧縮行程の噴射量の割合を目標空燃比に応じて変化させる技術も提案されている。
一般に、燃焼モードを切り換える燃焼モード切換条件(エンジン回転速度と負荷のマップ)は、標準的な燃料性状を有する燃料(標準燃料)を使用して適合される。従って、上記各特許文献の技術も、標準燃料の使用が前提で燃焼モード切換条件が適合されており、燃料性状は全く考慮されていない。 Generally, the combustion mode switching condition (engine speed and load map) for switching the combustion mode is adapted by using a fuel having a standard fuel property (standard fuel). Therefore, the techniques of each of the above patent documents are adapted to the combustion mode switching conditions on the premise that the standard fuel is used, and the fuel properties are not considered at all.
しかし、市場で実際に使用される燃料の燃料性状は様々であり、燃料性状によって燃料噴射弁から噴射される燃料の蒸発特性ひいては霧化特性が変化する。このため、霧化特性の悪い重質の燃料が使用されると、標準燃料で適合した燃焼モード切換条件では、均質燃焼と比較して本来的に安定燃焼領域が狭い成層燃焼モードや2回噴射モードで運転するときに、噴射燃料を十分に霧化できないことがあり、それによって、燃焼状態が悪化して、スモーク排出量が増加したり、ドライバビリティが悪化することがある。 However, the fuel properties of the fuel actually used in the market are various, and the evaporation characteristics of the fuel injected from the fuel injection valve, and thus the atomization characteristics, vary depending on the fuel properties. For this reason, when heavy fuel with poor atomization characteristics is used, the stratified combustion mode or double injection, which is inherently narrow in the stable combustion region compared to homogeneous combustion, under the combustion mode switching conditions adapted to the standard fuel When operating in the mode, the injected fuel may not be sufficiently atomized, which may worsen the combustion state and increase smoke emissions or drivability.
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、機関回転速度や負荷に応じて燃焼モードを切り換えるシステムにおいて、重質燃料使用時でも安定した燃焼状態を確保することができ、重質燃料使用時のスモーク低減とドライバビリティ向上を実現することができる筒内噴射式内燃機関の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances. Therefore, the object of the present invention is to ensure a stable combustion state even when heavy fuel is used in a system that switches the combustion mode according to the engine speed and load. Another object of the present invention is to provide a control device for a direct injection internal combustion engine that can reduce smoke and improve drivability when heavy fuel is used.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、成層燃焼モードと均質燃焼モードとを機関回転速度及び/又は負荷に応じて切り換える筒内噴射式内燃機関の制御装置において、使用燃料の燃料性状を燃料性状判定手段により判定し、重質燃料と判定された場合に成層燃焼モードと均質燃焼モードとを切り換えるときの機関回転速度及び/又は負荷を判定する燃焼モード切換条件を軽質燃料使用時よりも低回転側及び/又は低負荷側に変更するようにしたものである。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to a control apparatus for a direct injection internal combustion engine that switches between a stratified combustion mode and a homogeneous combustion mode according to the engine speed and / or load. Uses light fuel as the combustion mode switching condition to determine engine speed and / or load when switching between stratified combustion mode and homogeneous combustion mode when fuel property is judged by fuel property judgment means and judged as heavy fuel It is made to change to the low rotation side and / or low load side rather than time.
成層燃焼モードの運転中は、圧縮行程で燃料が噴射されるため、燃料噴射から点火までの燃料の霧化時間が本来的に短くなり、しかも、この燃料の霧化時間は、機関回転速度が高くなるほど短くなる。更に、負荷が大きくなるほど燃料噴射量が増量されて燃料噴射時間が長くなるため、負荷が大きくなるほど噴射終了から点火までの燃料の霧化時間が短くなるという関係がある。一方、重質燃料を安定燃焼可能な状態にまで霧化させるのに必要な時間は、軽質燃料と比べて長くなるため、重質燃料使用時には、成層燃焼モードの運転領域のうちの均質燃焼モード側の領域では、重質燃料の霧化時間が不足して、安定した成層燃焼は困難である。 During operation in the stratified combustion mode, fuel is injected in the compression stroke, so the fuel atomization time from fuel injection to ignition is inherently shortened, and this fuel atomization time depends on the engine speed. The higher it is, the shorter it is. Furthermore, since the fuel injection amount is increased and the fuel injection time becomes longer as the load increases, there is a relationship that the fuel atomization time from the end of injection to ignition becomes shorter as the load increases. On the other hand, the time required to atomize the heavy fuel to a state where stable combustion is possible is longer than that of the light fuel, so when using heavy fuel, the homogeneous combustion mode in the stratified combustion mode operating region is used. In the region on the side, stable stratified combustion is difficult due to the lack of heavy fuel atomization time.
このような事情を考慮して、本発明は、重質燃料使用時には、燃焼モード切換条件を軽質燃料使用時よりも低回転側及び/又は低負荷側に変更することで、軽質燃料使用時の成層燃焼モードの運転領域のうちの均質燃焼モード側の領域を均質燃焼モードの運転領域に変更するようにしたものである。これにより、重質燃料を安定して成層燃焼できない運転領域では、重質燃料を均質燃焼モードで燃焼させて、重質燃料を安定燃焼させることができるようになり、重質燃料使用時のスモーク低減とドライバビリティ向上を実現することができる。 In view of such circumstances, the present invention changes the combustion mode switching condition to the low rotation side and / or the low load side when using heavy fuel, when using heavy fuel. The region on the homogeneous combustion mode side of the operation region in the stratified combustion mode is changed to the operation region in the homogeneous combustion mode. As a result, in the operation region where heavy fuel cannot be stably stratified, heavy fuel can be burned in the homogeneous combustion mode to stably burn heavy fuel. Reduction and drivability improvement can be realized.
