JP4337920B2 - Compression ignition internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は圧縮着火式内燃機関に関する。 The present invention relates to a compression ignition type internal combustion engine.
圧縮着火式内燃機関においては燃焼室内に噴射された燃料の分散度合が燃焼に大きな影響を与える。即ち、燃焼室全体に燃料が分散せしめられると単位容積当りの発熱量が低くなるために燃焼温度が低くなり、斯くしてNOX の発生しないおだやかな燃焼が行われる。また、燃料粒子の周りには十分な空気が存在するために煤も発生しなくなる。そこで燃焼室内全体に噴射燃料を分散させるために圧縮上死点前60度よりも前の圧縮行程中に燃料を噴射するようにした圧縮着火式内燃機関が公知である(特許文献1を参照)。 In a compression ignition type internal combustion engine, the degree of dispersion of the fuel injected into the combustion chamber greatly affects the combustion. That is, the combustion temperature in order to heat value per unit volume when the fuel is dispersed is low throughout the combustion chamber is lowered, gentle combustion is performed does not occur of the NO X and thus. Moreover, since sufficient air exists around the fuel particles, no soot is generated. Thus, a compression ignition type internal combustion engine is known in which fuel is injected during a compression stroke before 60 degrees before compression top dead center in order to disperse injected fuel throughout the combustion chamber (see Patent Document 1). .
即ち、燃焼室内の圧力が高くなると空気抵抗が大きくなるために噴射燃料が燃焼室内全体に広がりずらくなり、従って、この圧縮着火式内燃機関では燃料室内の圧力が低い圧縮上死点前60度以前に燃料を噴射するようにしている。
ところでこのように燃焼室内全体に噴射燃料を分散させるようにした場合、燃料噴射量が少ないときにはNOX およびHCが発生しないおだやかな燃料が行われる。しかしながら燃料噴射量が多くなるとたとえ燃焼室内全体に噴射燃料を分散させるようにしても燃料が早期に着火し出し、一旦燃料が早期に着火すると燃焼室内の温度が上昇するために燃料は更に早期に着火するようになる。その結果、燃焼が次第に激しくなり、ノッキングが発生するばかりでなく多量のNOX および煤が発生することになる。 By the way, when the injected fuel is dispersed throughout the combustion chamber in this way, when the fuel injection amount is small, a gentle fuel that does not generate NO x and HC is performed. However, when the fuel injection amount increases, even if the injected fuel is dispersed throughout the combustion chamber, the fuel starts to ignite early, and once the fuel ignites early, the temperature in the combustion chamber rises, so the fuel becomes even earlier. It comes to ignite. As a result, combustion becomes increasingly intense and not only knocking occurs, but a large amount of NO x and soot are generated.
このように上述の圧縮着火式内燃機関では燃料噴射量が多くなると着火時期をおだやかな燃焼の得られる着火時期に制御しえなくなる。この場合、もし着火時期をおだやかな燃焼の得られる着火時期に制御しえればNOX および煤の発生量の少ないおだやかな燃焼を得ることができる。
本発明の目的は着火時期をおだやかな燃焼の得られる着火時期に制御することのできる圧縮着火式内燃機関を提供することにある。
Thus, in the above-described compression ignition type internal combustion engine, when the fuel injection amount increases, the ignition timing cannot be controlled to the ignition timing at which gentle combustion can be obtained. In this case, if the ignition timing is controlled to an ignition timing at which gentle combustion can be obtained, it is possible to obtain gentle combustion with a small amount of NO x and soot generation.
An object of the present invention is to provide a compression ignition type internal combustion engine capable of controlling the ignition timing to an ignition timing at which gentle combustion can be obtained.
上記目的を達成するために本発明では、燃焼室内に燃料を噴射するようにした圧縮着火式内燃機関において、機関の運転領域を低負荷側の第1の運転領域と高負荷側の第2の運転領域とに分割し、機関の運転状態が第1の運転領域にあるときには圧縮上死点前50度以前に少くとも一回だけ燃料噴射を行って噴射燃料を燃焼せしめ、機関の運転状態が第2の運転領域にあるときには噴射しても自ら着火燃焼を生じない量の第1回目の燃料を圧縮行程後半の予め定められた噴射時期領域において噴射し、この予め定められた噴射時期領域よりも遅い時期に第2回目の燃料を噴射し、第1回目の燃料を自ら着火させることなく第1回目の燃料および第2回目の燃料を同時に燃焼させるようにし、機関の運転状態が第2の運転領域にあるときに噴射しても燃焼を生じない第1回目の燃料量が最大噴射量の30パーセント以下であり、上記予め定められた噴射時期領域が圧縮上死点前90°から圧縮上死点前20°である。
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a compression ignition type internal combustion engine in which fuel is injected into a combustion chamber, the engine operating region is divided into a first operating region on the low load side and a second operating region on the high load side. When the engine operating state is in the first operating region, the fuel is injected at least once before the compression top dead center to combust the injected fuel, and the engine operating state is When in the second operating region, an amount of the first fuel that does not cause ignition combustion even when injected is injected in a predetermined injection timing region in the latter half of the compression stroke, and from this predetermined injection timing region The second fuel is injected at a later time, and the first fuel and the second fuel are combusted simultaneously without igniting the first fuel by itself . Injection when in the operating range Fuel quantity of the first round that does not cause combustion even of not more than 30 percent of the maximum injection quantity, the predetermined injection timing region is BTDC 20 ° from top
全運転領域に亘ってNOX および煤の発生を抑制することができる。 Generation of NO x and soot can be suppressed over the entire operation region.
