JP2001214831A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射制御装置Info
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- JP2001214831A JP2001214831A JP2000020800A JP2000020800A JP2001214831A JP 2001214831 A JP2001214831 A JP 2001214831A JP 2000020800 A JP2000020800 A JP 2000020800A JP 2000020800 A JP2000020800 A JP 2000020800A JP 2001214831 A JP2001214831 A JP 2001214831A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼の改善、排気浄化の改善を図ることがで
きる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供すること。 【解決手段】 燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズ
ル5と、燃料噴射ノズル5に燃料を供給する高圧燃料ポ
ンプ10と、内燃機関の運転状態を検出する手段とを備
え、内燃機関の運転状態に応じて燃料噴射ノズル5から
噴射される燃料S温度を制御するよう構成した。
きる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供すること。 【解決手段】 燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズ
ル5と、燃料噴射ノズル5に燃料を供給する高圧燃料ポ
ンプ10と、内燃機関の運転状態を検出する手段とを備
え、内燃機関の運転状態に応じて燃料噴射ノズル5から
噴射される燃料S温度を制御するよう構成した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の燃料噴射
制御装置に関し、詳しくは、内燃機関に供給される燃料
の温度を制御して、燃焼の改善あるいは排気浄化の改善
を図る燃料噴射制御装置に関する。
制御装置に関し、詳しくは、内燃機関に供給される燃料
の温度を制御して、燃焼の改善あるいは排気浄化の改善
を図る燃料噴射制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】燃料温度の変化に伴う燃料噴射量の誤差
を適正に補正して、スモークの発生防止や性能向上を図
った直接噴射式ディーゼル機関用の燃料噴射制御装置が
知られており、特開平9−60542号公報に開示され
た技術では、機関回転数とアクセル開度と燃料圧力に基
づいて演算した燃料噴射パルス幅を燃料温度で補正し、
補正後の燃料噴射パルス幅をインジェクタのソレノイド
に出力している。
を適正に補正して、スモークの発生防止や性能向上を図
った直接噴射式ディーゼル機関用の燃料噴射制御装置が
知られており、特開平9−60542号公報に開示され
た技術では、機関回転数とアクセル開度と燃料圧力に基
づいて演算した燃料噴射パルス幅を燃料温度で補正し、
補正後の燃料噴射パルス幅をインジェクタのソレノイド
に出力している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の燃料噴射制御装置では、諸条件により燃料温
度が変化した場合、燃料温度の変化に伴う燃料噴射量の
誤差を補正することは可能であるが、燃料温度の変化に
起因する燃焼悪化ひいては排気浄化の悪化を抑制するこ
とが困難である。すなわち、高負荷時に燃料温度が上昇
した場合、燃焼温度が高まることでNOxやスモーク排
出量が増加してしまい、また、始動時や低負荷時など燃
焼温度が低い条件で燃料温度が低いと、HC排出量が増
加してしまうという問題があり、改善の余地が残されて
いる。
うな従来の燃料噴射制御装置では、諸条件により燃料温
度が変化した場合、燃料温度の変化に伴う燃料噴射量の
誤差を補正することは可能であるが、燃料温度の変化に
起因する燃焼悪化ひいては排気浄化の悪化を抑制するこ
とが困難である。すなわち、高負荷時に燃料温度が上昇
した場合、燃焼温度が高まることでNOxやスモーク排
出量が増加してしまい、また、始動時や低負荷時など燃
焼温度が低い条件で燃料温度が低いと、HC排出量が増
加してしまうという問題があり、改善の余地が残されて
いる。
【0004】本発明は、このような問題点に着目してな
されたものであり、内燃機関に供給される燃料の温度を
制御することで、燃焼の改善、排気浄化の改善を図るこ
とができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供すること
を目的としている。
されたものであり、内燃機関に供給される燃料の温度を
制御することで、燃焼の改善、排気浄化の改善を図るこ
とができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供すること
を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、燃焼室
