JP2010127087A - 内燃機関の燃焼制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼モード切替過渡時における吸気状態の遅れや燃料噴射期間の増大によるスモークやＮＯｘの発生を抑制して排ガス性能を向上させることのできる内燃機関の燃焼制御装置を提供すること。
【解決手段】予混合燃焼モードから通常燃焼モードへの切替過渡時に、空気過剰率λの低下に応じてＭＦＢ角度指示値を進角させるとともに、ＭＦＢ角度指示値と実ＭＦＢ角度との差、及びブースト圧指示値と実ブースト圧との差に応じてレール圧指示値を増大させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、内燃機関の燃焼制御装置に係り、詳しくは加速等で燃焼モードが切り替わる際の燃焼を制御する技術に関する。

内燃機関は、運転状態に応じて複数の燃焼モードを有しており、例えばディーゼルエンジンでは、筒内の圧縮された空気に燃料を噴射し、当該燃料噴射中に自発着火によって燃焼させる所謂ディーゼル燃焼モード（通常燃焼モード）がある。また、燃料の噴射時期を進角側とし、予め燃料と空気とを混合させ、高い空気過剰率で燃焼を生起させる予混合燃焼モードがある。

当該予混合燃焼モードでは、ＥＧＲガスを多量に導入する等して低温での燃焼を実現しＮＯｘ及びスモークの発生を抑えている。
ただし、予混合燃焼モードはエンジンの運転が低負荷低回転数である領域に限られており、高負荷高回転数領域では通常燃焼モードに切り替える必要がある。
このような２つの燃焼モードを切り替える際には、燃焼噴射や吸気状態を変更することになるが、燃料噴射圧力や、吸気及びＥＧＲガス等の変化には遅れが発生し、燃焼が不安定となるおそれがある。

例えば、予混合燃焼モードから通常燃焼モードへ移行させる場合、燃料噴射量が増加するのに対し、ＥＧＲ弁を閉じるよう指示してから実際にＥＧＲガスが減少するまでの遅れや、スロットル弁を開弁してから吸気量が増加するまでの遅れ等の吸気状態の遅れから、燃料過多となりスモークが発生するという問題がある。
そこで、予混合燃焼モードから通常燃焼モードへ移行する際には、通常燃焼モードにおける目標ＥＧＲガス量に変更するようＥＧＲ弁に対して指令が出された後、第一所定期間は、予混合燃焼モードにおける燃料噴射制御を維持し、第一所定期間経過時点から、変更されるＥＧＲガス量に応じて、通常燃焼モードにおいて行われる燃料噴射制御に変更する技術が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００７−１００６７８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術は、ＥＧＲガスの遅れに対応するため燃料噴射制御の予混合燃焼モードの燃料噴射制御維持しているため、通常燃焼モードへの切り替えが遅くなるという問題がある。
そして、第一所定期間経過時点からメイン噴射量を増加させていくとともに、パイロット噴射を行っているが、このように燃料噴射量を増加させても、燃料噴射圧力、即ちコモンレール圧の増加には遅れが生じるため、燃料噴射期間が増大する。

このように燃料噴射期間が増大すると燃焼が遅延し、後燃え期間が増加するほどスモークが発生するという問題がある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、燃焼モード切替過渡時における吸気状態の遅れや燃料噴射期間の増大によるスモークやＮＯｘの発生を抑制して排ガス性能を向上させることのできる内燃機関の燃焼制御装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１の内燃機関の燃焼制御装置では、燃焼モードとして、第１の燃焼モード、及び該第１の燃焼モードよりも進角側で燃料を噴射し排気から吸気へのＥＧＲガス還流量が多く設定された第２の燃焼モードを有するエンジンと、前記エンジンの筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、前記筒内圧検出手段により検出される筒内圧に基づきクランク角度に応じて燃焼割合を算出する燃焼割合算出手段と、前記燃焼割合算出手段により算出される燃焼割合に基づき、指標とする所定の燃料割合が目標とするクランク角度となるよう燃料噴射を制御する燃焼制御手段と、を備えた内燃機関の燃焼制御装置であって、前記燃焼制御手段は、前記第２の燃焼モードから第１の燃焼モードへと切り替わる過渡時には、前記目標のクランク角度を空気過剰率の低下に応じて進角側に設定することを特徴としている。