図1を参照すると、1は機関本体、2はシリンダブロック、3はシリンダヘッド、4はピストン、5は燃焼室、6は電気制御式燃料噴射弁、7は吸気弁、8は吸気ポート、9は排気弁、10は排気ポートを夫々示す。吸気ポート8は対応する吸気枝管11を介してサージタンク12に連結され、サージタンク12は吸気ダクト13を介して排気ターボチャージャ14のコンプレッサ15に連結される。一方、排気ポート10は排気マニホルド16および排気管17を介して排気ターボチャージャ14の排気タービン18に連結され、排気タービン18の出口は三元触媒19を内蔵した触媒コンバータ20に連結される。また、排気マニホルド16内には空燃比センサ21が配置される。
Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a cylinder block, 3 is a cylinder head, 4 is a piston, 5 is a combustion chamber, 6 is an electrically controlled fuel injection valve, 7 is an intake valve, 8 is an intake port, 9 Is an exhaust valve, and 10 is an exhaust port. The
排気マニホルド16とサージタンク12とは排気ガス再循環(以下、EGRと称す)通路22を介して互いに連結され、EGR通路22内には電気制御式EGR制御弁23が配置される。各燃料噴射弁6は燃料供給管24を介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール25に連結される。このコモンレール25内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ26から燃料が供給され、コモンレール25内に供給された燃料は各燃料供給管24を介して燃料噴射弁6に供給される。コモンレール25にはコモンレール25内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ27が取付けられ、燃料圧センサ27の出力信号に基づいてコモンレール25内の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ26の吐出量が制御される。
The
電子制御ユニット30はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス31によって互いに接続されたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)34、入力ポート35および出力ポート36を具備する。空燃比センサ21の出力信号は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。また、燃料圧センサ27の出力信号も対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。アクセルペダル40にはアクセルペダル40の踏込み量Lに比例した出力電圧を発生する負荷センサ41が接続され、負荷センサ41の出力電圧は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。更に入力ポート35にはクランクシャフトが例えば30°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ42が接続される。一方、出力ポート36は対応する駆動回路38を介して燃料噴射弁6、EGR制御弁23および燃料ポンプ26に接続される。
The
図2は空燃比センサ21の出力電流Iを示している。図2に示されるように空燃比センサ21は空気過剰率λ、即ち空燃比に応じた出力電流Iを発生し、従って空燃比センサ21の出力電流Iから空燃比を求めることができる。この出力電流Iは電圧に変換されて対応するAD変換器37に入力される。
図1に示す実施例では噴射燃料をできるだけ均一に燃焼室5内に分散させるために燃料噴射弁6は多数のノズル口を有するホールノズルからなる。このような燃料噴射弁6を用いて噴射燃料を燃焼室5内に分散させると噴射量および噴射時期にによって噴射燃料が燃焼する場合と、噴射燃料が燃焼しない場合とがあることが判明した。そこでまず初めにこのことについて図3(A)、(B)および図4(A)、(B)を参照しつつ説明する。
FIG. 2 shows the output current I of the air-
In the embodiment shown in FIG. 1, in order to disperse the injected fuel as uniformly as possible in the
図3(A)、(B)および図4(A)、(B)において縦軸はクランク角を示しており、横軸は機関回転数Nを示している。また、図3(A)は最大噴射量の5パーセントの燃料を噴射した場合を示しており、図3(B)は最大噴射量の10パーセントの燃料を噴射した場合を示しており、図4(A)は最大噴射量の20パーセントの燃料を噴射した場合を示しており、図4(B)は最大噴射量の30パーセント以上の燃料を噴射した場合を示している。 3A and 3B and FIGS. 4A and 4B, the vertical axis indicates the crank angle, and the horizontal axis indicates the engine speed N. 3A shows a case where 5% of the maximum injection amount is injected, and FIG. 3B shows a case where 10% of the maximum injection amount is injected. (A) shows a case where 20% of the maximum injection amount is injected, and FIG. 4 (B) shows a case where 30% or more of the maximum injection amount is injected.
また、図3(A)、(B)および図4(A)、(B)においてIはこの領域の噴射時期でもって燃料噴射が行われると従来より行われている通常の燃焼が行われる噴射時期領域を示しており、IIはこの領域の噴射時期でもって燃料噴射が行われると燃焼が生じない噴射時期領域を示しており、III はこの領域の噴射時期でもって燃料噴射が行われるとNOX および煤のほとんど発生しない噴射時期領域を示している。 3 (A), (B) and FIGS. 4 (A), (B), I is an injection in which normal combustion is performed if fuel injection is performed at the injection timing in this region. II shows the timing region, II shows the injection timing region where combustion does not occur if fuel injection is performed with the injection timing of this region, and III indicates NO when fuel injection is performed with the injection timing of this region The injection timing region where X and soot hardly occur is shown.
噴射燃料が燃焼するか否かは燃料粒子の密度と燃料粒子の温度に依存している。簡単に云うと燃料粒子の密度が比較的小さいときには燃料粒子の温度が高くなれば燃焼が行われ、燃料粒子の温度が低ければ燃料が行われない。これに対して燃料粒子の密度が高くなると燃料粒子の温度にかかわらずに燃焼が行われる。
このように燃料粒子の密度が高くなると燃料粒子の温度にかかわらずに燃焼が行われるがこのときには燃焼が爆発的となり、多量のNOXが発生すると共に煤が発生する。即ち、噴射燃料が化学反応を生ずるのは燃料室5内の温度が700°K以上のときである。ほぼBTDC30度前では燃焼室5内の温度は700°K以下となっており、従ってほぼBTDC30度前に燃料噴射が行われると噴射燃料は化学反応を生ずることなく燃焼室5内に分散することになる。次いでピストン4が上昇し、燃焼室5内の温度が一定温度以上になると燃料粒子周りの蒸発燃料が酸素と結合する。もう少し詳しく言うと直鎖炭化水素の末端炭素を酸素ラジカルが攻撃し、直鎖炭化水素の末端にアルデヒド基が形成され、次いでこのアルデヒド基が水酸基となる。
Whether or not the injected fuel burns depends on the density of the fuel particles and the temperature of the fuel particles. In short, when the density of the fuel particles is relatively small, combustion occurs if the temperature of the fuel particles is high, and no fuel is generated if the temperature of the fuel particles is low. On the other hand, when the density of the fuel particles increases, combustion is performed regardless of the temperature of the fuel particles.