内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、燃料噴射ノズル
に燃料を供給する燃料ポンプと、内燃機関の運転状態を
検出する手段とを備え、内燃機関の運転状態に応じて燃
料噴射ノズルから噴射される燃料温度を制御する、こと
を特徴とする。
内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、燃料噴射ノズル
に燃料を供給する燃料ポンプと、内燃機関の運転状態を
検出する手段とを備え、内燃機関の運転状態に応じて燃
料噴射ノズルから噴射される燃料温度を制御する、こと
を特徴とする。
【0006】燃料噴射ノズルから噴射される燃料温度
は、燃料ポンプの吐出量を変化させることで制御するこ
とができ、すなわち、内燃機関の運転状態に応じて、燃
料温度を高めるときは燃料ポンプの吐出量を増大させ、
燃料温度を低下させるときは燃料ポンプの吐出量を減少
させることで、燃料噴射ノズルから噴射される燃料温度
を制御することが可能である。
は、燃料ポンプの吐出量を変化させることで制御するこ
とができ、すなわち、内燃機関の運転状態に応じて、燃
料温度を高めるときは燃料ポンプの吐出量を増大させ、
燃料温度を低下させるときは燃料ポンプの吐出量を減少
させることで、燃料噴射ノズルから噴射される燃料温度
を制御することが可能である。
【0007】少なくとも機関の始動或いは低負荷時に燃
料温度を高め、高負荷時に燃料温度を低下させれば、燃
料温度の変化に伴う燃焼悪化を抑制することができる。
すなわち、高負荷時に燃料温度を低下させれば、燃焼温
度の上昇を抑制し、NOxやスモーク排出量の増加を抑
制することができる。一方、始動や低負荷時には、燃料
温度を高めることで、燃焼温度を上昇させ、HC排出量
の増加を抑制することができる。
料温度を高め、高負荷時に燃料温度を低下させれば、燃
料温度の変化に伴う燃焼悪化を抑制することができる。
すなわち、高負荷時に燃料温度を低下させれば、燃焼温
度の上昇を抑制し、NOxやスモーク排出量の増加を抑
制することができる。一方、始動や低負荷時には、燃料
温度を高めることで、燃焼温度を上昇させ、HC排出量
の増加を抑制することができる。
【0008】また、HC排出量の増加する運転条件で燃
料温度を高め、HC排出量の低下する運転条件で燃料温
度を低下させれば、また、内燃機関の冷機時に燃料温度
を高めれば、特にHC排出量を低減することができる。
料温度を高め、HC排出量の低下する運転条件で燃料温
度を低下させれば、また、内燃機関の冷機時に燃料温度
を高めれば、特にHC排出量を低減することができる。
【0009】一方、機関の排気ガス中の還元剤濃度の変
化により浄化率が変化する排気浄化用触媒を備えて排気
浄化用触媒に還元剤を供給するとき、燃料温度を低下さ
せれば、還元剤であるHC排出量を増減させることが可
能となり、排気浄化用触媒の浄化率を一層向上できる。
化により浄化率が変化する排気浄化用触媒を備えて排気
浄化用触媒に還元剤を供給するとき、燃料温度を低下さ
せれば、還元剤であるHC排出量を増減させることが可
能となり、排気浄化用触媒の浄化率を一層向上できる。
【0010】燃料タンクからの燃料を燃料ポンプに供給
するフィードポンプと、燃料ポンプで加圧された燃料を
蓄圧するコモンレールとを備え、コモンレールに蓄圧さ
れた燃料を燃料噴射ノズルに供給する燃料噴射制御装置
に適用することが可能である。こうした燃料噴射制御装
置を前提に、燃料ポンプの吐出量を制御する第一制御弁
と、燃料ポンプで加圧された燃料のー部をフィードポン
プの吸入側に戻す第二制御弁とを備えることで、運転状
態に応じた燃料温度の制御が可能となる。
するフィードポンプと、燃料ポンプで加圧された燃料を
蓄圧するコモンレールとを備え、コモンレールに蓄圧さ
れた燃料を燃料噴射ノズルに供給する燃料噴射制御装置
に適用することが可能である。こうした燃料噴射制御装
置を前提に、燃料ポンプの吐出量を制御する第一制御弁
と、燃料ポンプで加圧された燃料のー部をフィードポン
プの吸入側に戻す第二制御弁とを備えることで、運転状
態に応じた燃料温度の制御が可能となる。
【0011】また、燃料ポンプからコモンレールへ至る
高圧配管に切換弁を設け、切換弁からフィードポンプの
吸入側に至る環流路を形成し、切換弁から燃料タンクに
至る分岐路を形成し、切換弁は燃料ポンプで加圧された
燃料のー部をフィードポンプの吸入側に戻す位置と、燃
料タンクに戻す位置とを切り換えることで、運転状態に
応じた燃料温度の制御が可能となる。
高圧配管に切換弁を設け、切換弁からフィードポンプの
吸入側に至る環流路を形成し、切換弁から燃料タンクに
至る分岐路を形成し、切換弁は燃料ポンプで加圧された
燃料のー部をフィードポンプの吸入側に戻す位置と、燃
料タンクに戻す位置とを切り換えることで、運転状態に
応じた燃料温度の制御が可能となる。
【0012】燃料噴射ノズルからの余剰燃料を燃料タン
クに戻すリターン通路に切換弁を設け、切換弁からフィ
ードポンプの吸入側に至る環流路を形成し、切換弁は燃
料噴射ノズルからの余剰燃料を燃料タンクに戻す位置
と、燃料タンクに戻す位置とを切り換えることで、運転
状態に応じた燃料温度の制御が可能となる。
クに戻すリターン通路に切換弁を設け、切換弁からフィ