本発明は、成層燃焼モードと均質燃焼モードの2つ燃焼モードを切り換えるシステムに限定されず、請求項2のように、成層燃焼モードの運転領域と均質燃焼モードの運転領域との間に、吸気行程と圧縮行程でそれぞれ筒内に燃料を噴射して燃焼させる2回噴射モードの運転領域を設定したシステムにも適用できる。このシステムでは、重質燃料と判定された場合に、成層燃焼モードと2回噴射モードとを切り換えるとき及び2回噴射モードと均質燃焼モードとを切り換えるときの機関回転速度及び/又は負荷を判定する燃焼モード切換条件を軽質燃料使用時よりも低回転側及び/又は低負荷側に変更するようにすれば良い。この場合は、重質燃料を安定して成層燃焼できない運転領域では、重質燃料を2回噴射モードで燃焼させ、更に、2回噴射モードでも重質燃料を安定燃焼できない運転領域(圧縮行程で噴射する重質燃料の霧化が不十分となる運転領域)では、重質燃料を均質燃焼モードで燃焼させることになる。このようにすれば、成層燃焼モードと2回噴射モードと均質燃焼モードの3つの燃焼モードを切り換える場合でも、重質燃料使用時には、運転領域に応じて重質燃料を安定燃焼できる燃焼モードに切り換えることができ、重質燃料使用時のスモーク低減とドライバビリティ向上を実現することができる。 The present invention is not limited to a system that switches between the two combustion modes of the stratified combustion mode and the homogeneous combustion mode. As in claim 2, the intake air is introduced between the operation region of the stratified combustion mode and the operation region of the homogeneous combustion mode. The present invention can also be applied to a system in which an operation region of a two-injection mode in which fuel is injected into a cylinder and burned in a stroke and a compression stroke, respectively. In this system, when it is determined that the fuel is heavy, the engine speed and / or load when switching between the stratified combustion mode and the double injection mode and when switching between the double injection mode and the homogeneous combustion mode is determined. The combustion mode switching condition may be changed to the low rotation side and / or the low load side than when the light fuel is used. In this case, in the operation region where heavy fuel cannot be stably stratified, heavy fuel is burned in the double injection mode, and further, in the operation region where heavy fuel cannot be stably burned even in the double injection mode (in the compression stroke). In the operation region where the atomization of the heavy fuel to be injected is insufficient, the heavy fuel is burned in the homogeneous combustion mode. In this way, even when switching between the three combustion modes of the stratified combustion mode, the double injection mode, and the homogeneous combustion mode, when the heavy fuel is used, the combustion mode is switched to a combustion mode capable of stably burning the heavy fuel according to the operation region. It is possible to reduce smoke and improve drivability when using heavy fuel.
ところで、燃料の重質度合いが大きくなるほど、燃料を安定燃焼可能な状態にまで霧化させるのに必要な時間が長くなる。この特性を考慮して、請求項3のように、使用燃料の重質度合いを判定する手段を設け、燃焼モード切換条件を低回転側及び/又は低負荷側に変更する度合いを使用燃料の重質度合いに応じて変更するようにしても良い。このようにすれば、重質燃料使用時に、燃費の良い燃焼モードである成層燃焼モードの運転領域を縮小する度合いを、使用燃料の重質度合いに応じた必要最小限に設定することができ、重質燃料使用時の過度の燃費悪化を防ぎながらスモーク低減を実現することができる。 By the way, the greater the degree of fuel heaviness, the longer the time required to atomize the fuel to a state where stable fuel combustion is possible. In consideration of this characteristic, a means for determining the degree of heavyness of the used fuel is provided as in claim 3, and the degree to which the combustion mode switching condition is changed to the low rotation side and / or the low load side is determined. You may make it change according to a quality degree. In this way, when using heavy fuel, the degree of reduction of the operation region of the stratified combustion mode, which is a fuel-efficient combustion mode, can be set to the minimum necessary according to the degree of heavyness of the fuel used, Smoke reduction can be realized while preventing excessive fuel consumption deterioration when using heavy fuel.
また、成層燃焼モードと2回噴射モードと均質燃焼モードの3つの燃焼モードを切り換えるシステムにおいては、請求項4のように、重質燃料と判定された場合に、2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量を軽質燃料使用時より減少させて吸気行程の噴射量を増加させるようにしても良い。圧縮行程の噴射量を減少させれば、圧縮行程の噴射燃料を安定燃焼可能な状態にまで霧化させるのに必要な時間が短くなるため、重質燃料使用時に、2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量を減少させれば、2回噴射モードの燃焼性を向上させることができて、スモークを低減させることができる。 Further, in a system that switches between the three combustion modes of the stratified combustion mode, the double injection mode, and the homogeneous combustion mode, as in claim 4, when it is determined that the fuel is heavy, the compression stroke in the double injection mode is determined. The injection amount may be decreased from when light fuel is used to increase the injection amount in the intake stroke. If the injection amount in the compression stroke is reduced, the time required for atomizing the injected fuel in the compression stroke to a state where stable combustion is possible is shortened. Therefore, the compression stroke in the double injection mode is used when heavy fuel is used. If the injection amount is reduced, the combustibility of the two-injection mode can be improved, and smoke can be reduced.
この場合、請求項5のように、重質燃料と判定された場合に2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量を燃料噴射弁の安定噴射領域の最小噴射量に設定するようにしても良い。このようにすれば、2回噴射モードで重質燃料を燃焼させる場合に、燃料の霧化時間が不足しがちな圧縮行程噴射の割合を最小限にして、燃料の霧化時間を確保しやすい吸気行程噴射の割合を最大限に拡大できるため、重質燃料の燃焼性を最大限に向上させることができる。 In this case, as in claim 5, when it is determined that the fuel is heavy, the injection amount in the compression stroke in the double injection mode may be set to the minimum injection amount in the stable injection region of the fuel injection valve. In this way, when heavy fuel is burned in the two-injection mode, it is easy to ensure the fuel atomization time by minimizing the ratio of the compression stroke injection that tends to be short of the fuel atomization time. Since the ratio of intake stroke injection can be maximized, the flammability of heavy fuel can be maximized.
また、請求項6のように、使用燃料の重質度合いを判定する手段を設け、2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量を使用燃料の重質度合いに応じて変更するようにしても良い。このようにすれば、重質燃料を2回噴射モードで燃焼させる場合に、燃費の良い圧縮行程噴射の噴射量が過度に減少されることを回避でき、圧縮行程の噴射量の減少による燃費悪化を必要最小限にとどめることができる。 Further, as in claim 6, there may be provided means for determining the degree of heavyness of the used fuel, and the injection amount in the compression stroke in the double injection mode may be changed according to the degree of heavyness of the used fuel. In this way, when heavy fuel is burned in the two-injection mode, it is possible to avoid an excessive decrease in the injection amount of the compression stroke injection with good fuel efficiency, and a deterioration in fuel consumption due to a decrease in the injection amount of the compression stroke. Can be kept to the minimum necessary.
また、請求項7のように、2回噴射モード実行時に吸気行程及び圧縮行程の合計噴射量に対する圧縮行程の噴射量の割合が所定値以下になったときに均質燃焼モードに切り換えるようにしても良い。このようにすれば、重質燃料使用時に2回噴射モードの方が均質燃焼モードよりも燃費が悪化する運転領域では、2回噴射モードから均質燃焼モードに切り換えることができ、2回噴射モードによる過度の燃費悪化を防止することができる。 Further, as in claim 7, when the ratio of the injection amount of the compression stroke to the total injection amount of the intake stroke and the compression stroke becomes equal to or less than a predetermined value when the double injection mode is executed, the mode is switched to the homogeneous combustion mode. good. In this way, when the heavy fuel is used, the two-injection mode can be switched from the two-injection mode to the homogeneous combustion mode in the operation region where the fuel consumption is worse than the homogeneous combustion mode. Excessive deterioration in fuel consumption can be prevented.