Thus, when the density of the fuel particles becomes high, combustion is performed regardless of the temperature of the fuel particles. At this time, the combustion becomes explosive, and a large amount of NO x is generated and soot is generated. That is, the injected fuel undergoes a chemical reaction when the temperature in the
一方、このとき燃料粒子が集まっていると、即ち、燃料粒子の密度が高いと燃料粒子は周囲の燃料粒子の蒸発燃料の酸化反応熱を受けて高温となる。その結果、燃料粒子内の炭化水素が水素分子H2 や炭素Cに熱分解される。この熱分解により発生した水素分子H2 は爆発的に燃焼して高温を発生し、斯くしてNOX が発生することになる。一方、熱分解により炭素Cが発生するとこれら炭素同志が結合し、その一部がすすとして排出されることになる。このように燃料粒子の密度が高いとたとえ燃料粒子が化学反応を生ずることなく燃焼室5内に分散せしめられても燃料粒子内の炭化水素の熱分解作用に起因してNOX やすすが発生することになる。
On the other hand, if the fuel particles are collected at this time, that is, if the density of the fuel particles is high, the fuel particles receive a heat of oxidation reaction of the evaporated fuel of the surrounding fuel particles and become high temperature. As a result, hydrocarbons in the fuel particles are thermally decomposed into hydrogen molecules H 2 and carbon C. The hydrogen molecules H 2 generated by the thermal decomposition are explosively burned to generate a high temperature, and thus NO x is generated. On the other hand, when carbon C is generated by pyrolysis, these carbons are combined and a part of the carbon is discharged as soot. Thus, if the density of the fuel particles is high, even if the fuel particles are dispersed in the
一方、ほぼBTDC30度以後に燃料噴射が行われると噴射燃料はただちに化学反応を生じ、燃料粒子内の炭化水素が熱分解される。その結果、NOX および煤が発生することになる。即ち、燃料粒子の密度が高いとき、云い換えると燃料噴射量が多いときにはいつ噴射してもNOX および煤が発生することになる。
これに対して燃料粒子の密度が低いときには全く状況が異なる。そこで次に燃料粒子の密度が低いとき、即ち燃料噴射量が最大噴射量の30パーセント以下であって燃料粒子が分散せしめられているときの燃焼について、即ち図3(A)、(B)および図4(A)、(B)の噴射時期領域III において燃料噴射が行われた場合について説明する。
On the other hand, when fuel injection is performed after approximately 30 degrees BTDC, the injected fuel immediately undergoes a chemical reaction, and the hydrocarbons in the fuel particles are thermally decomposed. As a result, NO x and soot are generated. That is, when the density of the fuel particles is high, in other words, when the fuel injection amount is large, NO X and soot are generated whenever the fuel is injected.
On the other hand, the situation is completely different when the density of the fuel particles is low. Therefore, combustion when the density of the fuel particles is low next, that is, when the fuel injection amount is 30% or less of the maximum injection amount and the fuel particles are dispersed, that is, FIGS. 3 (A), (B) and A case where fuel injection is performed in the injection timing region III of FIGS. 4 (A) and 4 (B) will be described.
図5の曲線はピストン4の圧縮作用のみによる燃焼室5内の圧力Pの変化を示している。図5からわかるように燃焼室5内の圧力Pはほぼ圧縮上死点前BTDC60度を越えると急速に上昇する。これは吸気弁7の開弁時期とは無関係であっていかなる往復動式内燃機関であっても燃焼室5内の圧力Pは図5に示されるように変化する。燃焼室5の圧力Pが高くなると空気抵抗が大きくなるために噴射燃料は広範囲に分散せず、噴射燃料を広範囲に分散させるためには燃焼室5内の圧力Pが低いときに燃料噴射を行うことが必要となる。
The curve in FIG. 5 shows the change in the pressure P in the
図3(A)、(B)および図4(A)、(B)に示されるように噴射時期領域III はほぼBTDC50度前であり、従って噴射時期領域III において燃料噴射が行われると燃料粒子は広範囲に分散されることになる。また、このときの燃料噴射量は最大噴射量の30パーセント以下であり、従って燃焼室5内における燃料粒子の密度はかなり小さくなっている。
As shown in FIGS. 3 (A), 3 (B) and 4 (A), 4 (B), the injection timing region III is approximately BTDC 50 degrees before, so if fuel injection is performed in the injection timing region III, fuel particles Will be dispersed widely. Further, the fuel injection amount at this time is 30% or less of the maximum injection amount, and therefore the density of the fuel particles in the
このように燃料粒子の密度が小さいと燃料粒子間の間隔が広くなっている。従って燃料粒子周りの蒸発燃料が酸素と結合したときに各燃料粒子は周囲の燃料粒子の蒸発燃料の酸化反応熱をあまり受けず、斯くして各燃料粒子は熱分解しない。その結果、水素分子H2 や炭素Cはほとんど発生しない。次いで圧縮行程が進み、燃料粒子の温度が高くなると各燃料粒子の蒸発燃料がほぼ同時に燃焼を開始する。 As described above, when the density of the fuel particles is small, the interval between the fuel particles is widened. Accordingly, when the evaporated fuel around the fuel particles is combined with oxygen, each fuel particle does not receive much heat of oxidation reaction of the evaporated fuel of the surrounding fuel particles, and thus each fuel particle is not thermally decomposed. As a result, hydrogen molecules H 2 and carbon C are hardly generated. Next, when the compression stroke proceeds and the temperature of the fuel particles increases, the evaporated fuel of each fuel particle starts to burn almost simultaneously.
このように各燃料粒子の蒸発燃料がほぼ同時に燃焼を開始すると局所的に高温となることがなく、また燃料粒子が分散されているために単位容積当りの発熱量は低くなる。その結果、燃焼温が全体的に低くなり、斯くしてNOX の発生しないおだやかな燃焼が行われる。また、燃料粒子の周りには十分な空気が存在するために煤も発生しなくなる。 As described above, when the evaporated fuel of each fuel particle starts to burn almost simultaneously, the fuel particle does not reach a high temperature locally, and since the fuel particles are dispersed, the calorific value per unit volume is reduced. As a result, the combustion temperature is generally lower, gentle combustion is performed does not occur of the NO X and thus. Moreover, since sufficient air exists around the fuel particles, no soot is generated.
前述したように図3(A)、(B)および図4(A)は夫々燃料噴射量が最大噴射量の5パーセント、10パーセントおよび20パーセントのときを示しており、このとき噴射時期領域III において燃料噴射を行えばNOX および煤の発生しないおだやかな燃焼が得られる。また、図4(B)は燃料噴射量が最大噴射量の30パーセント以上のときを示しているが噴射時期領域III において燃料噴射したときにNOX および煤の発生しないおだやかな燃焼が得られるのは燃料噴射量が最大噴射量のほぼ50パーセントまでである。燃料噴射量が最大噴射量のほぼ50パーセントを越えると燃料粒子が分散されていても燃料粒子の密度が高くなるためにNOX および煤が発生する。 As described above, FIGS. 3 (A), 3 (B) and 4 (A) show the cases where the fuel injection amount is 5%, 10% and 20% of the maximum injection amount, respectively. gentle combustion is obtained without occurrence of the nO X and soot by performing fuel injection in. Further, and FIG. 4 (B) of the fuel injection does not occur of the NO X and soot when the gentle combustion in it are but the injection timing region III shows the case of more than 30 percent of the maximum injection amount is a fuel injection amount is obtained The fuel injection amount is approximately 50% of the maximum injection amount. When the fuel injection amount exceeds approximately 50% of the maximum injection amount, NO x and soot are generated because the density of the fuel particles is increased even if the fuel particles are dispersed.
