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公開番号2024171528
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023088584
出願日2023-05-30
発明の名称内燃機関の制御装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人弁理士法人岡田国際特許事務所
主分類F02D 41/04 20060101AFI20241205BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】着火遅れ時間に基づいて燃料噴射位置を決定すると、決定された燃料噴射位置に従って噴射された燃料の燃焼時における燃焼波形が目標燃焼波形と乖離する場合がある。そこで、着火遅れ時間に加え、着火遅れ時間とは異なる新たな指標値にも基づいて燃焼状態を制御する内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関(1)の制御装置は、気筒に噴射された燃料の着火遅れに相関する着火遅れ相関値、及び噴射された燃料の燃焼速度に相関する燃焼速度相関値に基づいて燃焼状態を制御する制御部(ECU7、7a、7b)を有する。制御部は、少なくとも内燃機関の負荷に相関する負荷相関値が基準範囲にある場合、燃焼速度相関値が大きくなるほど燃料噴射位置を遅角させる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関の制御装置であって、
気筒内の燃焼状態を制御するために設定される燃焼パラメータを、前記気筒に噴射された燃料の着火遅れに相関する着火遅れ相関値及び前記噴射された燃料の燃焼速度に相関する燃焼速度相関値に基づいて取得する制御部を有し、
前記制御部は、
少なくとも前記内燃機関の負荷に相関する負荷相関値が基準範囲にある場合、前記燃焼速度相関値が大きくなるほど前記燃焼パラメータに含まれる燃料噴射位置を遅角させる、内燃機関の制御装置。
続きを表示（約 240 文字）【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御部は、
前記気筒内に基準噴射位置にて噴射された基準量の燃料が着火して燃焼したときに発生する熱発生率の最大値を前記燃焼速度相関値として取得する、内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御部は、
前記燃焼速度相関値が大きくなるほど前記燃焼パラメータに含まれるパイロット噴射の回数を減少させる、内燃機関の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。具体的には、気筒内の燃焼状態を制御する制御部を備える内燃機関の制御装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
車両に駆動力源として搭載された内燃機関（例えば、ディーゼルエンジン）の制御装置は、一般に、燃料噴射量及び燃料噴射位置（燃料噴射タイミング）等の燃焼パラメータを内燃機関の運転状態に応じて決定することによって筒内の燃焼状態を制御する。従来の制御装置の１つは、着火遅れ時間を推定し、推定された着火遅れ時間に基づいて燃焼パラメータを決定する。この制御装置によれば、燃焼騒音の悪化及びＮＯｘ排出量の増加を回避できるように燃焼パラメータを決定することができる（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１３６９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料噴射位置が着火遅れ時間に基づいて決定される場合、例えば、図１１に示されるようなマップが参照される。図１１には、着火遅れ時間と、第１パイロット噴射位置、第２パイロット噴射位置及び主噴射位置（「噴射位置群」とも総称される）のそれぞれと、の関係が示されている。図１１において、縦軸（即ち、燃料噴射位置）はクランク角度により表され、圧縮上死点が０°として示されている。
【０００５】
図１１から理解されるように、着火遅れ時間が大きくなるほど燃料噴射位置を表すクランク角度が小さくなっている。即ち、着火遅れ時間が大きくなるほど燃料噴射位置のそれぞれが進角される。
【０００６】
例えば、着火遅れ時間が時間ｔ１である場合、第１パイロット噴射位置、第２パイロット噴射位置及び主噴射位置のそれぞれは、クランク角度Ｃｇ１、クランク角度Ｃｇ２、クランク角度Ｃｇｍとなる。これらのクランク角度は、噴射位置群（３ａ）として図１２に示される。一方、着火遅れ時間が時間ｔ１よりも大きい時間ｔ２である場合（即ち、ｔ１＜ｔ２）、第１パイロット噴射位置、第２パイロット噴射位置及び主噴射位置のそれぞれは、クランク角度Ｃｈ１、クランク角度Ｃｈ２、クランク角度Ｃｈｍとなる。これらのクランク角度は、噴射位置群（３ｂ）として図１２に示される。
【０００７】
着火性が良好であるとき、着火遅れ時間は時間ｔ１近傍の値となる。一方、着火性が悪化すると、着火遅れ時間が長くなり、例えば、時間ｔ２となる。着火性の悪化は、内燃機関の冷却水温が低い場合、外気温度が低い場合、及び内燃機関を搭載した車両が高地を走行している場合等に発生する。
【０００８】
噴射位置群（３ａ）及び噴射位置群（３ｂ）のそれぞれに基づいて燃料が噴射された場合の燃焼波形が、図１２の実線Ｌ１１ａ及び破線Ｌ１１ｂによって示される。図１２から理解されるように、実線Ｌ１１ａ及び破線Ｌ１１ｂのそれぞれによって示される燃焼波形は、互いに類似している。換言すれば、着火遅れ時間が増加した場合（即ち、着火性が悪化した場合）であっても、燃焼波形が大きく変化することが回避されている。即ち、着火遅れ時間に基づいて噴射位置群を決定することにより内燃機関の各サイクルの燃焼状態を良好に制御することができるとも考えられる。
【０００９】
しかしながら、発明者は、着火遅れ時間が同一であっても、内燃機関の各気筒に導入される吸気の温度が異なっていると、燃焼波形が異なる場合があることに着目した。即ち、着火遅れ時間のみによっては燃焼状態を良好に制御できない場合があることが見出された。
【００１０】
そこで、本発明の目的の１つは、着火遅れ時間に加え、着火遅れ時間とは異なる新たな指標値にも基づいて燃焼状態を制御する内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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