請求項２の内燃機関の燃焼制御装置では、請求項１において、前記エンジンは、加圧ポンプにより加圧された燃料をコモンレールに貯留し、該貯留された燃料を燃料噴射弁から所定の噴射圧力で筒内に噴射するディーゼルエンジンであり、前記燃焼制御手段は、前記第２の燃焼モードから第１の燃焼モードへと切り替わる過渡時には、前記目標のクランク角度と、前記燃焼割合算出手段により算出された前記所定の燃焼割合に対応するクランク角度との差に応じて前記噴射圧力を増大させることを特徴としている。

請求項３の内燃機関の燃焼制御装置では、請求項２において、前記エンジンは、吸気を過給する過給手段を有するディーゼルエンジンであり、前記エンジンの筒内における過給圧を検出する過給圧検出手段を備え、前記燃焼制御手段は、前記第２の燃焼モードから第１の燃焼モードへと切り替わる過渡時には、目標とする過給圧と、前記過給圧検出手段により検出される過給圧との差に応じて前記噴射圧力を増大させることを特徴としている。

上記手段を用いる本発明の請求項１の内燃機関の燃焼制御装置によれば、ＥＧＲガスの還流量の多い第２の燃焼モードからＥＧＲガスの還流量の少ない第１の燃焼モードへと切り替わる過渡時には、当該空気過剰率の低下に応じて、指標とする所定の燃焼割合における目標のクランク角度（ＭＦＢ角度指示値）を進角させる。
ＭＦＢ角度指示値を進角させることで、燃焼制御手段は燃料噴射時期を進角させることとなる。

このように、燃料噴射時期を進角させることで、着火時期は進角し、燃焼の後燃えの緩慢化を抑制することができ、スモークの発生を抑制することができる。
したがって、燃焼モード切替過渡時における吸気状態の遅れや燃料噴射期間の増大によるスモークの発生を抑制して排ガス性能を向上させることができる。
請求項２に係る内燃機関の燃焼制御装置によれば、コモンレール式のディーゼルエンジンにおいて、第２の燃焼モードから第１の燃焼モードへの切替過渡時において、ＭＦＢ角度指示値と実際に検出されるＭＦＢ角度（実ＭＦＢ角度）との差に応じて燃料噴射圧を増大させる。

これにより、実ＭＦＢ角度の遅角に対応し、十分な噴射圧で燃料は噴射され、燃料噴射期間は短縮される。そして、燃焼モード切替直後の燃焼の遅延は抑制され、ＭＦＢ角度指示値に実ＭＦＢ角度を速やかに追従させることができる。
このことから、より確実に燃焼の緩慢化を抑制することができ、一層スモークの発生を抑制させることができる。

さらに、ＭＦＢ角度の応答性が向上することで、第２の燃焼モードから第１の燃焼モードへの切替過渡期間を短縮することができる。このように、早期に通常燃焼モードに切り替えられることで切替過渡時におけるＮＯｘの増加も抑制させることができる。
したがって、燃焼モード切替過渡時における吸気状態の遅れや燃料噴射期間の増大によるスモークやＮＯｘの発生を抑制して排ガス性能を向上させることができる。

請求項３に係る内燃機関の燃焼制御装置によれば、過給手段を有するディーゼルエンジンにおいて、第２の燃焼モードから第１の燃焼モードへの切替過渡時において、目標とする過給圧と実際に検出される過給圧との差に応じて燃料噴射圧を増大させる。
これにより、吸気状態の遅れに対応し、十分な噴射圧で燃料は噴射され、燃料噴射期間は短縮される。そして、燃焼モード切替直後の燃焼の遅延は抑制され、ＭＦＢ角度指示値に実ＭＦＢ角度を速やかに追従させることができる。