従って燃料噴射量が最大噴射量のほぼ50パーセント以下の場合には噴射時期領域III において燃料噴射を行えばNOX および煤の発生しないおだやかな燃焼が得られることになる。
図3(A)、(B)および図4(A)、(B)に示されるように噴射時期領域III の最も遅い噴射時期、即ち図3(A)、(B)および図4(A)、では噴射時期領域III と噴射時期領域IIの境界Y、図4(B)では噴射時期領域III と噴射時期領域Iの境界XYは噴射量にかかわらずほぼ同じ時期である。即ち、境界Y,XYは機関回転数Nが600r.p.m のときにはBTDC50度付近であり、機関回転数Nが高くなるにつれて圧縮下死点側となり、機関回転数Nが4000r.p.m のときにはBTDC90度程度となる。即ち、噴射燃料が分散するには時間を要し、従って噴射燃料を分散させるためには、即ち燃料粒子の密度を小さくするためには機関回転数Nが高くなるにつれて噴射時期を早めなければならない。また、機関回転数Nが高くなるほど燃料粒子の加熱時間が短かくなり、従って燃料粒子が着火するのに必要な十分の熱を燃料粒子に与えるには機関回転数Nが高くなるにつれて噴射時期を早めなければならない。従って図3(A)、(B)および図4(A)、(B)に示されるように境界Y,XYは機関回転数Nが高くなるにつれて圧縮下死点側となる。
Thus the fuel injection amount so that the gentle combustion can be obtained without occurrence of the NO X and soot by performing fuel injection in the injection timing region III in the following cases approximately 50 percent of the maximum injection quantity.
As shown in FIGS. 3A, 3B, 4A, and 4B, the latest injection timing in the injection timing region III, that is, FIGS. 3A, 3B, and 4A. In FIG. 4, the boundary Y between the injection timing region III and the injection timing region II, and in FIG. 4B, the boundary XY between the injection timing region III and the injection timing region I is substantially the same regardless of the injection amount. That is, the boundary Y, XY is near
なお、境界Y,XYは実際には図3(A)、(B)および図4(A)、(B)に示されるように明瞭に表われず、従って境界Y,XYは噴射時期領域III の最も遅い噴射時期のおおよその時期を表わしている。
次に噴射時期領域IIについて説明する。前述したように噴射時期領域IIにおいて最大噴射量のほぼ30パーセント以下の燃料を噴射すると燃焼が行われない。
Note that the boundaries Y and XY are actually not clearly shown as shown in FIGS. 3A and 3B and FIGS. 4A and 4B, and therefore the boundaries Y and XY are in the injection timing region III. Represents the approximate timing of the latest injection timing.
Next, the injection timing area II will be described. As described above, combustion is not performed when fuel of approximately 30% or less of the maximum injection amount is injected in the injection timing region II.
即ち、前述したようにほぼBTDC30度前では燃焼室5内の温度は700°K以下となっており、従って噴射時期領域IIにおいて燃料噴射を行うと噴射燃料は化学反応を生じない。また、噴射時期領域IIでは噴射時期領域III に比べて燃焼室5内の圧力Pが高くなっているので噴射時期領域III に比べれば燃料粒子の分散度合は低下する。しかしながら燃料噴射量が最大噴射量の30パーセント以下なので燃料粒子の分散度合が多少低下しても燃料粒子の密度は比較的小さい。このように燃料粒子の密度が小さいと燃料粒子間の間隔が広くなり、斯くして前述したように各燃料粒子は周囲の燃料粒子の蒸発燃料の酸化反応熱をあまり受けないために熱分解を生じない。従って爆発的な燃焼が生じることがない。
That is, as described above, the temperature in the
一方、前述したように燃料粒子の蒸発燃料の酸化反応が行われると直鎖炭化水素の末端に水酸基が生成される。次いでピストン4が上昇すると水酸基をもつ直鎖炭化水素、即ち酸素を含んだ燃えやすい炭化水素の量が増大する。しかしながら噴射時期領域IIは噴射時期領域III に比べて噴射時期が遅く、従って噴射時期領域IIにおいて噴射された燃料粒子の温度は着火に到るほど高くならない。従って酸素を含んだ燃えやすい炭化水素の量が増大しても燃焼は開始されない。 On the other hand, as described above, when the oxidation reaction of the fuel vapor is performed, a hydroxyl group is generated at the end of the linear hydrocarbon. Next, when the piston 4 moves up, the amount of the straight chain hydrocarbon having a hydroxyl group, that is, the flammable hydrocarbon containing oxygen increases. However, in the injection timing region II, the injection timing is later than in the injection timing region III. Therefore, the temperature of the fuel particles injected in the injection timing region II is not so high as to reach ignition. Therefore, combustion does not start even if the amount of flammable hydrocarbons containing oxygen increases.
次いでこの状態で、即ち燃焼することなく酸素を含んだ燃えやすい炭化水素の量が増大した状態で圧縮上死点となる。次いでこのまま何もしなければ燃料は着火せず、失火することになる。
図3(A)、(B)および図4(A)に示されるように噴射時期領域IIの最も遅い噴射時期、即ち噴射時期領域IIと噴射時期領域Iの境界Xは境界Yとほぼ平行をなす。即ち、噴射時期領域IIの巾、云い換えると境界Xと境界Yの巾は機関回転数Nにかかわらずにほぼ一定となる。また、図3(A)、(B)および図4(A)に示されるように境界Xと境界Yの巾は最大噴射量に対する噴射量の割合が増大するにつれて狭くなり、図4(B)に示されるように噴射量が最大噴射量の30パーセント以上になると噴射時期領域IIは消滅する。
Next, compression top dead center is reached in this state, that is, in the state where the amount of flammable hydrocarbons containing oxygen is increased without burning. If nothing is done, the fuel will not ignite and misfire will occur.
3A, 3B, and 4A, the latest injection timing in the injection timing region II, that is, the boundary X between the injection timing region II and the injection timing region I is substantially parallel to the boundary Y. Eggplant. That is, the width of the injection timing region II, in other words, the width of the boundary X and the boundary Y is almost constant regardless of the engine speed N. Further, as shown in FIGS. 3A, 3B and 4A, the widths of the boundary X and the boundary Y become narrower as the ratio of the injection amount to the maximum injection amount increases, and FIG. As shown in FIG. 4, when the injection amount becomes 30% or more of the maximum injection amount, the injection timing region II disappears.