また、請求項8のように、2回噴射モードから均質燃焼モードに切り換える圧縮行程の噴射量の割合を使用燃料の重質度合いに応じて変更するようにしても良い。このようにすれば、使用燃料の重質度合いに応じた最適なタイミングで2回噴射モードから均質燃焼モードに切り換えることができる。 Further, as in claim 8, the ratio of the injection amount in the compression stroke for switching from the double injection mode to the homogeneous combustion mode may be changed according to the degree of heavyness of the fuel used. In this way, it is possible to switch from the double injection mode to the homogeneous combustion mode at an optimal timing according to the degree of heavyness of the fuel used.
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。 Several embodiments embodying the best mode for carrying out the present invention will be described below.
本発明の実施例1を図1乃至図4に基づいて説明する。まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。筒内噴射式の内燃機関である筒内噴射式エンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、DCモータ等のモータ15によって駆動されるスロットルバルブ16が設けられ、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)がスロットル開度センサ17によって検出される。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG. An
また、スロットルバルブ16の下流側には、サージタンク18が設けられ、このサージタンク18に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ19が設けられている。また、サージタンク18には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド20が設けられ、各気筒の吸気マニホールド20に、筒内の気流強度(スワール流強度やタンブル流強度)を制御する気流制御弁31が設けられている。
A
エンジン11の各気筒の上部には、それぞれ燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁21が取り付けられている。エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ22が取り付けられ、各点火プラグ22の火花放電によって筒内の混合気に着火される。また、エンジン11の吸気バルブ37と排気バルブ38には、それぞれ開閉タイミングを可変する可変バルブタイミング機構39,40が設けられている。
A
エンジン11のシリンダブロックには、ノッキングを検出するノックセンサ32と、冷却水温を検出する冷却水温センサ23とが取り付けられている。また、クランク軸(図示せず)の外周側には、所定のクランク角毎にクランク角信号を出力するクランク角センサ24が取り付けられている。このクランク角センサ24の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。
A
一方、エンジン11の排気管25には、排出ガスを浄化する上流側触媒26と下流側触媒27が設けられ、上流側触媒26の上流側に、排出ガスの空燃比又はリッチ/リーン等を検出する排出ガスセンサ28(空燃比センサ、酸素センサ等)が設けられている。本実施例1では、上流側触媒26として理論空燃比付近で排出ガス中のCO,HC,NOx等を浄化する三元触媒が設けられ、下流側触媒27としてNOx吸蔵還元型触媒が設けられている。このNOx吸蔵還元型触媒27は、排出ガスの空燃比がリーンのときに排出ガス中のNOxを吸蔵し、空燃比が理論空燃比付近又はリッチになったときに吸蔵NOxを還元浄化して放出する特性を持っている。
On the other hand, the
また、排気管25のうちの上流側触媒26の下流側と吸気管12のうちのスロットルバルブ16の下流側のサージタンク18との間に、排出ガスの一部を吸気側に還流させるためのEGR配管33が接続され、このEGR配管33の途中に排出ガス還流量(EGR量)を制御するEGR弁34が設けられている。また、アクセルペダル35の踏込量(アクセル開度)がアクセルセンサ36によって検出される。
Further, a part of the exhaust gas is recirculated to the intake side between the downstream side of the
前述した各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)30に入力される。このECU30は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種の制御ルーチンを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁21の燃料噴射量や燃料噴射時期、点火プラグ22の点火時期等を制御すると共に、吸気側及び排気側の可変バルブタイミング機構39,40を制御して、吸気バルブ37と排気バルブ38の実バルブタイミングを目標バルブタイミングに一致させるように制御する。
Outputs of the various sensors described above are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 30. The
このECU30は、エンジン回転速度と負荷(要求トルク)に応じて成層燃焼モードと均質燃焼モードとを切り換える。図4に示すように、成層燃焼モードの運転領域は、均質燃焼モードの運転領域よりも低回転・低負荷側に設定され、成層燃焼モードでは、少量の燃料を圧縮行程で筒内に直接噴射して点火プラグ22の近傍に成層混合気を形成して成層燃焼させることで、燃費を向上させる。一方、均質燃焼モードでは、燃料噴射量を増量して吸気行程で筒内に燃料を直接噴射して均質混合気を形成して均質燃焼させることで、エンジン出力を高める。
The
成層燃焼モードの運転中は、圧縮行程で燃料が噴射されるため、燃料噴射から点火までの燃料の霧化時間が本来的に短くなり、しかも、この燃料の霧化時間は、機関回転速度が高くなるほど短くなる。更に、負荷が大きくなるほど燃料噴射量が増量されて燃料噴射時間が長くなるため、負荷が大きくなるほど噴射終了から点火までの燃料の霧化時間が短くなるという関係がある。一方、重質燃料を安定燃焼可能な状態にまで霧化させるのに必要な時間は、軽質燃料と比べて長くなるため、重質燃料使用時には、成層燃焼モードの運転領域のうちの均質燃焼モード側の領域では、重質燃料の霧化時間が不足して、安定した成層燃焼は困難である。 During operation in the stratified combustion mode, fuel is injected in the compression stroke, so the fuel atomization time from fuel injection to ignition is inherently shortened, and this fuel atomization time depends on the engine speed. The higher it is, the shorter it is. Furthermore, since the fuel injection amount is increased and the fuel injection time becomes longer as the load increases, there is a relationship that the fuel atomization time from the end of injection to ignition becomes shorter as the load increases. On the other hand, the time required to atomize the heavy fuel to a state where stable combustion is possible is longer than that of the light fuel, so when using heavy fuel, the homogeneous combustion mode in the stratified combustion mode operating region is used. In the region on the side, stable stratified combustion is difficult due to the lack of heavy fuel atomization time.