ードポンプの吸入側に至る環流路を形成し、切換弁は燃
料噴射ノズルからの余剰燃料を燃料タンクに戻す位置
と、燃料タンクに戻す位置とを切り換えることで、運転
状態に応じた燃料温度の制御が可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【0014】本発明の実施の形態1を図1,図6に基づ
いて説明する。 図1は、本発明における実施の形態1
による基本的な構成、すなわち、直接噴射式ディーゼル
エンジンに適用したコモンレール式の燃料噴射制御装置
を示している。
いて説明する。 図1は、本発明における実施の形態1
による基本的な構成、すなわち、直接噴射式ディーゼル
エンジンに適用したコモンレール式の燃料噴射制御装置
を示している。
【0015】ディーゼルエンジン1にはシリンダ2内を
往復動するピストン3が収納されており、ピストン3の
冠面に燃焼室を画成するキャビティ4が形成されてい
る。燃料噴射ノズル5はキャビティ4の直上に配置さ
れ、噴射された燃料は直接的にキャビティ4へ供給さ
れ、燃焼する。
往復動するピストン3が収納されており、ピストン3の
冠面に燃焼室を画成するキャビティ4が形成されてい
る。燃料噴射ノズル5はキャビティ4の直上に配置さ
れ、噴射された燃料は直接的にキャビティ4へ供給さ
れ、燃焼する。
【0016】燃料噴射ノズル5には、次のようにして燃
料が導かれる。すなわち、燃料タンク18内の燃料は、
ストレーナ7を介して低圧フィードポンプ8により吸い
上げられ、後述の第一制御弁9を経て高圧燃料ポンプ1
0の吸込口に供給される。高圧燃料ポンプ10で加圧さ
れた燃料は高圧配管11を介してコモンレール12に導
かれ、コモンレール12内に蓄圧された燃料は各供給管
13を経て各気筒に対応する燃料噴射ノズル5へ供給さ
れる。燃料噴射ノズル5はコントロールユニット6から
の制御信号に従って燃料の噴射を行い、ここで発生した
余剰燃料はリターン通路14を経て燃料タンク18に戻
される。
料が導かれる。すなわち、燃料タンク18内の燃料は、
ストレーナ7を介して低圧フィードポンプ8により吸い
上げられ、後述の第一制御弁9を経て高圧燃料ポンプ1
0の吸込口に供給される。高圧燃料ポンプ10で加圧さ
れた燃料は高圧配管11を介してコモンレール12に導
かれ、コモンレール12内に蓄圧された燃料は各供給管
13を経て各気筒に対応する燃料噴射ノズル5へ供給さ
れる。燃料噴射ノズル5はコントロールユニット6から
の制御信号に従って燃料の噴射を行い、ここで発生した
余剰燃料はリターン通路14を経て燃料タンク18に戻
される。
【0017】一方、高圧配管11の途中には第二制御弁
15を介して燃料タンク18へ至る分岐路16が設けら
れ、第二制御弁15はコントロールユニット6からの制
御信号に従って燃料タンク18への燃料逃量を制御す
る。ここで、コントロールユニツト6には、コモンレー
ル12に取り付けられた圧力センサ17からの燃料圧力
信号P、及び図示を省略した各種センサからの入力信
号、代表的には機関回転センサからの回転数信号Ne、
アクセル開度センサからのアクセル開度信号Acc、吸
気温度センサからの吸気温度信号Tint、水温センサ
からの水温信号Twが入力されており、これら入力信号
に基づいた演算結果に従って、先に述べた燃料噴射ノズ
ル5や第二制御弁15を制御するほか、第一制御弁9を
制御して高圧燃料ポンプ10に流入する燃料量を調整し
たり、高圧燃料ポンプ10を制御してその吐出量を調整
し、例えば圧力センサ17からの燃料圧力信号Pに基づ
いてコモンレール12内の圧力を目標値に一致させる。
15を介して燃料タンク18へ至る分岐路16が設けら
れ、第二制御弁15はコントロールユニット6からの制
御信号に従って燃料タンク18への燃料逃量を制御す
る。ここで、コントロールユニツト6には、コモンレー
ル12に取り付けられた圧力センサ17からの燃料圧力
信号P、及び図示を省略した各種センサからの入力信
号、代表的には機関回転センサからの回転数信号Ne、
アクセル開度センサからのアクセル開度信号Acc、吸
気温度センサからの吸気温度信号Tint、水温センサ
からの水温信号Twが入力されており、これら入力信号
に基づいた演算結果に従って、先に述べた燃料噴射ノズ
ル5や第二制御弁15を制御するほか、第一制御弁9を
制御して高圧燃料ポンプ10に流入する燃料量を調整し
たり、高圧燃料ポンプ10を制御してその吐出量を調整
し、例えば圧力センサ17からの燃料圧力信号Pに基づ
いてコモンレール12内の圧力を目標値に一致させる。
【0018】次に、図2を参照して燃料噴射ノズル5を
用いて説明する。ノズルボディ21の先端に噴孔22が
開口し、ニードル弁23の先端部が噴孔22の開閉を行
う。ニードル弁23の周囲には油溜り室24が形成され
ており、油溜り室24は燃料通路25を介して燃料噴射
ノズル4の外部、つまり、先に説明したコモンレール1
2と連通する。ニードル弁23の後端部にはプッシュロ
ッド26が当接しており、ノズルスプリング27はプッ
シュロッド26を閉弁方向に付勢する。さらに、プッシ
ュロッド26の後端部には油圧ピストン28が当接し、
油圧ピストン28はオリフィス30との間で油圧室29
を画成する。オリフィス30を介して連通する制御室3
1には、ソレノイド33により駆動される制御バルブ3