即ち、噴射量が最大噴射量の5パーセントであるときには図3(A)に示されるように機関回転数Nが600r.p.m のときの境界XはほぼBTDC20度であって境界Xと境界Yの巾はほぼ30クランク角度からほぼ40クランク角度であり、噴射量が最大噴射量の10パーセントであるときには図3(B)に示されるように機関回転数Nが600r.p.m のときの境界XはほぼBTDC30度であって境界Xと境界Yの巾はほぼ20クランク角度からほぼ30クランク角度であり、噴射量が最大噴射量の20パーセントであるときには図4(A)に示されるように機関回転数Nが600r.p.m のときの境界はほぼBTDC40度であって境界Xと境界Yの巾はほぼ10クランク角度からほぼ15クランク角度であり、噴射量が最大噴射量の30パーセント以上であるときには図4(B)に示されるように噴射時期領域IIは消滅する。 That is, when the injection amount is 5% of the maximum injection amount, the boundary X when the engine speed N is 600 rpm is approximately BTDC 20 degrees as shown in FIG. The width is from approximately 30 crank angles to approximately 40 crank angles, and when the injection amount is 10% of the maximum injection amount, the boundary X when the engine speed N is 600 rpm as shown in FIG. When the BTDC is 30 degrees and the width between the boundary X and the boundary Y is approximately 20 crank angles to approximately 30 crank angles, and the injection amount is 20% of the maximum injection amount, as shown in FIG. When the number N is 600 rpm, the boundary is about BTDC 40 degrees, the width of the boundary X and the boundary Y is about 10 crank angles to about 15 crank angles, and the injection amount is 30 pars of the maximum injection amount. Injection timing region II, as shown in FIG. 4 (B) when it is cement or disappears.
燃料噴射量が増大すると燃料粒子の密度が大きくなり、従って燃料噴射量が増大したときには燃料粒子の分散度合が大きくなければ燃焼が生じる。燃料粒子の分散度合は噴射時期が早くなるほど大きくなり、従って噴射時期領域IIの巾は噴射量が増大するほど小さくなる。
また、噴射時期領域IIは機関回転数Nが高くなるほど低負荷側となる。即ち、前述したように噴射燃料が分散するには時間を要し、機関回転数Nが高くなるほど噴射時期を早くしないと燃料粒子の分散度合が小さくならない。従って噴射時期領域IIは機関回転数Nが高くなるほど低負荷側となる。
When the fuel injection amount increases, the density of the fuel particles increases. Therefore, when the fuel injection amount increases, if the degree of dispersion of the fuel particles is not large, combustion occurs. The degree of dispersion of the fuel particles increases as the injection timing becomes earlier, and therefore the width of the injection timing region II decreases as the injection amount increases.
Further, the injection timing region II becomes the lower load side as the engine speed N becomes higher. That is, as described above, it takes time to disperse the injected fuel, and the degree of fuel particle dispersion cannot be reduced unless the injection timing is advanced as the engine speed N increases. Therefore, the injection timing region II becomes the lower load side as the engine speed N becomes higher.
なお、境界Xは境界Y,XYと比べて比較的明瞭に表われる。
一方、噴射時期領域Iにおいて燃料噴射が行われると従来より行われている通常の燃焼が行われる。即ち、噴射時期領域Iでは燃焼室5内の圧力P(図5)が高く、従って噴射燃料が十分に分散しないために燃料粒子の密度が高くなる。その結果、燃料粒子が熱分解し、爆発的燃焼を生じて多量NOX および煤が発生する。
The boundary X appears relatively clearly compared to the boundaries Y and XY.
On the other hand, when fuel injection is performed in the injection timing region I, normal combustion that has been conventionally performed is performed. That is, in the injection timing region I, the pressure P (FIG. 5) in the
前述したように燃料噴射量が最大噴射量の30パーセント以下であれば噴射時期領域IIにおいて燃料噴射を行うと燃焼が生じない。これに対し燃料噴射量が最大噴射量の30パーセント以上になるとどの燃料噴射領域においても噴射燃料は燃焼し、この場合図4(B)に示されるように噴射時期領域がIとIII のみになる。 As described above, if the fuel injection amount is 30% or less of the maximum injection amount, combustion does not occur when fuel injection is performed in the injection timing region II. On the other hand, when the fuel injection amount is 30% or more of the maximum injection amount, the injected fuel burns in any fuel injection region, and in this case, the injection timing regions are only I and III as shown in FIG. .
このように噴射燃料を分散させるようにすると燃料噴射量が最大噴射量の30パーセント以下のときには噴射時期領域が、爆発的燃焼の行われる噴射時期領域Iと、NOX およびすすの発生しないおだやかな燃焼が行われる噴射時期領域III と、噴射時期領域IとIII の間の燃焼が生じない噴射時期領域IIとに分かれる。一方、燃料噴射量が最大噴射量の30パーセント以上であってほぼ50パーセント以下のときには噴射時期領域が噴射時期領域Iと噴射時期領域III に分かれ、燃料噴射量がほぼ50パーセント以上のときには全噴射時期領域において従来より行われている通常の燃焼が行われる。 When the injected fuel is dispersed in this way, when the fuel injection amount is 30% or less of the maximum injection amount, the injection timing region is the injection timing region I where explosive combustion is performed, and NO X and soot are not generated. It is divided into an injection timing region III where combustion is performed and an injection timing region II where combustion does not occur between the injection timing regions I and III. On the other hand, when the fuel injection amount is 30% or more and approximately 50% or less of the maximum injection amount, the injection timing region is divided into an injection timing region I and an injection timing region III, and when the fuel injection amount is approximately 50% or more, all injections are performed. Conventional combustion that is conventionally performed in the time zone is performed.