この点を考慮して、ECU30は、エンジン運転中に後述する各ルーチンを実行することで、使用燃料の燃料性状を判定し、重質燃料と判定された場合に、エンジン回転速度と負荷(要求トルク)に基づいて燃焼モードを決定する際に、燃焼モード切換条件(燃焼モード切換時のエンジン回転速度と負荷)を軽質燃料使用時よりも低回転側、低負荷側に変更することで、軽質燃料使用時の成層燃焼モードの運転領域のうちの均質燃焼モード側の領域を均質燃焼モードの運転領域に変更する(図4参照)。これにより、重質燃料を安定して成層燃焼できない運転領域では、重質燃料を均質燃焼モードで燃焼させて、重質燃料を安定燃焼させるようにしている。以下、ECU30が実行する各ルーチンの処理内容を説明する。
In consideration of this point, the
[エンジン制御メインルーチン]
図2のエンジン制御メインルーチンは、エンジン運転中に所定周期で実行される。本メインルーチンが起動されると、まずステップ101で、図示しない燃料性状判定ルーチンを実行して、エンジン始動後の燃焼安定性(回転変動)、過渡運転時の空燃比のずれ等に基づいて使用燃料の燃料性状を判定する。或は、燃料タンク内に設けた燃料性状センサ等のセンサ出力(燃料の蒸発性)に基づいて噴射燃料の燃料性状を判定するようにしても良い。このステップ101の処理が特許請求の範囲でいう燃料性状判定手段としての役割を果たす。
[Engine control main routine]
The engine control main routine of FIG. 2 is executed at a predetermined cycle during engine operation. When this main routine is started, first, in
この後、ステップ102に進み、アクセル開度とエンジン回転速度等に基づいて要求トルクを算出した後、ステップ103に進み、後述する図3の要求燃焼モード決定ルーチンを実行して要求燃焼モードを決定する。この後、ステップ104〜106で、図示しない空気系制御ルーチン、燃料系制御ルーチン、点火系制御ルーチンを実行して、空気系、燃料系、点火系の各制御パラメータを上記ステップ103で決定された要求燃焼モードの目標値に設定して、当該要求燃焼モードで噴射燃料を燃焼させる。
Thereafter, the routine proceeds to step 102, where the required torque is calculated based on the accelerator opening, the engine speed, etc., and then the routine proceeds to step 103, where the required combustion mode determination routine of FIG. To do. Thereafter, in
[要求燃焼モード決定ルーチン]
図2のエンジン制御メインルーチンのステップ102で、図3の要求燃焼モード決定ルーチンが起動されると、まずステップ111で、エンジン回転速度Neを読み込み、次のステップ112で、アクセル開度等に基づいて設定された要求トルクを読み込む。この後、ステップ113に進み、使用燃料が重質燃料であるか否かを判定する。その結果、重質燃料でない(軽質燃料である)と判定されれば、ステップ114に進み、軽質燃料用の燃焼モード切換マップ(図4参照)を選択して、現在のエンジン回転速度Neと要求トルクに応じて成層燃焼モードと均質燃焼モードのいずれか一方を要求燃焼モードとして選択する。
[Required combustion mode decision routine]
When the required combustion mode determination routine of FIG. 3 is started in
これに対して、ステップ113で、使用燃料が重質燃料であると判定された場合には、ステップ115に進み、重質燃料用の燃焼モード切換マップ(図4参照)を選択して、現在のエンジン回転速度Neと要求トルクに応じて成層燃焼モードと均質燃焼モードのいずれか一方を要求燃焼モードとして選択する。この重質燃料用の燃焼モード切換マップのデータは、軽質燃料用の燃焼モード切換マップよりも低回転側、低負荷側にシフトされ、軽質燃料使用時の成層燃焼モードの運転領域のうちの均質燃焼モード側の領域が均質燃焼モードの運転領域に変更される。これにより、重質燃料を安定して成層燃焼できない運転領域では、重質燃料を均質燃焼モードで燃焼させて、重質燃料を安定燃焼させることができるようになり、重質燃料使用時のスモーク低減とドライバビリティ向上を実現することができる。
On the other hand, if it is determined in
尚、上記ステップ113〜115で、使用燃料が重質燃料であるか否かで、重質燃料用の燃焼モード切換マップと軽質燃料用の燃焼モード切換マップとを切り換える処理が特許請求の範囲でいう燃焼モード切換条件変更手段としての役割を果たす。
In the above-mentioned
上記実施例1では、成層燃焼モードと均質燃焼モードの2つ燃焼モードを切り換えるようにしたが、本発明の実施例2では、図5に示すように、成層燃焼モードの運転領域と均質燃焼モードの運転領域との間に、吸気行程と圧縮行程でそれぞれ筒内に燃料を噴射して燃焼させる2回噴射モードの運転領域を設定している。本実施例2では、図5(a)の軽質燃料用の燃焼モード切換マップと、図5(b)の重質燃料用の燃焼モード切換マップを使用する。図5(b)の重質燃料用の燃焼モード切換マップのデータは、図5(a)の軽質燃料用の燃焼モード切換マップよりも低回転側、低負荷側にシフトされている。 In the first embodiment, the two combustion modes of the stratified combustion mode and the homogeneous combustion mode are switched. However, in the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. The two-injection mode operation region in which fuel is injected into the cylinder and burned in the intake stroke and the compression stroke is set between the two operation regions. In the second embodiment, the light fuel combustion mode switching map of FIG. 5A and the heavy fuel combustion mode switching map of FIG. 5B are used. The data of the combustion mode switching map for heavy fuel in FIG. 5B is shifted to the low rotation side and the low load side than the combustion mode switching map for light fuel in FIG.
本実施例2においても、図3とほぼ同じ要求燃焼モード決定ルーチンを実行し、使用燃料が重質燃料であるか否かを判定する。その結果、重質燃料でない(軽質燃料である)と判定されれば、図5(a)の軽質燃料用の燃焼モード切換マップを選択して、現在のエンジン回転速度Neと要求トルクに応じて成層燃焼モードと2回噴射モードと均質燃焼モードの3つの燃焼モードの中からいずれか1つを要求燃焼モードとして選択する。 Also in the second embodiment, the required combustion mode determination routine that is substantially the same as that in FIG. 3 is executed to determine whether or not the fuel used is heavy fuel. As a result, if it is determined that the fuel is not heavy fuel (light fuel), the light fuel combustion mode switching map of FIG. 5A is selected, and the current engine speed Ne and the required torque are selected. One of the three combustion modes of the stratified combustion mode, the double injection mode, and the homogeneous combustion mode is selected as the required combustion mode.
これに対して、使用燃料が重質燃料であると判定された場合には、図5(b)の重質燃料用の燃焼モード切換マップを選択して、現在のエンジン回転速度Neと要求トルクに応じて3つの燃焼モードの中からいずれか1つを要求燃焼モードとして選択する。この重質燃料用の燃焼モード切換マップのデータは、軽質燃料用の燃焼モード切換マップよりも低回転側、低負荷側にシフトされている。これにより、軽質燃料使用時の成層燃焼モードの運転領域のうちの2回噴射モード側の領域が2回噴射モードの運転領域に変更されると共に、2回噴射モードの運転領域の幅が狭められ、均質燃焼モードの運転領域が2回噴射モード側に拡大されている。 In contrast, if it is determined that the fuel used is heavy fuel, the heavy fuel combustion mode switching map shown in FIG. 5B is selected, and the current engine speed Ne and the required torque are selected. Accordingly, one of the three combustion modes is selected as the required combustion mode. The data of the combustion mode switching map for heavy fuel is shifted to the low rotation side and the low load side than the combustion mode switching map for light fuel. As a result, the region on the double injection mode side of the operation region in the stratified combustion mode when the light fuel is used is changed to the operation region in the double injection mode, and the width of the operation region in the double injection mode is narrowed. The operation region of the homogeneous combustion mode is expanded to the double injection mode side.