2が設けられている。この制御バルブ32は制御室31
とコモンレール12を連通する位置と、制御室31とリ
ターン通路14を連通する位置とを切り換えるものであ
り、バルブスプリング33は制御室31とコモンレール
12を連通する位置に制御バルブ32を付勢する一方、
ソレノイド34はバルブスプリング33の付勢力に抗し
て制御室31とリターン通路14を連通する位置に制御
バルブ32を引き上げる。
用いて説明する。ノズルボディ21の先端に噴孔22が
開口し、ニードル弁23の先端部が噴孔22の開閉を行
う。ニードル弁23の周囲には油溜り室24が形成され
ており、油溜り室24は燃料通路25を介して燃料噴射
ノズル4の外部、つまり、先に説明したコモンレール1
2と連通する。ニードル弁23の後端部にはプッシュロ
ッド26が当接しており、ノズルスプリング27はプッ
シュロッド26を閉弁方向に付勢する。さらに、プッシ
ュロッド26の後端部には油圧ピストン28が当接し、
油圧ピストン28はオリフィス30との間で油圧室29
を画成する。オリフィス30を介して連通する制御室3
1には、ソレノイド33により駆動される制御バルブ3
2が設けられている。この制御バルブ32は制御室31
とコモンレール12を連通する位置と、制御室31とリ
ターン通路14を連通する位置とを切り換えるものであ
り、バルブスプリング33は制御室31とコモンレール
12を連通する位置に制御バルブ32を付勢する一方、
ソレノイド34はバルブスプリング33の付勢力に抗し
て制御室31とリターン通路14を連通する位置に制御
バルブ32を引き上げる。
【0019】ここで、燃料噴射ノズル5内の動作につい
て説明すると、コモンレール12内に蓄圧された燃料は
供給管13を経てノズルボディ21内の燃料通路25に
より油溜り室24へ導入される。燃料の噴射はニードル
弁23のリフトによって行われ、非噴射の状態はプッシ
ュロッド26を介して伝達されるノズルスプリング27
の閉弁方向の付勢力がニードル弁23を着座させること
により得られる。
て説明すると、コモンレール12内に蓄圧された燃料は
供給管13を経てノズルボディ21内の燃料通路25に
より油溜り室24へ導入される。燃料の噴射はニードル
弁23のリフトによって行われ、非噴射の状態はプッシ
ュロッド26を介して伝達されるノズルスプリング27
の閉弁方向の付勢力がニードル弁23を着座させること
により得られる。
【0020】コントロールユニット6は、機関回転数N
e、アクセル開度Acc(負荷を代表)、吸気温度Ti
nt、水温Tw等の運転条件を逐次モニターしており、
こうした運転状態に応じた最適な燃料の噴射時期及び噴
射期間が得られるように、燃料噴射ノズル21内のソレ
ノイド34に対する通電制御を行う。ソレノイド34が
通電されると、制御バルブ32はバルブスプリング33
の付勢力に抗して引き上げられ、制御バルブ32内に形
成された連通路35はコモンレール12と制御室31と
の連通を遮断し、同時に制御室31とリターン通路14
とを連通させる。これにより、制御室31内の燃料はリ
ターン通路14を介して開放され、燃料噴射ノズル5の
外部に放出される。このとき、油圧室29内の燃料もオ
リフィス30を介して開放され、油圧室29内の圧力が
急速に低下するため、油溜り室15内の圧力がバルブス
プリング27の付勢力に打ち勝って、油圧ピストン2
8、プッシュロッド26、ニードル弁23が開弁方向に
リフトし、油溜り室24内の燃料が噴孔22よりピスト
ンキャビティ4内に噴射される。
e、アクセル開度Acc(負荷を代表)、吸気温度Ti
nt、水温Tw等の運転条件を逐次モニターしており、
こうした運転状態に応じた最適な燃料の噴射時期及び噴
射期間が得られるように、燃料噴射ノズル21内のソレ
ノイド34に対する通電制御を行う。ソレノイド34が
通電されると、制御バルブ32はバルブスプリング33
の付勢力に抗して引き上げられ、制御バルブ32内に形
成された連通路35はコモンレール12と制御室31と
の連通を遮断し、同時に制御室31とリターン通路14
とを連通させる。これにより、制御室31内の燃料はリ
ターン通路14を介して開放され、燃料噴射ノズル5の
外部に放出される。このとき、油圧室29内の燃料もオ
リフィス30を介して開放され、油圧室29内の圧力が
急速に低下するため、油溜り室15内の圧力がバルブス
プリング27の付勢力に打ち勝って、油圧ピストン2
8、プッシュロッド26、ニードル弁23が開弁方向に
リフトし、油溜り室24内の燃料が噴孔22よりピスト
ンキャビティ4内に噴射される。
【0021】ところで、実施の形態1では、燃料噴射ノ
ズル5に流入する燃料温度、つまり、ディーゼル機関の
燃焼室に噴射される燃料の温度を運転条件により変化さ
せている。燃料噴射ノズル5に流入する燃料温度の変更
は、高圧燃料ポンプ10の吐出量を変化させることによ
り行い、具体的には第一制御弁9が高圧燃料ポンプ10
に流入する燃料量を可変制御して行う。ここでは、第一
制御弁9としてソレノイドバルブを用いており、燃料温
度を下げたい場合には、第一制御弁9が高圧燃料ポンプ
10に流入する燃料量を制限して高圧燃料ポンプ10の
吐出量を減少させ、逆に、燃料温度を上昇させる場合に
は、第一制御弁9による制限を解除して高圧燃料ポンプ
10の吐出量を増加させる。さらに、燃料噴射ノズル5