なお、図3(A)、(B)および図4(A)に示される噴射時期領域IIは圧縮比およびEGR率(=EGRガス量/(吸入空気量+EGRガス量))の影響も受ける。即ち、機関の圧縮比が高くなると図3(A)、(B)および図4(A)に示される噴射時期領域IIでは燃焼室5内の圧力が高くなるために燃料粒子が分散しずらくなり、しかも燃焼室5内のガス温も高くなる。従って図3(A)、(B)および図4(A)に示される噴射時期領域IIにおいて燃料噴射を行うと燃料粒子が熱分解を生じ、斯くして着火することになる。従って機関の圧縮比が高くなると燃焼の生じない噴射時期領域IIは消滅する。
3A, 3B, and 4A are also affected by the compression ratio and the EGR rate (= EGR gas amount / (intake air amount + EGR gas amount)). That is, when the compression ratio of the engine becomes high, the pressure in the
一方、EGR率を大きくしていくと燃料粒子周りの酸素の密度が小さくなり、その結果燃料粒子の蒸発燃料の酸化反応熱が低くなるために燃料粒子の分散度合が多少小さくなっても燃料粒子が熱分解しなくなる。従ってEGR率が高い場合には多少機関の圧縮比を高くしても燃焼を生じない噴射時期領域IIが存在する。 図6における実線Eは図3(A)、(B)および図4(A)に示されるような燃焼の生じない噴射時期領域IIが存在する機関圧縮比の上限値を示している。図6に示されるようにEGR率が零のときに燃焼が生じない噴射時期領域IIが存在する機関圧縮比の上限値Eはほぼ16.0であり、このとき機関圧縮比がほぼ16.0よりも大きくなると燃焼が生じない噴射時期領域IIが存在しなくなる。 On the other hand, when the EGR rate is increased, the density of oxygen around the fuel particles decreases, and as a result, the oxidation reaction heat of the evaporated fuel of the fuel particles decreases, so even if the degree of dispersion of the fuel particles decreases somewhat, the fuel particles No longer thermally decomposes. Therefore, when the EGR rate is high, there is an injection timing region II in which combustion does not occur even if the engine compression ratio is slightly increased. A solid line E in FIG. 6 indicates an upper limit value of the engine compression ratio in which an injection timing region II where combustion does not occur as shown in FIGS. 3 (A), 3 (B) and 4 (A). As shown in FIG. 6, when the EGR rate is zero, the upper limit value E of the engine compression ratio in which there is an injection timing region II where combustion does not occur is approximately 16.0. At this time, the engine compression ratio is approximately 16.0. If it becomes larger than this, there will be no injection timing region II in which combustion does not occur.
一方、燃焼の生じない噴射時期領域IIの存在する機関圧縮比の上限値EはEGR率が高くなるほど大きくなる。また、圧縮着火を生じさせるには機関の圧縮比はほぼ12.0以上にする必要がある。従って燃焼の生じない噴射時期領域IIが存在する機関圧縮比の範囲は図6においてハッチングで示す範囲となる。
前述したように噴射時期領域IIにおいて最大噴射量の30パーセント以下の燃料を噴射すると圧縮上死点付近では燃焼室5内に酸素を含んだ燃えやすい炭化水素がかなり生成される。このとき燃焼は生じておらず、従ってこのとき再度燃料噴射を行うと燃料粒子は燃焼することなく燃焼室5内に分散される。燃料粒子が分散され、温度上昇するといずれかの箇所において燃料粒子が熱分解する。燃料粒子が熱分解すると生成された水素分子H2 が燃焼し、その結果燃焼室5内全体の圧力が上昇するために燃焼室5内全体の温度が上昇する。
On the other hand, the upper limit E of the engine compression ratio in the injection timing region II where no combustion occurs increases as the EGR rate increases. In order to cause compression ignition, the compression ratio of the engine needs to be approximately 12.0 or more. Therefore, the range of the engine compression ratio in which the injection timing region II in which combustion does not occur is a range indicated by hatching in FIG.
As described above, when fuel of 30% or less of the maximum injection amount is injected in the injection timing region II, a highly combustible hydrocarbon containing oxygen is generated in the
燃焼室5内全体の温度が上昇すると燃焼室5内全体に分散している、酸素を含んだ燃えやすい炭化水素が同時に燃焼を開始し、それによって第2回目に噴射された燃料粒子が燃焼せしめられる。このように燃焼室5内全体において同時に燃焼が開始されると局所的に燃焼温が高くなることがなく、燃焼室5内の燃焼温は全体的に低くなるためにNOX の発生が抑制される。また、第2回目に噴射された燃料は分散せしめられた後に燃焼せしめられるので燃料粒子の周りには十分な量の空気が存在し、斯くして煤の発生も抑制されることになる。
When the temperature inside the
このように最大噴射量の30パーセント以下の第1回目の燃料を噴射時期領域IIにおいて噴射し、その後ほぼ圧縮上死点又は圧縮上死点後に第2回目の燃料を噴射するとNOX および煤の発生量の少ないおだやかな燃焼を得ることができる。
ところで前述したように噴射時期領域III において燃料噴射を行うとNOX および煤がほとんど発生せず、噴射時期領域III において燃料噴射をした場合の方が噴射時期領域IIにおいて噴射し、次いでほぼ圧縮上死点又は圧縮上死点後に燃料噴射を行うようにした場合に比べてNOX および煤の発生量が少なくなる。従ってできる限り噴射時期領域III において燃料噴射することが好ましい。しかしながら前述したように噴射時期領域III において燃料噴射を行ったときにNOX および煤がほとんど発生しなくなるのは燃料噴射量が最大噴射量のほぼ50パーセント以下のときである。
As described above, when the first fuel of 30% or less of the maximum injection amount is injected in the injection timing region II and then the second fuel is injected almost after the compression top dead center or the compression top dead center, NO x and soot A gentle combustion with a small amount of generation can be obtained.
Incidentally hardly generated NO X and soot when the fuel is injected in the injection timing region III as described above, towards the case of the fuel injection in the injection timing region III is injected in the injection timing region II, then nearly compression top Compared with the case where fuel injection is performed after dead center or compression top dead center, the amount of NO x and soot generated is reduced. Therefore, it is preferable to inject fuel in the injection timing region III as much as possible. However, as described above, NO x and soot hardly occur when fuel is injected in the injection timing region III when the fuel injection amount is approximately 50% or less of the maximum injection amount.
従って本発明では図7に示されるように機関の運転領域を低負荷側の第1の運転領域Fと高負荷側の第2の運転領域Gとに分割し、機関の運転状態が運転領域Fであるときには噴射時期領域III において少くとも一回燃料を噴射するようにし、機関の運転状態が運転領域Gであるときには最大噴射量の30パーセント以下の第1回目の燃料を噴射時期領域IIにおいて噴射し、その後ほぼ圧縮上死点又は圧縮上死点後に第2回目の燃料を噴射するようにしている。 Accordingly, in the present invention, as shown in FIG. 7, the engine operating region is divided into a first operating region F on the low load side and a second operating region G on the high load side, and the operating state of the engine is the operating region F. When the engine is operating, the fuel is injected at least once in the injection timing region III. When the engine operating state is the operating region G, the first fuel of 30% or less of the maximum injection amount is injected in the injection timing region II. After that, the second fuel is injected almost at the compression top dead center or after the compression top dead center.