このことから、より確実に燃焼の後燃え緩慢化を抑制することができ、一層スモークの発生を抑制させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１から図３を参照すると、図１には本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置の概略構成図、図２にはＥＣＵ内に形成されているＭＦＢ角度進角量算出部を示すブロック図、図３にはＥＣＵ内に形成されているレール圧増大量算出部を示すブロック図が、それぞれ示されており、以下これらの図に基づき説明する。

図１に示すエンジン１（内燃機関）は、図示しない加圧ポンプにより加圧された燃料をコモンレール２に貯留し、この貯留された高圧力燃料を各気筒３内に直接噴射する４気筒コモンレール式ディーゼルエンジンである。なお、図１には４気筒のうちの１つの気筒の断面が示されている。
エンジン１は、複数の気筒３が形成されたシリンダブロック４の上部に、シリンダヘッド６が載置されて構成されている。

各気筒３には上下摺動可能にピストン８が設けられおり、当該ピストン７の頂面と気筒３の内壁、及びシリンダヘッド６下面に囲まれて燃焼室１０が形成されている。
シリンダヘッド６には、燃焼室１０内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１２、及び当該燃焼室１０内の圧力、即ち筒内圧を検出する筒内圧センサ１４が、それぞれ燃焼室１０内に臨むように設けられている。

また、シリンダヘッド６には、燃焼室１０と連通しエンジン１の幅方向一側に延びた吸気ポート１６及び燃焼室１０と連通しエンジン１の幅方向他側に延びた排気ポート１８が形成されている。さらに、当該シリンダヘッド６には、吸気ポート１６及び排気ポート１８に対応して、当該各ポート１６、１８と燃焼室１０との連通及び遮断を行う吸気バルブ２０及び排気バルブ２２がそれぞれ設けられている。なお、当該吸気ポート１６及び排気ポート１８は１気筒につきそれぞれ２箇所設けられており、それに対応して吸気バルブ２０及び排気バルブ２２はそれぞれ２本設けられている。

そして、エンジン１の幅方向一側には、吸気ポート１６と連通する吸気管２４が接続されている。
当該吸気管２４には、吸気上流側に図示しないエアクリーナが設けられており、その吸気下流側には吸気量を検出するエアフローセンサ２６が設けられている。また、当該吸気管２４には、エアフローセンサ２６より吸気下流側に、吸気を過給するターボチャージャ２８（過給手段）のコンプレッサ２８ａ、過給された吸気を冷却するインタークーラ３０、吸気量を調整するスロットルバルブ３２が順に設けられている。

一方、エンジン１の幅方向他側には排気ポート１８と連通する排気管３４が接続されている。
当該排気管３４には、上記ターボチャージャ２８のコンプレッサ２８ａと回転軸が連結され排気流により回転するタービン２８ｂが設けられている。当該ターボチャージャ２８には、図示していないが、排ガスの一部を分流させタービン２８ａへの排ガス流入量を調節し目標とするブースト圧に制御可能なウエストゲートバルブが設けられている。

また、当該排気管３４の排気上流側部分と、吸気管２４の吸気下流側部分とは、ＥＧＲ通路３６を介して連通されており、排気を吸気系に還流可能に構成されている。当該ＥＧＲ通路３６には、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ３８及び吸気系へ還流させるＥＧＲガス量を調整するＥＧＲバルブ４０が設けられている。
また、当該エンジン１を搭載した車両には、エンジン１の運転制御等をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置としてＥＣＵ４２（燃焼制御手段）が設けられている。当該ＥＣＵ４２は、ＣＰＵ、メモリ、タイマカウンタなどから構成され、様々な制御量の演算を行うとともに、その制御量に基づき各種デバイスの制御を行っている。