以上説明した本実施例2によれば、重質燃料を安定して成層燃焼できない運転領域では、重質燃料を2回噴射モードで燃焼させ、更に、2回噴射モードでも重質燃料を安定燃焼できない運転領域(圧縮行程で噴射する重質燃料の霧化が不十分となる運転領域)では、重質燃料を均質燃焼モードで燃焼させるようになる。このため、成層燃焼モードと2回噴射モードと均質燃焼モードの3つの燃焼モードを切り換える場合でも、重質燃料使用時には、運転領域に応じて重質燃料を安定燃焼できる燃焼モードに切り換えることができ、重質燃料使用時のスモーク低減とドライバビリティ向上を実現することができる(図6参照)。 According to the second embodiment described above, in the operation region where the heavy fuel cannot be stably stratified, the heavy fuel is burned in the double injection mode, and the heavy fuel is stably burned even in the double injection mode. In an operation region where operation is not possible (operation region in which atomization of heavy fuel injected in the compression stroke is insufficient), heavy fuel is burned in the homogeneous combustion mode. For this reason, even when switching the three combustion modes of the stratified combustion mode, the double injection mode, and the homogeneous combustion mode, when using heavy fuel, it is possible to switch to a combustion mode in which heavy fuel can be stably burned according to the operating region. It is possible to reduce smoke and improve drivability when using heavy fuel (see FIG. 6).
尚、上記各実施例1,2では、燃焼モード切換マップを重質燃料用と軽質燃料用の2種類設定するようにしたが、使用燃料の重質度合いを3段階以上に区分して、それに応じて3種類以上の燃焼モード切換マップを設定し、これらのマップの中から使用燃料の重質度合いに応じたマップを選択して要求燃焼モードを判定するようにしても良い。或は、標準燃料(例えば軽質燃料)用の燃焼モード切換マップのみを設定して、エンジン運転中に、この標準燃料用の燃焼モード切換マップのデータ(燃焼モード切換時のエンジン回転速度Ne,要求トルク)を使用燃料の重質度合いに応じて補正係数等により補正することで、使用燃料の重質度合いに応じた燃焼モード切換マップを自動的に作成して要求燃焼モードを判定するようにしても良い。 In each of the first and second embodiments, the combustion mode switching map is set to two types for heavy fuel and light fuel. However, the degree of heavyness of the fuel used is divided into three or more levels. Accordingly, three or more types of combustion mode switching maps may be set, and the required combustion mode may be determined by selecting a map corresponding to the degree of heavyness of the used fuel from these maps. Alternatively, only a combustion mode switching map for a standard fuel (for example, light fuel) is set, and data of the combustion mode switching map for the standard fuel (engine speed Ne at the time of switching the combustion mode, request) during engine operation. Torque) is corrected by a correction coefficient or the like according to the degree of heavyness of the fuel used, so that a combustion mode switching map corresponding to the degree of heavyness of the fuel used is automatically created to determine the required combustion mode. Also good.
このように、使用燃料の重質度合いに応じて燃焼モード切換マップを選択又は補正するようにすれば、燃焼モード切換マップのデータを低回転側、低負荷側に変更する度合いを使用燃料の重質度合いに応じて変更することができるので、重質燃料使用時に、燃費の良い燃焼モードである成層燃焼モードや2回噴射モードの運転領域を縮小する度合いを、使用燃料の重質度合いに応じた必要最小限に設定することができ、重質燃料使用時の過度の燃費悪化を防ぎながらスモーク低減を実現することができる。 As described above, if the combustion mode switching map is selected or corrected according to the degree of heavyness of the fuel used, the degree of change of the data of the combustion mode switching map to the low rotation side and the low load side is determined. Since it can be changed according to the degree of quality, when using heavy fuel, the degree of reduction in the operation area of the stratified combustion mode and the double injection mode, which is a fuel-efficient combustion mode, depends on the degree of heavyness of the fuel used. Therefore, smoke can be reduced while preventing excessive deterioration in fuel consumption when using heavy fuel.
また、標準燃料(例えば軽質燃料)用の燃焼モード切換マップのみを設定し、使用燃料の重質度合いに応じて、現在のエンジン回転速度Neと要求トルクを補正係数等により補正して、補正後のエンジン回転速度Neと要求トルクを標準燃料用の燃焼モード切換マップのデータと比較して要求燃焼モードを判定するようにしても良く、この場合でも、上記と同様の効果を得ることができる。 In addition, only the combustion mode switching map for standard fuel (for example, light fuel) is set, and the current engine speed Ne and the required torque are corrected by a correction coefficient or the like according to the degree of heavyness of the fuel used, and after correction The engine speed Ne and the required torque may be compared with the data of the combustion mode switching map for standard fuel to determine the required combustion mode. In this case, the same effect as described above can be obtained.
尚、上記各実施例1,2では、重質燃料使用時に、燃焼モード切換条件を低回転側と低負荷側の両方に変更するようにしたが、低回転側と低負荷側のいずれか一方側のみに変更するようにしても良い。 In the first and second embodiments, when the heavy fuel is used, the combustion mode switching condition is changed to both the low rotation side and the low load side, but either the low rotation side or the low load side is used. You may make it change only to the side.
本発明の実施例3では、例えば図5(a)の燃焼モード切換マップを用いて、現在のエンジン回転速度Neと要求トルクに応じて成層燃焼モードと2回噴射モードと均質燃焼モードの3つの燃焼モードの中からいずれか1つを要求燃焼モードとして選択するシステムにおいて、2回噴射モードの運転時に、使用燃料が重質燃料と判定された場合に2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量を減少させて吸気行程の噴射量を増加させるようにしている。圧縮行程の噴射量を減少させれば、圧縮行程の噴射燃料を安定燃焼可能な状態にまで霧化させるのに必要な時間が短くなるため、重質燃料使用時に、2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量を減少させれば、2回噴射モードの燃焼性を向上させることができて、スモークを低減させることができる。 In the third embodiment of the present invention, for example, using the combustion mode switching map of FIG. 5A, there are three types of stratified combustion mode, double injection mode, and homogeneous combustion mode according to the current engine speed Ne and the required torque. In a system in which any one of the combustion modes is selected as the required combustion mode, when the fuel used is determined to be heavy fuel during operation in the double injection mode, the injection amount of the compression stroke in the double injection mode is set. The injection amount in the intake stroke is increased by decreasing the amount. If the injection amount in the compression stroke is reduced, the time required for atomizing the injected fuel in the compression stroke to a state where stable combustion is possible is shortened. Therefore, the compression stroke in the double injection mode is used when heavy fuel is used. If the injection amount is reduced, the combustibility of the two-injection mode can be improved, and smoke can be reduced.