なお、従来より圧縮着火式内燃機関では主噴射に先立って少量の燃料を噴射する、いわゆるパイロット噴射を行うようにしている。このパイロット噴射は通常、図3(A)、(B)および図4(A)に示される噴射時期領域Iにおいて行われ、従ってパイロット噴射された燃料は自ら着火する。これに対して本発明では噴射時期領域IIにおいて噴射された燃料は自ら着火しない。従って噴射時期領域IIにおける噴射作用と従来のパイロット噴射作用とは明瞭に区別しうる。なお、図7において縦軸Qは全燃料噴射量を示しており、横軸Nは機関回転数を示している。 Conventionally, a compression ignition type internal combustion engine performs so-called pilot injection in which a small amount of fuel is injected prior to main injection. This pilot injection is normally performed in the injection timing region I shown in FIGS. 3A, 3B, and 4A, so that the fuel injected by the pilot ignites itself. On the other hand, in the present invention, the fuel injected in the injection timing region II does not ignite by itself. Therefore, the injection action in the injection timing region II can be clearly distinguished from the conventional pilot injection action. In FIG. 7, the vertical axis Q represents the total fuel injection amount, and the horizontal axis N represents the engine speed.
図8(A)は特定の機関回転数N、例えば1500r.p.m のときの運転領域Fにおける燃料噴射Iと運転領域Gにおける第1回目の燃料噴射I1 および第2回目の燃料噴射I2 の噴射時期を示しており、図8(B)は運転領域Gにおける第1回目の燃料噴射I1 の噴射時期を示している。なお、図8(A)の横軸Qは全燃料噴射量を表しており、図8(B)の横軸Nは機関回転数を表わしている。 FIG. 8A shows the fuel injection I in the operation region F and the first fuel injection I 1 and the second fuel injection I 2 in the operation region G at a specific engine speed N, for example, 1500 rpm. FIG. 8B shows the injection timing of the first fuel injection I 1 in the operation region G. The horizontal axis Q in FIG. 8A represents the total fuel injection amount, and the horizontal axis N in FIG. 8B represents the engine speed.
また、図8(A)、(B)において運転領域FにおけるθSおよびθEは夫々燃料噴射Iの噴射開始時期および噴射完了時期を示しており、運転領域GにおけるθS1およびθE1は第1回目の燃料噴射I1 の噴射開始時期および噴射完了時期を夫々示しており、運転領域GにおけるθS2およびθE2は第2回目の燃料噴射I2 の噴射開始時期および噴射完了時期を夫々示している。また、図8(A)、(B)はコモンレール25内の燃料圧が或る一定圧に維持されている場合を示しており、従って図8(A)、(B)において燃料噴射量は噴射期間に比例している。
8A and 8B, θS and θE in the operation region F indicate the injection start timing and injection completion timing of the fuel injection I, respectively, and θS1 and θE1 in the operation region G indicate the first fuel. The injection start timing and the injection completion timing of the injection I 1 are respectively shown, and θS2 and θE2 in the operation region G indicate the injection start timing and the injection completion timing of the second fuel injection I 2 , respectively. 8A and 8B show a case where the fuel pressure in the
図8(A)に示されるように本発明による実施例では燃料噴射Iの噴射完了時期θEがほぼ圧縮上死点前BTDC70度に固定されており、従ってこの実施例ではBTDC70度付近において一回燃料噴射が行われる。無論、この場合、燃料噴射Iを二回に分けて行うこともできる。
一方、図8(B)に示されるように運転領域Gにおける第1回目の燃料噴射I1 は噴射時期領域II内において比較的境界Xに近い時期に行われ、従って第1回目の燃料噴射I1 の時期は機関回転数Nが高くなるほど早められる。なお、図8(A)、(B)に示す実施例では第1回目の燃料噴射I1 の噴射量が最大噴射量の10パーセントとされている。また、図8(A)、(B)に示す実施例では第2回目の燃料噴射I2 の噴射開始時期θS2が圧縮上死点(TDC)に固定されている。
As shown in FIG. 8 (A), in the embodiment according to the present invention, the injection completion timing θE of the fuel injection I is substantially fixed at
On the other hand, as shown in FIG. 8B, the first fuel injection I 1 in the operation region G is performed at a timing relatively close to the boundary X in the injection timing region II, and therefore the first fuel injection I The period of 1 is advanced as the engine speed N increases. In the embodiment shown in FIGS. 8A and 8B, the injection amount of the first fuel injection I 1 is 10% of the maximum injection amount. 8A and 8B, the injection start timing θS2 of the second fuel injection I 2 is fixed at the compression top dead center (TDC).
図8(A)において全燃料噴射量Qはアクセルペダル40の踏込み量Lと機関回転数Nの関数であり、この全燃料噴射量Qは図9(A)に示すようなマップの形で予めROM32内に記憶されている。一方、運転領域Gにおける第1回目の燃料噴射I1 の噴射量Q1は全燃料噴射量Qと機関回転数Nの関数であり、この噴射量Q1も図9(B)に示すようなマップの形で予めROM32内に記憶されている。また、第1回目の燃料噴射I1 の噴射開始時期θS1も全燃料噴射量Qと機関回転数Nの関数であり、この噴射開始時期θS1も図9(C)に示すようなマップの形で予めROM32内に記憶されている。
In FIG. 8 (A), the total fuel injection amount Q is a function of the depression amount L of the
図10は噴射制御ルーチンを示している。図10を参照するとまず初めにステップ50において図9(A)に示すマップから全燃料噴射量Qが算出され、次いでステップ51において機関の運転状態が図7の運転領域Fであるか否かが判別される。機関の運転状態が運転領域Fであるときにはステップ52に進んで全燃料噴射量Q等に基づき燃料噴射Iの噴射開始時期θSが算出される。これに対して機関の運転状態が運転領域Fでないとき、即ち図7の運転領域Gであるときにはステップ53に進んで、図9(B)に示すマップから第1回目の燃料噴射I1 の噴射量Q1が算出される。次いでステップ54において図9(C)に示すマップから第1回目の燃料噴射I1 の噴射開始時期θS1が算出される。次いでステップ55では噴射量Q1および噴射開始時期θS1等に基づいて第1回目の燃料噴射I1 の噴射完了時期θE1が算出される。次いでステップ56では全燃料噴射量Qおよび噴射量Q1等に基づいて第2回目の燃料噴射I2 の噴射完了時期θE2が算出される。
FIG. 10 shows an injection control routine. Referring to FIG. 10, first, in
図11から図14に別の実施例を示す。
前述したように運転領域FではNOX および煤がほとんど発生しない。一方、運転領域GではNOX および煤の発生量は少ないものの、若干のNOX および煤が発生する。この実施例では運転領域GにおいてはNOX および煤、即ちHCが大気に放出されるのを阻止するために図11においてλ2で示されるように空気過剰率λが1.0に制御される。即ち、空燃比が理論空燃比に制御される。空燃比が理論空燃比に制御されるとNOX およびHCは三元触媒19において良好に浄化され、斯くしてNOX およびHCが大気に放出されるのを阻止することができる。
Another embodiment is shown in FIGS.
