(57)【要約】【課題】ディーゼルエンジンにおいて燃料を噴射する場合、燃料噴射弁の性能により最少噴射量が決まるので、高負荷状態の継続する時間に対応してパイロット噴射の噴射量を減量することに限界があり、その時点でパイロット噴射を中止すると、それまでのパイロット噴射を実行していた運転状態とパイロット噴射を中止した運転状態との間に、トルクの差が生じた。【解決手段】多気筒を有する内燃機関において所定量の燃料のパイロット噴射を実行し、その後に所定量を上回る量の燃料の主噴射を実行する内燃機関の燃料噴射制御方法において、パイロット噴射を実行している運転中にパイロット噴射の中止を決定し、中止の決定の後は単位期間におけるパイロット噴射の燃料噴射量の総量を漸減させながらパイロット噴射を継続して実行する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒を有する内燃機関において所定量の燃料のパイロット噴射を実行し、その後に所定量を上回る量の燃料の主噴射を実行する内燃機関の燃料噴射制御方法において、
パイロット噴射を実行している運転中にパイロット噴射の中止を決定し、
中止の決定の後は単位期間におけるパイロット噴射の燃料噴射量の総量を漸減させながらパイロット噴射を継続して実行する内燃機関の燃料噴射制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクを得るための燃料の主噴射に先立ってパイロット噴射を実行する内燃機関の燃料噴射制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンでは、運転状態に応じて設定される主噴射量の燃料を噴射する主噴射に先立って、主噴射量より少量の燃料を噴射するパイロット噴射を実行する燃料噴射制御が知られている。パイロット噴射は、あらかじめシリンダ内のガス温度を上昇させるために実行されるもので、これにより主噴射時の着火遅れ時間を短縮するものである。また、パイロット噴射の実行により急激なシリンダ内圧力の上昇を抑制し、燃焼騒音を抑制することを可能にするものである。
【０００３】
このようなパイロット噴射を行うディーゼルエンジンでは、例えば特許文献１のもののように、ディーゼルエンジンの負荷が所定値以上となる高負荷状態を検出した場合には、その高負荷状態が継続する時間を計測し、計測した時間が増大するにつれてパイロット噴射における噴射量の減量を大きくするものを開示しています。
【特許文献１】特開平２‐２７７９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、燃料を噴射する場合、燃料噴射弁の性能により最少噴射量が決まるので、高負荷状態の継続する時間に対応してパイロット噴射の噴射量を減量することに限界がある。つまり、パイロット噴射の噴射量は、高負荷状態の継続する時間に応じて減量することはできるが、燃料噴射弁の最少噴射量まで減量した後はさらなる減量は不可能である。
【０００５】
このため、最少噴射量以下の噴射量が必要となる運転領域では、パイロット噴射を実行することができない。その結果、最少噴射量以下となる時点で、それまでのパイロット噴射を実行していた運転状態とパイロット噴射の実行が不可能になり中止した運転状態との間に、トルクの差が生じた。このように、トルクの差が生じることでドライバビリティが低下した。
【０００６】
そこで本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明の内燃機関の燃料噴射制御方法は、多気筒を有する内燃機関において所定量の燃料のパイロット噴射を実行し、その後に所定量を上回る量の燃料の主噴射を実行する内燃機関の燃料噴射制御方法において、パイロット噴射を実行している運転中にパイロット噴射の中止を決定し、中止の決定の後は単位期間におけるパイロット噴射の燃料噴射量の総量を漸減させながらパイロット噴射を継続して実行することを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、パイロット噴射の中止を決定した際に、その時点でパイロット噴射の実行を中止しないので、その時点の前後においてトルクの差を生じない。つまり、パイロット噴射の中止の決定後は、パイロット噴射の燃料噴射量の総量を漸減させてパイロット噴射を継続して実行するので、トルクも漸次減少するものである。したがって、急激なトルク変動を抑制することが可能になり、ドライバビリティの低下を抑制することが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以上説明したような構成であり、パイロット噴射の中止を決定した際に、その時点でパイロット噴射の実行を中止することなく、パイロット噴射の燃料噴射量の総量を漸減させてパイロット噴射を継続して実行するので、その時点の前後においてトルクの差を生じさせることなく、急激なトルク変動を抑制することができ、ドライバビリティの低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１に示す例えば４気筒のディーゼルエンジン１００は、車両特には自動車に搭載されるものである。このディーゼルエンジン１００は、コモンレール式燃料噴射装置（以下、燃料噴射装置と称する）１を備えるものである。