に流入する燃料温度を変更する際、第二制御弁15も協
調して制御され、つまり、燃料温度を下げたい場合に、
第二制御弁15は加圧した燃料の一部を燃料タンク18
へ逃がして、燃料温度の低下を助長する。なお、第二制
御弁15により逃がされる燃料量はごく僅かであり、コ
モンレール12内の圧力は所定に維持される。こうした
吐出量の変化に伴う燃料温度の変化の一例を図3に示す
が、高圧燃料ポンプ10に流入する燃料量の変更によ
り、40℃程度の燃料温度の変化を得ることが可能とな
る。
ズル5に流入する燃料温度、つまり、ディーゼル機関の
燃焼室に噴射される燃料の温度を運転条件により変化さ
せている。燃料噴射ノズル5に流入する燃料温度の変更
は、高圧燃料ポンプ10の吐出量を変化させることによ
り行い、具体的には第一制御弁9が高圧燃料ポンプ10
に流入する燃料量を可変制御して行う。ここでは、第一
制御弁9としてソレノイドバルブを用いており、燃料温
度を下げたい場合には、第一制御弁9が高圧燃料ポンプ
10に流入する燃料量を制限して高圧燃料ポンプ10の
吐出量を減少させ、逆に、燃料温度を上昇させる場合に
は、第一制御弁9による制限を解除して高圧燃料ポンプ
10の吐出量を増加させる。さらに、燃料噴射ノズル5
に流入する燃料温度を変更する際、第二制御弁15も協
調して制御され、つまり、燃料温度を下げたい場合に、
第二制御弁15は加圧した燃料の一部を燃料タンク18
へ逃がして、燃料温度の低下を助長する。なお、第二制
御弁15により逃がされる燃料量はごく僅かであり、コ
モンレール12内の圧力は所定に維持される。こうした
吐出量の変化に伴う燃料温度の変化の一例を図3に示す
が、高圧燃料ポンプ10に流入する燃料量の変更によ
り、40℃程度の燃料温度の変化を得ることが可能とな
る。
【0022】さて、このような燃料噴射ノズル5に流入
する燃料温度の変更の適用であるが、例えば図4に示す
ように、機関の始動時や低負荷時に燃料温度を高め、高
負荷時に低下させれば、燃焼の改善や排気浄化の改善が
得られる。つまり、始動時や低負荷時のように、燃焼温
度の低下とともにHC排出量が増加するような運転条件
では、高圧燃料ポンプ10の吐出量を増加させて燃料温
度を高めれば、燃料噴射後の微粒化促進等の効果と合間
って燃焼温度を高めることが可能となり、HC排出量の
抑制が可能となる。一方、高負荷時のように燃焼温度が
高くHC排出量が低下するものの、スモークやNOx排
出量の増加するような運転条件では、逆に高圧燃料ポン
プ10の吐出量を減少させると共に、高圧燃料ポンプ1
0で加圧された燃料の一部を燃料タンク18に戻すこと
で、燃料温度を低下させることができ、ひいては燃焼温
度の低下が得られ、この結果、排気性能の悪化を抑制す
ることができるのである。つまり、このように運転条件
に応じた燃料温度の制御を行うことで、図5に示すよう
にPMとNOxの排出量を同時に改善できるのである。
なお、図5は燃料噴射時期を進遅方向に振ったときの特
性である。また、機関の圧縮比が16以下のような低い
場合には、HC排出量の増加が見込まれるため、燃料温
度を高めることがより効果的である。
する燃料温度の変更の適用であるが、例えば図4に示す
ように、機関の始動時や低負荷時に燃料温度を高め、高
負荷時に低下させれば、燃焼の改善や排気浄化の改善が
得られる。つまり、始動時や低負荷時のように、燃焼温
度の低下とともにHC排出量が増加するような運転条件
では、高圧燃料ポンプ10の吐出量を増加させて燃料温
度を高めれば、燃料噴射後の微粒化促進等の効果と合間
って燃焼温度を高めることが可能となり、HC排出量の
抑制が可能となる。一方、高負荷時のように燃焼温度が
高くHC排出量が低下するものの、スモークやNOx排
出量の増加するような運転条件では、逆に高圧燃料ポン
プ10の吐出量を減少させると共に、高圧燃料ポンプ1
0で加圧された燃料の一部を燃料タンク18に戻すこと
で、燃料温度を低下させることができ、ひいては燃焼温
度の低下が得られ、この結果、排気性能の悪化を抑制す
ることができるのである。つまり、このように運転条件
に応じた燃料温度の制御を行うことで、図5に示すよう
にPMとNOxの排出量を同時に改善できるのである。
なお、図5は燃料噴射時期を進遅方向に振ったときの特
性である。また、機関の圧縮比が16以下のような低い
場合には、HC排出量の増加が見込まれるため、燃料温
度を高めることがより効果的である。
【0023】本実施の形態1によるフローチャートを図
6に示す。まず、ステップ101では、機関の運転状態
として、機関回転数Ne、機関負荷を代表するパラメー
タとして燃料噴射量Q、機関温度を代表するパラメータ
として水温Twを検出する。ステップ102では、図4
のような機関回転数Ne−燃料噴射量Qマップをルック
アップして、運転状態が低負荷域にあるのか高負荷域に
あるのか判断すると共に、水温Twに基づいて運転状態
が始動時にあるのかを判断する。ステップ103では運
転状態が始動時にあるかどうか、ステップ104では運
転状態が低負荷域にあるのか、また、ステップ107で
は運転状態が高負荷域にあるかどうかを判断する。ステ
ップ103、104で始動時或いは低負荷時と判断され
ると、ステップ105に進んで高圧燃料ポンプ10の吐
出量を増加するように第一制御弁9を全開にすると共