この2回噴射モードの制御は、図7の2回噴射モード時噴射量演算ルーチンによって実行される。本ルーチンは、ECU30によってエンジン運転中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう2回噴射モード制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まずステップ201で、エンジン回転速度Neを読み込み、次のステップ202で、アクセル開度等に基づいて設定された要求トルクを読み込む。この後、ステップ203に進み、現在の燃焼モードが2回噴射モードであるか否かを判定し、2回噴射モードでなければ、以降の処理を行わずに本ルーチンを終了する。
The control in the double injection mode is executed by the injection amount calculation routine in the double injection mode in FIG. This routine is executed by the
これに対して、ステップ203で、現在の燃焼モードが2回噴射モードであると判定された場合には、ステップ204に進み、使用燃料が重質燃料であるか否かを判定する。その結果、重質燃料でない(軽質燃料である)と判定されれば、ステップ205に進み、吸気行程及び圧縮行程の合計噴射量Qall に対する圧縮行程の噴射量の割合(圧縮行程噴射割合)Kを、現在のエンジン回転速度Neと要求トルクに応じてマップ又は数式等により算出する。この後、ステップ206に進み、合計噴射量Qall に圧縮行程噴射割合Kを乗算して圧縮行程の噴射量QCを求める。
On the other hand, when it is determined in
一方、ステップ204で、使用燃料が重質燃料であると判定されれば、ステップ207に進み、2回噴射モードにおける圧縮行程の最小噴射量QCmin を現在のエンジン回転速度Neと要求トルクに応じてマップ又は数式等により算出する。この最小噴射量QCmin は、燃料噴射弁21の噴射状態が安定する領域(安定噴射領域)の最小噴射量に相当する。この後、ステップ208に進み、使用燃料の重質度合いに応じて圧縮行程の最小噴射量QCmin を補正するための補正係数KQCを、燃料重質度合いをパラメータとするマップ又は数式等により算出する。これにより、補正係数KQCは、使用燃料が重質になるほど、0<KQC≦1の範囲で小さい値に設定される。この後、ステップ209に進み、上記ステップ207で算出した圧縮行程の最小噴射量QCmin に補正係数KQCを乗算して圧縮行程の噴射量QCを求める。
On the other hand, if it is determined in
以上のようにして、ステップ206又は209で圧縮行程の噴射量QCを算出した後、ステップ210に進み、合計噴射量Qall から圧縮行程の噴射量QCを減算して吸気行程の噴射量QIを求める。
After calculating the compression stroke injection quantity QC in
以上説明した本実施例3によれば、重質燃料と判定された場合に2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量を燃料噴射弁21の安定噴射領域の最小噴射量に設定するようにしたので、2回噴射モードで重質燃料を燃焼させる場合に、燃料の霧化時間が不足しがちな圧縮行程噴射の割合を最小限にして、燃料の霧化時間を確保しやすい吸気行程噴射の割合を最大限に拡大できて、重質燃料の燃焼性を最大限に向上させることができ、スモークを確実に低減させることができる。
According to the third embodiment described above, the injection amount in the compression stroke in the double injection mode is set to the minimum injection amount in the stable injection region of the
しかも、本実施例3では、2回噴射モードにおける圧縮行程の最小噴射量を重質度合いに応じて補正係数KQCで補正するようにしたので、重質燃料を2回噴射モードで燃焼させる場合に、燃費の良い圧縮行程噴射の噴射量が過度に減少されることを回避でき、圧縮行程の噴射量の減少による燃費悪化を必要最小限にとどめることができる。 Moreover, in the third embodiment, since the minimum injection amount in the compression stroke in the double injection mode is corrected with the correction coefficient KQC according to the degree of heavyness, when heavy fuel is burned in the double injection mode. Further, it is possible to avoid an excessive decrease in the injection amount of the compression stroke injection with good fuel consumption, and it is possible to minimize deterioration of the fuel consumption due to a decrease in the injection amount of the compression stroke.
しかしながら、本発明は、ステップ207で算出した圧縮行程の最小噴射量を重質度合いに応じて補正せずに、そのまま最終的な圧縮行程の噴射量としても良く、この場合でも、燃料性状を考慮せずに圧縮行程の噴射量を決める従来システムと比較して、スモークを低減させることができる。
However, in the present invention, the minimum injection amount in the compression stroke calculated in
また、重質燃料使用時の2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量は、必ずしも燃料噴射弁21の安定噴射領域の最小噴射量まで減少させなくても良く、例えば、2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量を、エンジン運転状態(エンジン回転速度Ne,要求トルク等)及び/又は燃料重質度合いに応じて軽質燃料使用時より減少させるだけにしても良い。重質燃料使用時に2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量を軽質燃料使用時より減少させれば、2回噴射モードの燃焼性を従来より向上させることができる。
Further, the injection amount in the compression stroke in the double injection mode when using heavy fuel does not necessarily have to be reduced to the minimum injection amount in the stable injection region of the
ところで、2回噴射モードは、要求された燃料量を吸気行程と圧縮行程とに分割して噴射し、圧縮行程噴射によって燃費を稼ぐ燃焼モードであるため、図9に示すように、2回噴射モード時の燃費率は、圧縮行程噴射割合Kが減少するほど悪くなるという関係がある。従って、2回噴射モードでは、圧縮行程噴射割合Kが少なくなり過ぎると、圧縮行程噴射のマイナス効果(出力低下)がプラス効果(燃費向上)を上回ってしまい、2回噴射モード時の燃費率が均質燃焼モード時の燃費率よりも悪くなってしまう。 By the way, the double injection mode is a combustion mode in which the requested fuel amount is divided and injected into the intake stroke and the compression stroke, and fuel consumption is gained by the compression stroke injection. There is a relationship that the fuel efficiency rate in the mode becomes worse as the compression stroke injection ratio K decreases. Therefore, in the double injection mode, if the compression stroke injection ratio K becomes too small, the negative effect (output reduction) of the compression stroke injection exceeds the positive effect (improves fuel consumption), and the fuel efficiency rate in the double injection mode increases. It becomes worse than the fuel consumption rate in the homogeneous combustion mode.