Operating region F, NO X and soot as mentioned above hardly occurs. On the other hand, although the operating range generation amount of the NO X and soot in G is small, some of the NO X and soot is generated. In this embodiment, in the operating region G, the excess air ratio λ is controlled to 1.0 as indicated by λ2 in FIG. 11 in order to prevent NO X and soot, that is, HC from being released into the atmosphere. That is, the air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio. When the air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio NO X and HC are satisfactorily purified in the three
一方、この実施例ではEGRガス量を制御することによって空燃比が理論空燃比に制御される。空燃比を理論空燃比にするのに必要なEGR制御弁23の基本開度Gθ2は全燃料噴射量Qと機関回転数Nの関数となり、この基本開度Gθ2は図12に示すようなマップの形で予めROM32内に記憶されている。
通常の圧縮着火式内燃機関においてEGRガス量を制御することにより空燃比を理論空燃比に維持することは不可能である。しかしながら本発明における運転領域Gでは前述したようにほぼ圧縮上死点付近において第1回目の燃料噴射I1 により酸素を含有した炭化水素が生成されている。従ってEGRガス量を制御することにより空燃比を理論空燃比に維持しても炭化水素自身が酸素を含有しているので第2回目の燃料噴射I2 が開始されたときに燃料が良好に着火し、燃焼せしめられる。
On the other hand, in this embodiment, the air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric air-fuel ratio by controlling the EGR gas amount. The basic opening degree Gθ2 of the
In a normal compression ignition internal combustion engine, it is impossible to maintain the air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio by controlling the EGR gas amount. However, in the operation region G according to the present invention, as described above, oxygen-containing hydrocarbons are generated by the first fuel injection I 1 in the vicinity of the compression top dead center. Therefore, even if the air-fuel ratio is maintained at the stoichiometric air-fuel ratio by controlling the EGR gas amount, the hydrocarbon itself contains oxygen, so that the fuel is ignited well when the second fuel injection I 2 is started. And burned.
また、この実施例では運転領域Fにおいては図11においてλ1で示されるように空気過剰率λは1.0よりも大きな値に維持され、しかも空気過剰率λは全燃料噴射量Qが増大するにつれて低下せしめられる。運転領域Fにおける目標空気過剰率λ1は実際には燃料噴射量Qと機関回転数Nの関数であり、この目標空気過剰率λ1は図13(A)に示すようなマップの形で予めROM32内に記憶されている。また、空気過剰率λをこの目標空気過剰率λ1とするのに必要なEGR制御弁23の基本開度Gθ1は燃料噴射量Qおよび機関回転数Nの関数であり、この基本開度Gθ1も図13(B)に示すようなマップの形で予めROM32内に記憶されている。
Further, in this embodiment, in the operating region F, as shown by λ1 in FIG. 11, the excess air ratio λ is maintained at a value larger than 1.0, and the excess air ratio λ increases the total fuel injection amount Q. As it is lowered. The target excess air ratio λ1 in the operating region F is actually a function of the fuel injection amount Q and the engine speed N, and this target excess air ratio λ1 is stored in advance in the
図14に噴射制御ルーチンを示す。図14を参照するとまず初めにステップ60において図9(A)に示すマップから全燃料噴射量Qが算出される。次いでステップ61では機関の運転状態が図7に示される運転領域Fにあるか否かが判別される。機関の運転状態が運転領域Fにあるときにはステップ62に進む。
ステップ62では全燃料噴射量Q等に基づいて噴射開始時期θSが算出される。次いでステップ63では図13(A)に示すマップから目標空気過剰λ1が算出され、次いでステップ64では図13(B)に示すマップからEGR制御弁23の基本開度Gθ1が算出される。次いでステップ65では空燃比センサ21により検出された空気過剰率λが目標空気過剰率λ1よりも大きいか否かが判別される。λ>λ1のときにはステップ66に進んで補正値Δθ1に一定値αが加算され、次いでステップ68に進む。これに対しλ≦λ1のときにはステップ67に進んで補正値Δθ1から一定値αが減算され、次いでステップ68に進む。ステップ68では基本開度Gθ1に補正値Δθ1を加算することによって最終的なEGR制御弁23の開度Gθが算出される。
FIG. 14 shows an injection control routine. Referring to FIG. 14, first, at
In
一方、ステップ61において機関の運転状態が運転領域Fでないと判断されたとき、即ち機関の運転状態が運転領域Gであるときにはステップ69に進んで図9(B)に示すマップから第1回目の燃料噴射I1 の噴射量Q1 が算出される。次いで、ステップ70において図9(C)に示すマップから第1回目の燃料噴射I1 の噴射開始時期θS1が算出される。次いでステップ71では噴射量Q1および噴射開始時期θS1等に基づいて第1回目の燃料噴射I1 の噴射完了時期θE1が算出される。次いでステップ72では全燃料噴射量Qおよび噴射量Q1等に基づいて第2回目の燃料噴射I2 の噴射完了時期θE2が算出される。
On the other hand, when it is determined in
次いでステップ73では図12に示すマップからEGR制御弁23の基本開度Gθ2が算出される。次いでステップ74では空燃比センサ21により検出された空気過剰率λが1.0よりも大きいか否かが判別される。λ>1.0のときにはステップ75に進んで補正値Δθ2に一定値βが加算され、次いでステップ77に進む。これに対しλ≦1.0のときにはステップ76に進んで補正値Δθ2から一定値βが減算され、次いでステップ77に進む。ステップ77では基本開度Gθ2に補正値Δθ2を加算することによって最終的なEGR制御弁23の開度Gθが算出される。
Next, at
5 燃焼室
6 燃料噴射弁
23 EGR制御弁
5 Combustion chamber 6
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