に、ステップ106に進んで第二制御弁15を閉じる。
一方、ステップ107で高負荷時であると判断される
と、ステップ108に進んで高圧燃料ポンプ10の吐出
量を減少させるように第一制御弁9を制御して高圧燃料
ポンプ10に流入する燃料量を制限するとともに、ステ
ップ109に進んで第二切換弁15を制御して加圧後の
燃料の一部を燃料タンク9に戻す。
6に示す。まず、ステップ101では、機関の運転状態
として、機関回転数Ne、機関負荷を代表するパラメー
タとして燃料噴射量Q、機関温度を代表するパラメータ
として水温Twを検出する。ステップ102では、図4
のような機関回転数Ne−燃料噴射量Qマップをルック
アップして、運転状態が低負荷域にあるのか高負荷域に
あるのか判断すると共に、水温Twに基づいて運転状態
が始動時にあるのかを判断する。ステップ103では運
転状態が始動時にあるかどうか、ステップ104では運
転状態が低負荷域にあるのか、また、ステップ107で
は運転状態が高負荷域にあるかどうかを判断する。ステ
ップ103、104で始動時或いは低負荷時と判断され
ると、ステップ105に進んで高圧燃料ポンプ10の吐
出量を増加するように第一制御弁9を全開にすると共
に、ステップ106に進んで第二制御弁15を閉じる。
一方、ステップ107で高負荷時であると判断される
と、ステップ108に進んで高圧燃料ポンプ10の吐出
量を減少させるように第一制御弁9を制御して高圧燃料
ポンプ10に流入する燃料量を制限するとともに、ステ
ップ109に進んで第二切換弁15を制御して加圧後の
燃料の一部を燃料タンク9に戻す。
【0024】次に、本発明における実施の形態2を説明
する。図7は、実施の形態2の基本的な構成を示すもの
で、実施の形態1との重複した説明を避けるため、実施
の形態1と共通する構成については同じ符号を付するこ
ととし、ここでは実施の形態1と異なる部分を中心に説
明する。
する。図7は、実施の形態2の基本的な構成を示すもの
で、実施の形態1との重複した説明を避けるため、実施
の形態1と共通する構成については同じ符号を付するこ
ととし、ここでは実施の形態1と異なる部分を中心に説
明する。
【0025】低圧フィードポンプ8から吐出された燃料
は高圧燃料ポンプ10に供給され、高圧燃料ポンプ10
で加圧された燃料は高圧配管11を介してコモンレール
12に供給される。高圧配管11の途中には第二制御弁
15を介して燃料タンク18へ至る分岐路16が設けら
れており、さらに分岐路16の途中には切換弁40を介
して低圧フィードポンプ8の吸入側通路に連通する還流
路41が設けられている。切換弁40は、高圧燃料ポン
プ10の吐出側を、燃料タンク18側或いは低圧フィー
ドポンプの吸入側に切り換えるもので、コントロールユ
ニット6の指示に基づいて切換を実行する。
は高圧燃料ポンプ10に供給され、高圧燃料ポンプ10
で加圧された燃料は高圧配管11を介してコモンレール
12に供給される。高圧配管11の途中には第二制御弁
15を介して燃料タンク18へ至る分岐路16が設けら
れており、さらに分岐路16の途中には切換弁40を介
して低圧フィードポンプ8の吸入側通路に連通する還流
路41が設けられている。切換弁40は、高圧燃料ポン
プ10の吐出側を、燃料タンク18側或いは低圧フィー
ドポンプの吸入側に切り換えるもので、コントロールユ
ニット6の指示に基づいて切換を実行する。
【0026】このような構成に基づき、燃料タンク18
内の燃料はフィードポンプ8により高圧燃料ポンプ10
に供給され、高圧燃料ポンプ10内で加圧された燃料は
高圧配管11を通してコモンレール12に蓄圧される。
実施の形態2では、燃料噴射ノズル5に流入する燃料温
度を次のようにして変化させる。つまり、燃料噴射ノズ
ル5に流入する燃料温度の変更は、切換弁40の切換に
より、高圧燃料ポンプ10からコモンレール8に供給さ
れる燃料の一部を燃料タンク18或いは低圧フィードポ
ンプ8の供給側に戻すかにより行う。具体的には、燃料
温度を上昇させる場合、第二制御弁27を開くと共に切
換弁40を低圧フィードポンプ8の吸入側に切り換え
て、高圧燃料ポンプ10で加圧された燃料の一部を燃料
ポンプ6の吸入側に戻す。これにより、一度加圧された
燃料が燃料タンク18に戻らず再び加圧されるため燃料
温度が上昇する。逆に、燃料温度を下げたい場合には、
第二制御弁27を開くと共に切換弁40を燃料タンク9
側に切り換えることで、加圧された燃料の一部を燃料タ
ンク9に戻し、高圧燃料ポンプ10で加圧されて暖まっ
た燃料が直接低圧フィードポンプ8の吸入側に戻される
ことを防止する。なお、第2制御弁15を介して切換弁
40に戻される燃料量は僅かであり、コモンレール12
内の圧力は所定に維持される。
内の燃料はフィードポンプ8により高圧燃料ポンプ10
に供給され、高圧燃料ポンプ10内で加圧された燃料は
高圧配管11を通してコモンレール12に蓄圧される。
実施の形態2では、燃料噴射ノズル5に流入する燃料温
度を次のようにして変化させる。つまり、燃料噴射ノズ
ル5に流入する燃料温度の変更は、切換弁40の切換に
より、高圧燃料ポンプ10からコモンレール8に供給さ
れる燃料の一部を燃料タンク18或いは低圧フィードポ
ンプ8の供給側に戻すかにより行う。具体的には、燃料
温度を上昇させる場合、第二制御弁27を開くと共に切
換弁40を低圧フィードポンプ8の吸入側に切り換え