そこで、本発明の実施例4では、2回噴射モード時の燃費率が均質燃焼モード時の燃費率とほぼ同一になる点(D)の圧縮行程噴射割合Kを予め試験データや設計データ等によって求めて、これを切換判定値Dとして設定しておき、図10に示すように、2回噴射モードの運転中に圧縮行程噴射割合Kが切換判定値Dを下回った時点で、2回噴射モードから均質燃焼モードに切り換えるようにしている。 Therefore, in Example 4 of the present invention, the compression stroke injection ratio K at the point (D) where the fuel consumption rate in the double injection mode becomes substantially the same as the fuel consumption rate in the homogeneous combustion mode is determined beforehand by test data, design data, or the like. This is determined and set as the switching determination value D. As shown in FIG. 10, when the compression stroke injection ratio K falls below the switching determination value D during the operation in the double injection mode, the double injection mode is set. Is switched to the homogeneous combustion mode.
この制御は、図8の2回噴射モード時噴射量演算ルーチンによって実行される。本ルーチンは、図7の2回噴射モード時噴射量演算ルーチンのステップ209とステップ210との間にステップ211〜213の処理を追加したものであり、それ以外の各ステップの処理は、図7の各ステップの処理と同じである。
This control is executed by the injection amount calculation routine in the double injection mode in FIG. In this routine, the processing of
本ルーチンでは、重質燃料使用時に、ステップ207〜209の処理によって圧縮行程の噴射量QCを算出した後、ステップ211に進み、圧縮行程の噴射量QCを合計噴射量Qall で割り算して圧縮行程噴射割合Kを求める。この後、ステップ212に進み、圧縮行程噴射割合Kが切換判定値Dを下回っているか否かを判定し、圧縮行程噴射割合Kが切換判定値Dを下回っていなければ、2回噴射モードの方が均質燃焼モードよりも燃費が良いと判断して、2回噴射モードの運転を続行する。
In this routine, when heavy fuel is used, the compression stroke injection amount QC is calculated by the processing of
これに対して、ステップ212で、圧縮行程噴射割合Kが切換判定値Dを下回っていると判定された場合には、2回噴射モードよりも均質燃焼モードの方が燃費が良いと判断して、ステップ213に進み、要求燃焼モードを2回噴射モードから均質燃焼モードに切り換える。
On the other hand, if it is determined in
以上説明した本実施例4では、2回噴射モードの運転中に圧縮行程噴射割合Kが切換判定値Dを下回った時点で、2回噴射モードから均質燃焼モードに切り換えるようにしたので、重質燃料使用時に2回噴射モードの方が均質燃焼モードよりも燃費が悪化する運転領域では、2回噴射モードから均質燃焼モードに切り換えることができ、2回噴射モードによる過度の燃費悪化を防止することができる。 In the fourth embodiment described above, since the compression stroke injection ratio K is switched from the double injection mode to the homogeneous combustion mode when the compression stroke injection ratio K falls below the switching determination value D during operation in the double injection mode, In the operating region where the fuel consumption is worse in the double injection mode than in the homogeneous combustion mode when using fuel, the double injection mode can be switched to the homogeneous combustion mode, and excessive fuel consumption deterioration due to the double injection mode can be prevented. Can do.
尚、本実施例4では、切換判定値Dを予め試験データや設計データ等によって求めた固定値としたが、使用燃料が重質になるほど、切換判定値Dを大きくするといった具合に、切換判定値Dを使用燃料の重質度合いに応じて変更するようにしても良い。このようにすれば、使用燃料の重質度合いに応じた最適なタイミングで2回噴射モードから均質燃焼モードに切り換えることができる。 In the fourth embodiment, the switching determination value D is a fixed value obtained in advance by test data, design data, or the like. However, the switching determination value D increases as the fuel used becomes heavier. The value D may be changed according to the degree of heavyness of the fuel used. In this way, it is possible to switch from the double injection mode to the homogeneous combustion mode at an optimal timing according to the degree of heavyness of the fuel used.
本発明は、実施例2と実施例3(又は4)とを組み合わせて実施するようにしても良いことは言うまでもない。 Needless to say, the present invention may be implemented by combining the second embodiment and the third embodiment (or 4).
11…筒内噴射式エンジン(筒内噴射式内燃機関)、12…吸気管、16…スロットルバルブ、21…燃料噴射弁、22…点火プラグ、23…冷却水温センサ、25…排気管、30…ECU(燃焼モード切換条件変更手段,燃料性状検出手段,2回噴射モード制御手段)、37…吸気バルブ、38…排気バルブ、39,40…可変バルブタイミング機構
DESCRIPTION OF
Claims (8)
使用燃料の燃料性状を判定する燃料性状判定手段と、
前記燃料性状判定手段で重質燃料と判定された場合に前記成層燃焼モードと前記均質燃焼モードとを切り換える燃焼モード切換条件を軽質燃料使用時よりも低回転側及び/又は低負荷側に変更する燃焼モード切換条件変更手段と
を備えていることを特徴とする筒内噴射式内燃機関の制御装置。 A cylinder that switches between a stratified combustion mode in which fuel is injected into the cylinder in the compression stroke and stratified combustion, and a homogeneous combustion mode in which fuel is injected into the cylinder in the intake stroke to perform homogeneous combustion according to the engine speed and / or load. In a control device for an internal injection internal combustion engine,
Fuel property determination means for determining the fuel property of the fuel used;
The combustion mode switching condition for switching between the stratified combustion mode and the homogeneous combustion mode when the fuel property determining means determines that the fuel is heavy is changed to a lower rotation side and / or a lower load side than when using light fuel. A control device for a direct injection internal combustion engine, comprising: a combustion mode switching condition changing means.
使用燃料の燃料性状を判定する燃料性状判定手段と、
前記燃料性状判定手段で重質燃料と判定された場合に前記成層燃焼モードと前記2回噴射モードとの切り換え及び前記2回噴射モードと前記均質燃焼モードとの切り換えを実行する燃焼モード切換条件を軽質燃料使用時よりも低回転側及び/又は低負荷側に変更する燃焼モード切換条件変更手段と
を備えていることを特徴とする筒内噴射式内燃機関の制御装置。 Between the operation region of the stratified combustion mode in which fuel is injected into the cylinder in the compression stroke and stratified combustion, and the operation region of the homogeneous combustion mode in which fuel is injected into the cylinder in the intake stroke and homogeneous combustion is performed, Control of a cylinder injection type internal combustion engine that sets an operation region of a two-injection mode in which fuel is injected into the cylinder in the compression stroke and burns, and switches these three combustion modes according to the engine speed and / or load. In the device
Fuel property determination means for determining the fuel property of the fuel used;
Combustion mode switching conditions for executing switching between the stratified combustion mode and the two-time injection mode and switching between the two-time injection mode and the homogeneous combustion mode when the fuel property determining means determines heavy fuel. A control device for a cylinder injection type internal combustion engine, comprising: a combustion mode switching condition changing means for changing to a low rotation side and / or a low load side as compared to when light fuel is used.