【００１２】
燃料噴射装置１は、燃料タンク２内の燃料を送り出す燃料ポンプ３と、燃料ポンプ３から送り出された燃料を一時的に蓄積するコモンレール４と、コモンレール４に接続されてそれぞれの気筒に対して設けられる燃料噴射弁５と、コモンレール４内の燃料の圧力を制御する圧力制御弁６と、コモンレール４内の燃料の圧力を検出する圧力センサ７とを主として備えている。燃料ポンプ３が送り出した高圧の燃料は、コモンレール４に高圧を保った状態で蓄積され、それぞれの燃料噴射弁５に分配される。燃料噴射弁５はそれぞれ、後述する電子制御装置８に電気的に接続されて、パイロット噴射及び主噴射のタイミングで制御されて、燃焼室内に燃料を噴射する。過剰にコモンレール４に供給された燃料は、燃料噴射弁５及びチェック弁９を介して燃料タンク２に戻される。このような構成の燃料噴射装置は、この分野でよく知られているものであってよく、各種のものを適用することができる。
【００１３】
電子制御装置８は、ディーゼルエンジン１００の運転を制御するためのプログラム及びデータを保存する記憶装置、ディーゼルエンジン１００の運転状態を検出するための各種センサからの信号が入力される入力インターフェース、入力インターフェースに入力された信号と記憶装置に格納してあるデータとに基づいてプログラムを実行する中央演算処理装置、及び燃料制御弁５を含むディーゼルエンジン１００の各種電気部品に中央演算処理装置が出力する指令を出力する出力インターフェースを主として備えている。電子制御装置８に接続されるセンサ類は例えば、エンジン回転数センサ、冷却水温センサ、アクセルペダルセンサ、及び圧力センサ７などである。
【００１４】
このような構成において、電子制御装置８は、エンジン回転数センサ及びアクセルペダルセンサを主として各種のセンサから出力された信号によりディーゼルエンジン１００の運転状態を検出し、検出した運転状態に応じて記憶装置に記憶されたプログラムにより、燃料の噴射タイミングと、パイロット噴射における燃料噴射量（以下、パイロット燃料噴射量）及び主噴射における燃料噴射量とを設定する。特に、パイロット燃料噴射量及び主噴射における燃料噴射量とは、エンジン回転数センサの出力信号とアクセルペダルセンサの出力信号とに基づいて演算して設定する。パイロット燃料噴射量は、運転状態の高負荷になるほど少なく設定するものである。そして、設定されたパイロット噴射におけるパイロット燃料噴射量が、燃料噴射弁５の電気的機械的特性により設定される下限値未満となる場合は、パイロット噴射の中止を決定するものである。なお、パイロット噴射と主噴射との噴射タイミング及び噴射量は、以下に説明するパイロット噴射の制御を除いて、この分野で知られている方法で制御するものであってよい。
【００１５】
パイロット噴射の中止の決定後のパイロット噴射の制御は、電子制御装置８が記憶装置に格納されているパイロット噴射制御プログラムを実行することにより実施する。図２を交えて、パイロット噴射制御の制御手順を説明する。このパイロット噴射制御プログラムは例えば、燃料の噴射タイミング毎に実行するものである。
【００１６】
まずステップＳ１では、パイロット噴射を中止するか否かを判定する。パイロット噴射の中止は、上述したように、ディーゼルエンジン１００の運転状態が高負荷状態になり、パイロット燃料噴射量が燃料噴射弁５の電気的機械的特性により設定される下限値未満であるか否かにより判定する。中止でないと判定した場合は、このプログラムを終了し、中止であると判定した場合は、ステップＳ２を実行する。
【００１７】
ステップＳ２では、パイロット噴射の中止を決定した場合に、所定の気筒においてパイロット噴射を中止する。すなわち、パイロット噴射の中止は、全気筒に対して実行するものではなく、設定した気筒すなわちこの実施形態の場合は、最初は１の気筒において実行する。言い換えれば、４気筒ある内、１つの気筒のみパイロット噴射を中止し、残る気筒においては最少量のパイロット燃料噴射量によりパイロット噴射を継続して実行するものである。パイロット噴射を中止する気筒において、主噴射を中止することなく実行することは言うまでもない。