て、高圧燃料ポンプ10で加圧された燃料の一部を燃料
ポンプ6の吸入側に戻す。これにより、一度加圧された
燃料が燃料タンク18に戻らず再び加圧されるため燃料
温度が上昇する。逆に、燃料温度を下げたい場合には、
第二制御弁27を開くと共に切換弁40を燃料タンク9
側に切り換えることで、加圧された燃料の一部を燃料タ
ンク9に戻し、高圧燃料ポンプ10で加圧されて暖まっ
た燃料が直接低圧フィードポンプ8の吸入側に戻される
ことを防止する。なお、第2制御弁15を介して切換弁
40に戻される燃料量は僅かであり、コモンレール12
内の圧力は所定に維持される。
【0027】実施の形態2によるフローチャートを図8
に示す。まず、ステップ201では、機関の運転状態と
して、機関回転数Ne、機関負荷を代表するパラメータ
として燃料噴射量Q、機関温度を代表するパラメータと
して水温Twを検出する。ステップ202では、図4の
ような機関回転数Ne−燃料噴射量Qマップをルックア
ップして、運転状態が低負荷域にあるのか高負荷域にあ
るのか判断すると共に、水温Twに基づいて運転状態が
始動時にあるのかを判断する。ステップ203では運転
状態が始動時にあるかどうか、ステップ206では運転
状態が低負荷域にあるのか、また、ステップ207では
運転状態が高負荷域にあるかどうかを判断する。ステッ
プ203、206で始動時或いは低負荷時と判断される
と、ステップ204に進んで一度加圧された燃料が再度
高圧燃料ポンプ10で供給されるように、第二制御弁1
5を開くと共に、ステップ205に進んで切換弁40を
低圧フィードポンプ8の吸入側に切り換え、燃料温度の
上昇を図る。一方、ステップ207で高負荷時であると
判断されると、ステップ208に進んで第二制御弁15
を開くと共に、ステップ209に進んで切換弁40を燃
料タンク18側に切り換え、加圧後の燃料の一部を燃料
タンク9に戻すことで、燃料温度の低下を促す。また、
ステップ207において、運転状態が高負荷ではないと
判断されたとき、つまり、運転状態が始動時でも低負荷
でも高負荷でもない状態と判断されたとき(中負荷)、
燃料温度の変更が必要ないとして、第二制御弁15を全
閉に制御する。
に示す。まず、ステップ201では、機関の運転状態と
して、機関回転数Ne、機関負荷を代表するパラメータ
として燃料噴射量Q、機関温度を代表するパラメータと
して水温Twを検出する。ステップ202では、図4の
ような機関回転数Ne−燃料噴射量Qマップをルックア
ップして、運転状態が低負荷域にあるのか高負荷域にあ
るのか判断すると共に、水温Twに基づいて運転状態が
始動時にあるのかを判断する。ステップ203では運転
状態が始動時にあるかどうか、ステップ206では運転
状態が低負荷域にあるのか、また、ステップ207では
運転状態が高負荷域にあるかどうかを判断する。ステッ
プ203、206で始動時或いは低負荷時と判断される
と、ステップ204に進んで一度加圧された燃料が再度
高圧燃料ポンプ10で供給されるように、第二制御弁1
5を開くと共に、ステップ205に進んで切換弁40を
低圧フィードポンプ8の吸入側に切り換え、燃料温度の
上昇を図る。一方、ステップ207で高負荷時であると
判断されると、ステップ208に進んで第二制御弁15
を開くと共に、ステップ209に進んで切換弁40を燃
料タンク18側に切り換え、加圧後の燃料の一部を燃料
タンク9に戻すことで、燃料温度の低下を促す。また、
ステップ207において、運転状態が高負荷ではないと
判断されたとき、つまり、運転状態が始動時でも低負荷
でも高負荷でもない状態と判断されたとき(中負荷)、
燃料温度の変更が必要ないとして、第二制御弁15を全
閉に制御する。
【0028】次に、本発明の実施の形態3を説明する。
図9は、実施の形態3の基本的な構成を示すもので、実
施の形態1との重複した説明を避けるため、実施の形態
1と共通する構成については同じ符号を付することと
し、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
図9は、実施の形態3の基本的な構成を示すもので、実
施の形態1との重複した説明を避けるため、実施の形態
1と共通する構成については同じ符号を付することと
し、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
【0029】燃料タンク18内の燃料は、低圧フィード
ポンプ8により吸い上げられ、第一制御弁9を経て高圧
燃料ポンプ10の吸込口に供給される。高圧燃料ポンプ
10で加圧された燃料は高圧配管11を介してコモンレ
ール12に導かれ、コモンレール12内に蓄圧された燃
料は各供給管13を経て各気筒に対応する燃料噴射ノズ
ル5へ供給される。燃料噴射ノズル5で発生した余剰燃
料はリターン通路14を経て燃料タンク18に戻され
る。リターン通路14の途中には切換弁43を介して低
圧フィードポンプ8の吸入側に連通する環流路44が設
けられている。この切換弁43は、燃料噴射ノズル5側
を、燃料タンク18側或いは低圧フィードポンプ8の吸
入側に切り換えるもので、コントロールユニット6の指
示に基づいて切換を実行する。
ポンプ8により吸い上げられ、第一制御弁9を経て高圧
燃料ポンプ10の吸込口に供給される。高圧燃料ポンプ
10で加圧された燃料は高圧配管11を介してコモンレ