例えば、ＥＣＵ４２の入力側には、上記筒内圧センサ１４、エアフローセンサ２６、エンジン１のクランク角度を検出するクランク角センサ４４、吸気ポート１６内に臨んでおり筒内におけるブースト圧（過給圧）を検出するブースト圧センサ４６（過給圧検出手段）、コモンレール２のレール圧を検出するレール圧センサ４８等の各種センサ類が接続されており、これらの検出値から、燃焼噴射量に対する筒内の空気量の割合に相当する空気過剰率、エンジン回転数、燃料噴射圧力等が算出可能である。また、ＥＣＵ４２の出力側には各気筒の燃料噴射弁１２、ターボチャージャ２８、スロットルバルブ３２、ＥＧＲバルブ４０、図示しない加圧ポンプなどの各種デバイス類が接続されている。

そして、ＥＣＵ４２は、上記各種センサ類から取得される情報に基づき、エンジン１の燃焼モードの切替制御や各気筒における燃焼制御を行う。
具体的には、ＥＣＵ４２によるエンジン１の燃焼モードの切替制御では、ＥＣＵ４２はエンジン１に作用する負荷及びエンジン回転数に応じて、予め設定された燃焼モードの切り替えを行う。

例えば、運転状態が低負荷低回転数領域にある場合には、比較的進角側に燃料噴射時期を設定し、予め空気と燃料とを混合した後に自発着火による燃焼を生起させる予混合燃焼モード（第２の燃焼モード）とする。なお、当該予混合燃焼モードでは、ＥＧＲガスの還流量を増加させることで低温化を図り、ＮＯｘの発生を抑制させる。
上記予混合燃焼モードが成立する低負荷低回転数領域外の運転状態である場合には、比較的遅角側に燃料噴射時期を設定し、予混合期間を経た後に着火し燃料噴射中に燃焼を生起させる拡散燃焼に移行する一般的なディーゼル燃焼と呼ばれる通常燃焼モード（第１の燃焼モード）とする。

これら、予混合燃焼モード及び通常燃焼モードの定常運転時では、例えば空気過剰率に基づき、ＥＧＲバルブ４０の開度やスロットルバルブ３２の開度等のフィードバック制御を行っている。
また、ＥＣＵ４２による燃焼制御では、筒内圧センサ１４により検出される筒内圧情報から熱発生率を算出して、さらに当該熱発生率を積算した熱発生量を算出する。さらに、当該熱発生量から燃焼割合（以下、ＭＦＢ（Mass Fraction of Burnt Fuel）ともいう）を算出し、指標とする所定の燃焼割合が目標とするクランク角度となるように燃料噴射時期を制御するものである。

詳しくは、エンジン１の燃焼サイクルでは、下記式（１）に示すポリトロープ式から、筒内圧Ｐと、筒内容積Ｖをポリトロープ指数ｎで累乗した値との積が一定となる。さらに、エンジン１の燃焼サイクルを断熱変化とみなすと、ポリトロープ指数ｎは筒内の比熱比κに置き換えられる。
ＰＶ^ｎ＝ＰＶ^κ＝一定・・・（１）
そして、燃焼室１０内で発生する熱発生量Ｑの単位クランク角当たりの発生熱量である熱発生率ｄＱ／ｄθは、下記式（２）に示すように、筒内圧Ｐ、筒内容積Ｖ、比熱比κ、から算出される。

つまり、当該熱発生率ｄＱ／ｄθを積算（積分）することで、熱発生量が算出される。
そして、燃焼終了時の熱発生量、即ち熱発生量の最大値を１００％として、クランク角に応じた熱発生量の割合が燃焼割合として求められる。
ＥＣＵ４２は、これら熱発生量や燃焼割合等の情報を燃焼履歴として記憶し、次回の燃焼において指標とする所定の燃焼割合（例えばＭＦＢ５０％）が目標のクランク角度（例えばＡＴＤＣ１０°）となるように、燃料噴射時期を進角または遅角させたり、レール圧を増減させたりする。以下、この指標とする所定の燃焼割合に対する目標のクランク角度のことを目標ＭＦＢ角度ともいう。

なお、上記式（１）や式（２）で用いる比熱比κは、燃焼に伴う気体の変化により値が変動するものであるが演算の簡略化等のため、燃焼に伴う値の変動については一定値として取り扱うこととしている。
さらに、ＥＣＵ４２は、急加速等により予混合燃焼モードから通常燃焼モードへと切り替える過渡時には、吸気状態の変化に応じてＭＦＢ角度やレール圧の制御を行う。