前記燃焼モード切換条件変更手段は、前記燃焼モード切換条件を低回転側及び/又は低負荷側に変更する度合いを使用燃料の重質度合いに応じて変更することを特徴とする請求項1又は2に記載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。 The fuel property determining means includes means for determining the degree of heavyness of the fuel used,
The combustion mode switching condition changing means changes the degree of changing the combustion mode switching condition to a low rotation side and / or a low load side according to the degree of heavyness of the fuel used. The control apparatus for a cylinder injection internal combustion engine according to claim 1.
使用燃料の燃料性状を判定する燃料性状判定手段と、
前記燃料性状判定手段で重質燃料と判定された場合に前記2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量を軽質燃料使用時より減少させて吸気行程の噴射量を増加させる2回噴射モード制御手段と
を備えていることを特徴とする筒内噴射式内燃機関の制御装置。 Between the operation region of the stratified combustion mode in which fuel is injected into the cylinder in the compression stroke and stratified combustion, and the operation region of the homogeneous combustion mode in which fuel is injected into the cylinder in the intake stroke and homogeneous combustion is performed, Control of a cylinder injection type internal combustion engine that sets an operation region of a two-injection mode in which fuel is injected into the cylinder in the compression stroke and burns, and switches these three combustion modes according to the engine speed and / or load. In the device
Fuel property determination means for determining the fuel property of the fuel used;
A double injection mode control means for increasing the injection amount of the intake stroke by decreasing the injection amount of the compression stroke in the double injection mode when using the light fuel when the fuel property determining means determines that the fuel is heavy. A control device for a direct injection internal combustion engine, comprising:
前記2回噴射モード制御手段は、前記2回噴射モードにおける圧縮行程の噴射量を使用燃料の重質度合いに応じて変更することを特徴とする請求項4又は5に記載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。 The fuel property determining means includes means for determining the degree of heavyness of the fuel used,
The in-cylinder injection internal combustion engine according to claim 4 or 5, wherein the double injection mode control means changes the injection amount of the compression stroke in the double injection mode in accordance with the degree of heavyness of the fuel used. Engine control device.
前記2回噴射モード制御手段は、前記2回噴射モードから前記均質燃焼モードに切り換える圧縮行程の噴射量の割合を使用燃料の重質度合いに応じて変更することを特徴とする請求項7に記載の筒内噴射式内燃機関の制御装置。 The fuel property determining means includes means for determining the degree of heavyness of the fuel used,
The said double injection mode control means changes the ratio of the injection amount of the compression stroke which switches from the said double injection mode to the said homogeneous combustion mode according to the heavy degree of use fuel, It is characterized by the above-mentioned. The control apparatus for a direct injection internal combustion engine.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004031424A JP2005220857A (en) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Control device for cylinder injection internal combustion engine |
DE102005005324.6A DE102005005324B4 (en) | 2004-02-05 | 2005-02-04 | Control device for a direct injection internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004031424A JP2005220857A (en) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Control device for cylinder injection internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005220857A true JP2005220857A (en) | 2005-08-18 |
Family
ID=34996688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004031424A Pending JP2005220857A (en) | 2004-02-05 | 2004-02-06 | Control device for cylinder injection internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005220857A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007064187A (en) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Toyota Motor Corp | Knock suppression device for internal combustion engine |
JP2014159228A (en) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Toyota Motor Corp | Hybrid vehicle |
JP2017166493A (en) * | 2017-06-28 | 2017-09-21 | 株式会社デンソー | Control device for direct injection engine |
US10024266B2 (en) | 2013-07-04 | 2018-07-17 | Denso Corporation | Direct injection engine controlling device |
WO2021153666A1 (en) * | 2020-01-31 | 2021-08-05 | 日立Astemo株式会社 | Control device for controlling internal combustion engine |
-
2004
- 2004-02-06 JP JP2004031424A patent/JP2005220857A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007064187A (en) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Toyota Motor Corp | Knock suppression device for internal combustion engine |
JP2014159228A (en) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Toyota Motor Corp | Hybrid vehicle |
US10024266B2 (en) | 2013-07-04 | 2018-07-17 | Denso Corporation | Direct injection engine controlling device |
JP2017166493A (en) * | 2017-06-28 | 2017-09-21 | 株式会社デンソー | Control device for direct injection engine |
WO2021153666A1 (en) * | 2020-01-31 | 2021-08-05 | 日立Astemo株式会社 | Control device for controlling internal combustion engine |
CN114945742A (en) * | 2020-01-31 | 2022-08-26 | 日立安斯泰莫株式会社 | Control device for controlling internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6354264B1 (en) | Control system for self-ignition type gasoline engine | |
JP4483684B2 (en) | Fuel injection control device for in-cylinder internal combustion engine | |
JP3768296B2 (en) | In-cylinder injection type spark ignition internal combustion engine control device | |
KR100233931B1 (en) | Control system for in-cylinder injection internal combustion engine | |
US20030015168A1 (en) | Control system and method for direct-injection spark-ignition engine | |
JP3971004B2 (en) | Combustion switching control device for internal combustion engine | |
JP4178386B2 (en) | Control device for knocking suppression of internal combustion engine | |
JP2006291971A (en) | Fuel injection control device of cylinder injection type internal combustion engine | |
JP2005214102A (en) | Control device of cylinder injection internal combustion engine | |
JP3175601B2 (en) | Air intake control system for lean burn engine | |
KR19980019021A (en) | CONTROL SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
JP2006258009A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2002276421A (en) | Control device for in-cylinder injection engine | |
JPH1193731A (en) | Fuel injection control device for in-cylinder injection internal combustion engine | |
JP2019210816A (en) | Control device of internal combustion engine and control method of internal combustion engine | |
JP3845866B2 (en) | Fuel injection control device for in-cylinder internal combustion engine | |
US10995681B2 (en) | Combustion control device for engine | |
JP4888297B2 (en) | Diesel engine exhaust gas recirculation control device | |
JP2005220857A (en) | Control device for cylinder injection internal combustion engine | |
JP4171909B2 (en) | In-cylinder injection internal combustion engine control device | |
JPH10159642A (en) | Knock determination device for internal combustion engine | |
JP2005220823A (en) | Control device for cylinder injection type internal combustion engine | |
JP4339599B2 (en) | In-cylinder injection internal combustion engine control device | |
JP3899922B2 (en) | Internal combustion engine | |
JP3962920B2 (en) | Fuel injection control device for in-cylinder internal combustion engine |