【００１８】
ステップＳ３では、このようにして１の気筒においてパイロット噴射を中止した運転状態が、単位期間としての所定のエンジンサイクルが経過したか否かを判定する。エンジンサイクルとは、膨張行程が４気筒全てにおいて一巡する、つまり４気筒の最初の気筒が膨張行程を実行した後、残る気筒が順に膨張行程を実行し、最後の気筒が膨張行程を実行するまでことを指すものである。そして、この場合例えば、１０エンジンサイクルを所定の単位期間として、１の気筒におけるパイロット噴射の中止を開始した後、エンジンサイクルを計数し、計数した値が１０であれば所定の単位期間つまりエンジンサイクルを終了したと判定する。所定のエンジンサイクルを終了していない場合は、ステップＳ２に戻る。なお、所定値を１０として説明したが、この設定値に限定されるものではなく、ディーゼルエンジン１００の特性により適宜設定するものであってよい。
【００１９】
ステップＳ３において所定のエンジンサイクルが終了したと判定した場合は、ステップＳ４において、パイロット噴射を中止する気筒数をインクリメントする。したがって、所定のエンジンサイクルが終了する毎に、パイロット噴射を中止する気筒数は増加するものである。
【００２０】
ステップＳ５では、中止する気筒数をインクリメントしたことにより、全ての気筒においてパイロット噴射を中止する状態になったか否かを判定する。全ての気筒においてパイロット噴射を中止すると判定した場合は、このプログラムを終了し、そうでない場合はステップＳ２に戻る。
【００２１】
このようにして、ステップＳ１〜ステップＳ５を繰り返し実行することにより、所定のエンジンサイクルにおけるパイロット噴射の燃料噴射量の総量が漸次減少することとなる。つまり、パイロット噴射の中止を決定する前は、全ての気筒においてパイロット噴射を実行しており、１エンジンサイクルにおけるパイロット燃料噴射量の総量は、１気筒あたりのパイロット燃料噴射量の４倍である。一方、パイロット噴射の中止を決定した後は、その後の最初のエンジンサイクルにおいて１の気筒のパイロット噴射を中止することにより、１エンジンサイクルにおけるパイロット燃料噴射量の総量は、１気筒あたりのパイロット燃料噴射量の３倍となり、パイロット噴射の中止の決定前に比べて１／４だけ減量されるものである。
【００２２】
そして、このようにして所定のエンジンサイクルが終了する毎にパイロット燃料噴射量の総量が１／４ずつ減少し、最終的には全ての気筒においてパイロット噴射を中止するものである。なお、運転状態が高負荷でなくなった場合は、このパイロット噴射制御プログラムの実行を中止することは言うまでもない。
【００２３】
したがって、パイロット噴射の中止を決定した時点で全てのパイロット噴射を中止するものではないので、パイロット噴射の中止の決定時点で急激にトルクが変化して運転状態が変化することを抑制することができる。したがって、ディーゼルエンジン１００が高負荷運転状態になった場合に、トルクの急激な変化によりドライバビリティが低下することを抑制することができる。
【００２４】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００２５】
上述の実施形態では、所定のエンジンサイクルが終了するか否かを判定して、パイロット噴射を完全に中止することを説明したが、パイロット噴射の中止を決定した後の経過時間に基づいて、パイロット噴射を中止する気筒数をインクリメントするように構成するものであってもよい。
【００２６】
また、気筒数の多いディーゼルエンジンにあっては、パイロット噴射の中止を決定した場合に、必ずしも１気筒ずつパイロット噴射を中止する構成でなくてもよい。つまり、パイロット噴射を中止する気筒数及び間隔は、パイロット噴射の中止により急激なトルクの変動つまりトルク段差が生じないように設定すればよいものであり、例えばＶ型１２気筒エンジンのような多気筒のディーゼルエンジンでは、１気筒ずつパイロット噴射を中止するのであれば気筒数を増やす間隔を短くしたり、あるいは複数気筒ずつパイロット噴射を中止するのであれば気筒数を増やす間隔を長くする、という風に、気筒数及び間隔を設定すればよい。
【００２７】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態の制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２９】
１…コモンレール式燃料噴射装置
３…燃料ポンプ
４…コモンレール
５…燃料噴射弁
８…電子制御装置
【図１】
2010127136.tif 000003
【図２】
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