以下、当該ＥＣＵ４２において実行される燃焼モード切替過渡時における燃焼制御について詳しく説明する。
ＥＣＵ４２内には、図２に示すＭＦＢ角度進角量算出部５０、及び図３に示すレール圧増大量算出部５２が形成されている。
ＭＦＢ角度進角量算出部５０は、空気過剰率λ及びエンジン回転数Ｎｅに応じてＭＦＢ角度進角量を算出するマップを有している。当該マップは、空気過剰利率λが低くなるほど、またはエンジン回転数Ｎｅが高くなるほど、ＭＦＢ角度進角量を大きく出力するものである。

レール圧増大量算出部５２は、目標ＭＦＢ角度であるＭＦＢ角度指示値、燃焼履歴から求められる実際の燃焼における所定の燃焼割合に対応したクランク角度（以下、実ＭＦＢ角度という）との偏差であるΔＭＦＢ角度が入力される。また、目標ブースト圧であるブースト圧指示値と、ブースト圧センサ４６から検出される実際のブースト圧（以下、実ブースト圧という）との偏差であるΔブースト圧（ΔＰｂ）が入力される。

そして、当該レール圧増大算出部５２は、ΔＭＦＢ角度及びΔブースト圧に応じてレール圧増大量を算出するマップを有している。当該マップは、実ＭＦＢ角度がＭＦＢ角度指示値より遅角側であるほど、即ちΔＭＦＢ角度が負であるほど、または実ブースト圧が指示ブースト圧より小さくなるほど、即ちΔブースト圧Ｐｂが大きいほど、レール圧増大量を大きく出力するものである。

以下、本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置による燃焼制御の流れについて説明する。
図４には本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置による燃焼制御ルーチンがフローチャートにより示されており、上記図２、３を参照しつつ当該フローチャートに沿って説明する。
図４のステップＳ１に示すように、ＥＣＵ４２は、予混合燃焼モードから通常燃焼モードへの切替過渡時であるか否かを判別する。当該判別結果が偽（Ｎｏ）である場合、即ち予混合燃焼モードまたは通常燃焼モードの定常運転時である場合には、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、空気過剰率λに基づき吸気状態及び燃料噴射状態をフィードバック制御し、当該ルーチンを抜ける。
一方、上記ステップＳ１の判別結果が真（Ｙｅｓ）である場合、即ち予混合燃焼モードから通常燃焼モードへの切替過渡時である場合には、ステップＳ３に進む。
ステップＳ３では、図２に示すＭＦＢ角度進角量算出部５０のマップから、空気過剰率λ及びエンジン回転数Ｎｅに応じたＭＦＢ角度進角量を算出する。

ステップＳ４では、前回の燃焼におけるＭＦＢ角度指示値に上記ステップＳ３で算出したＭＦＢ角度進角量を加えた値を新たなＭＦＢ角度指示値として更新する（ＭＦＢ角度進角制御）。
ステップＳ５では、上記ステップＳ４で更新したＭＦＢ角度指示値から実ＭＦＢ角度を差し引いてΔＭＦＢ角度を算出する。

ステップＳ６では、ブースト圧指示値から実ブースト圧を差し引いてΔブースト圧（ΔＰｂ）を算出する。
ステップＳ７では、図３に示すレール圧増大量算出部５２のマップから、上記ステップＳ５で算出したΔＭＦＢ角度、及びステップＳ６で算出したΔブースト圧（ΔＰｂ）に応じたレール圧増大量を算出する。

ステップＳ８では、前回の燃焼におけるレール圧指示値に上記ステップＳ７で算出したレール圧増大量を加えた値を新たなレール圧指示値として更新する（ブースト圧増大制御）。
そして、ステップＳ９において、上記ステップＳ４、Ｓ８で更新したＭＦＢ角度指示値、及びレール圧指示値により吸気状態及び燃料噴射を制御して、当該ルーチンを抜ける。

ここで、図５には当該燃焼制御におけるＭＦＢ角度の進角制御のみを行った場合の各種運転状態の変化を示したタイムチャートが示されており、図６にはＭＦＢ角度進角制御に加えてレール圧増大制御を行った場合の各種運転状態の変化を示したタイムチャートが示されており、当該各タイムチャートに基づき上記燃焼制御を行ったときの作用効果について説明する。

まず、図５に示すように、予混合燃焼モード及び通常燃焼モードの定常運転時にはＭＦＢ角度指示値と実ＭＦＢ角度はほぼ一定に推移している。
加速等により負荷が増加し、予混合燃焼モードから通常燃焼モードへと移行する切替過渡時においては、ＭＦＢ角度進角制御を行わない従来通りの場合であると、図５に破線で示すように、ＭＦＢ角度指示値（太破線）は一定のままであり、実ＭＦＢ角度（細破線）は切替過渡時に入った時点から急激に遅角した後にＭＦＢ角度指示値と等しくなる。

これは切替過渡時に入った時点で指示噴射量が通常燃焼モードにおける指示噴射量に瞬時に増量されるが、ブースト圧やＥＧＲガス量等の吸気状態の変化が当該指示噴射量の増加よりも遅れ、空気量に対して燃料量の方が多くなって空気過剰率λが急激に低下し、燃焼が遅延するためである。そして、このように空気過剰率λが低く、燃焼が遅延し、ＭＦＢ角度が遅角することで燃焼の後燃えが緩慢となり、スモークが多量に発生する。

これに対して、ＭＦＢ角度進角制御を行う場合は、燃焼モードの切替過渡時に入ると空気過剰率λの低下に伴いＭＦＢ角度指示値を進角させる。なお、図示はしていないが、加速によるエンジン回転数の増加にも応じて、ＭＦＢ角度指示値を進角する。そして、ＥＣＵ４２はＭＦＢ角度指示値に実ＭＦＢ角度を追従させるよう燃料噴射時期を進角制御する。

このように、燃料噴射時期を進角させることで、燃焼は進角し、燃焼の後燃え期間を減少させることができ、スモークの発生を抑制することができる。
ただし、燃料噴射時期を進角させた場合でも、レール圧の増加が遅れることで、燃料噴射量の増加に対して十分な燃料噴射圧力を得られないために燃料噴射期間が長くなり、切替過渡時に入った直後に一時的に燃焼が遅延する。

このため図５に示すように、進角制御を行ったＭＦＢ角度指示値（太実線）が進角側となっても実ＭＦＢ角度（細実線）は若干遅角した後に進角側となる。
そこで、次に図６に示すように、ＭＦＢ角度進角制御に加えてレール圧増大制御を行う場合は、燃焼モードの切替過渡時に入るとＭＦＢ角度指示値と実ＭＦＢ角度との差、及びブースト圧の遅れに伴いレール圧指示値を増大させている。

当該レール圧指示値（太実線）は、通常燃焼モードにおいて設定されるレール圧指示値よりも大きい値となるため、実レール圧も従来より急速に増大することとなる。
これにより、実ＭＦＢ角度の遅角や吸気状態の遅れに対応し、十分な噴射圧で燃料は噴射され燃料噴射期間は短縮される。そして、燃焼モード切替直後の燃焼の遅延は抑制され、進角制御したＭＦＢ角度指示値に実ＭＦＢ角度を速やかに追従させることができる。

このことから、より確実に燃焼の後燃え期間を減少させることができ、一層スモークの発生を抑制させることができる。
さらに、ＭＦＢ角度の応答性が向上することで、予混合燃焼モードから通常燃焼モードへの切替過渡期間を短縮することができる。このように、早期に通常燃焼モードに切り替えられることで切替過渡時におけるＮＯｘの増加も抑制させることができる。

以上のことから、本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置によれば、燃焼モード切替等の過渡時における吸気状態の遅れや燃料噴射期間の増大によるスモークやＮＯｘの発生を抑制して排ガス性能を向上させることができる。
以上で本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

例えば、上記実施形態では、エンジン１は４気筒コモンレール式ディーゼルエンジンだが、当該構成のエンジンに限るものではなく、他の構成のディーゼルエンジンであっても構わない。
上記実施形態では、予混合燃焼モード及び通常燃焼モードの定常運転時では、空気過剰率に基づくＥＧＲバルブ４０やスロットルバルブ３２等のフィードバック制御を行っているが、当該フィードバック制御は空気過剰率に基づくものに限られず、燃料噴射量に対する空気量に相当する値であればよく、例えば吸気の酸素（Ｏ_２）濃度に基づくフィードバック制御としても構わない。

また、上記実施形態では、燃料噴射圧を増加させるためコモンレールのレール圧を増加させているが、これに限るものではなく、例えば燃料噴射弁に増圧機構を備えている場合には、当該増圧機構により燃料噴射圧を増加させても構わない。
また、上記実施形態では、過給手段として排ガス流を利用するターボチャージャを使用しているが、過給手段はこれに限られるものではなく、例えばエンジンの動力を利用するスーパーチャージャ等であっても構わない。

本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置の概略構成図である。 ＥＣＵ内に形成されているＭＦＢ角度進角量算出部を示すブロック図である。 ＥＣＵ内に形成されているレール圧増大量算出部を示すブロック図である。 本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置による燃焼制御ルーチンを示すフローチャートである。 本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置の燃焼制御におけるＭＦＢ角度の進角制御のみを行った場合の各種運転状態の変化を示したタイムチャートである。 本発明に係る内燃機関の燃焼制御装置の燃焼制御におけるＭＦＢ角度の進角制御に加えてレール圧増大制御を行った場合の各種運転状態の変化を示したタイムチャートである。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
２ コモンレール
３ 気筒
１２ 燃料噴射弁
１４ 筒内圧センサ（筒内圧検出手段）
３２ スロットルバルブ
３６ ＥＧＲ通路
４０ ＥＧＲバルブ
４２ ＥＣＵ（燃焼割合算出手段、燃焼制御手段）
４４ クランク角センサ
４６ ブースト圧センサ（過給圧検出手段）
４８ レール圧センサ

Claims (3)

1. 燃焼モードとして、第１の燃焼モード、及び該第１の燃焼モードよりも進角側で燃料を噴射し排気から吸気へのＥＧＲガス還流量が多く設定された第２の燃焼モードを有するエンジンと、
   前記エンジンの筒内圧を検出する筒内圧検出手段と、
   前記筒内圧検出手段により検出される筒内圧に基づきクランク角度に応じて燃焼割合を算出する燃焼割合算出手段と、
   前記燃焼割合算出手段により算出される燃焼割合に基づき、指標とする所定の燃料割合が目標とするクランク角度となるよう燃料噴射を制御する燃焼制御手段と、を備えた内燃機関の燃焼制御装置であって、
   前記燃焼制御手段は、前記第２の燃焼モードから第１の燃焼モードへと切り替わる過渡時には、前記目標のクランク角度を空気過剰率の低下に応じて進角側に設定することを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
2. 前記エンジンは、加圧ポンプにより加圧された燃料をコモンレールに貯留し、該貯留された燃料を燃料噴射弁から所定の噴射圧力で筒内に噴射するディーゼルエンジンであり、
   前記燃焼制御手段は、前記第２の燃焼モードから第１の燃焼モードへと切り替わる過渡時には、前記目標のクランク角度と、前記燃焼割合算出手段により算出された前記所定の燃焼割合に対応するクランク角度との差に応じて前記噴射圧力を増大させることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃焼制御装置。
3. 前記エンジンは、吸気を過給する過給手段を有するディーゼルエンジンであり、
   前記エンジンの筒内における過給圧を検出する過給圧検出手段を備え、
   前記燃焼制御手段は、前記第２の燃焼モードから第１の燃焼モードへと切り替わる過渡時には、目標とする過給圧と、前記過給圧検出手段により検出される過給圧との差に応じて前記噴射圧力を増大させることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の燃焼制御装置。

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