ール12に導かれ、コモンレール12内に蓄圧された燃
料は各供給管13を経て各気筒に対応する燃料噴射ノズ
ル5へ供給される。燃料噴射ノズル5で発生した余剰燃
料はリターン通路14を経て燃料タンク18に戻され
る。リターン通路14の途中には切換弁43を介して低
圧フィードポンプ8の吸入側に連通する環流路44が設
けられている。この切換弁43は、燃料噴射ノズル5側
を、燃料タンク18側或いは低圧フィードポンプ8の吸
入側に切り換えるもので、コントロールユニット6の指
示に基づいて切換を実行する。
【0030】このような構成に基づき、燃料タンク18
内の燃料はフィードポンプ8により高圧燃料ポンプ10
に供給され、高圧燃料ポンプ10内で加圧された燃料は
高圧配管11を通してコモンレール12に蓄圧される。
実施の形態3では、燃料噴射ノズル5に流入する燃料温
度を次のようにして変化させる。つまり、燃料噴射ノズ
ル5に流入する燃料温度の変更は、切換弁43の切換に
より、燃料噴射ノズル5からリターン通路11を介して
戻される燃料を燃料タンク18あるいは低圧フィードポ
ンプ8の供給側に戻すかにより行う。具体的には、燃料
温度を上昇させる場合、切換弁43を低圧フィードポン
プ8の吸入側に切り換えて、燃料噴射ノズル5からリタ
ーン通路14を経て戻る燃料を低圧フィードポンプ8の
吸入側に還流する。これにより、ー度加圧された燃料が
燃料タンク18に戻らず再び加圧されるため燃料温度が
上昇する。
内の燃料はフィードポンプ8により高圧燃料ポンプ10
に供給され、高圧燃料ポンプ10内で加圧された燃料は
高圧配管11を通してコモンレール12に蓄圧される。
実施の形態3では、燃料噴射ノズル5に流入する燃料温
度を次のようにして変化させる。つまり、燃料噴射ノズ
ル5に流入する燃料温度の変更は、切換弁43の切換に
より、燃料噴射ノズル5からリターン通路11を介して
戻される燃料を燃料タンク18あるいは低圧フィードポ
ンプ8の供給側に戻すかにより行う。具体的には、燃料
温度を上昇させる場合、切換弁43を低圧フィードポン
プ8の吸入側に切り換えて、燃料噴射ノズル5からリタ
ーン通路14を経て戻る燃料を低圧フィードポンプ8の
吸入側に還流する。これにより、ー度加圧された燃料が
燃料タンク18に戻らず再び加圧されるため燃料温度が
上昇する。
【0031】逆に、燃料温度を下げたい場合には、切換
弁43を燃料タンク9側に切り換えることにより、燃料
を燃料タンク9に戻し、加圧により暖まった燃料が直接
低圧フィードポンプ8に戻されることを防止する。
弁43を燃料タンク9側に切り換えることにより、燃料
を燃料タンク9に戻し、加圧により暖まった燃料が直接
低圧フィードポンプ8に戻されることを防止する。
【0032】実施の形態3によるフローチャートを図1
0に示す。まず、ステップ301では、機関の運転状態
として、機関回転数Ne、機関負荷を代表するパラメー
タとして燃料噴射量Q、機関温度を代表するパラメータ
として水温Twを検出する。ステップ302では、図4
のような機関回転数Ne−燃料噴射量Qマップをルック
アップして、運転状態が低負荷域にあるのか高負荷域に
あるのか判断すると共に、水温Twに基づいて運転状態
が始動時にあるのかを判断する。ステップ303では運
転状態が始動時にあるかどうか、ステップ305では運
転状態が低負荷域にあるのか、また、ステップ306で
は運転状態が高負荷域にあるかどうかを判断する。ステ
ップ303、305で始動時或いは低負荷時と判断され
ると、ステップ304に進んで切換弁43を低圧フィー
ドポンプ8の吸入側に切り換え、一度加圧され温度が上
昇した燃料噴射ノズル5からの余剰燃料を低圧フィード
ポンプ8に還流し、燃料温度の上昇を図る。一方、ステ
ップ306で高負荷時であると判断されると、ステップ
307に進んで切換弁43を燃料タンク18側に切り換
え、温度が上昇した燃料噴射ノズル5からの余剰燃料を
低圧フィードポンプ8ではなく燃料タンク9に戻すこと
で、燃料温度の低下を促す。これにより、始動時や低負
荷持のようにHC排出量が増加するような運転条件で
は、燃料温度を高めることで燃料噴射後の微粒化促進等
の効果と合間って燃焼温度を高めることが可能となり、
HC排出量の抑制が可能となる。一方、高負荷時のよう
に燃焼温度が高くなり、HC排出量が低下するものの、
スモークやNOx排出量の増加するような運転条件で
は、燃料温度を低下させることで燃焼温度の低下を図る
ことにより、排気性能の悪化を抑制することができる。
0に示す。まず、ステップ301では、機関の運転状態
として、機関回転数Ne、機関負荷を代表するパラメー
タとして燃料噴射量Q、機関温度を代表するパラメータ
として水温Twを検出する。ステップ302では、図4
のような機関回転数Ne−燃料噴射量Qマップをルック
アップして、運転状態が低負荷域にあるのか高負荷域に
あるのか判断すると共に、水温Twに基づいて運転状態
が始動時にあるのかを判断する。ステップ303では運
転状態が始動時にあるかどうか、ステップ305では運
転状態が低負荷域にあるのか、また、ステップ306で
は運転状態が高負荷域にあるかどうかを判断する。ステ
ップ303、305で始動時或いは低負荷時と判断され
ると、ステップ304に進んで切換弁43を低圧フィー
ドポンプ8の吸入側に切り換え、一度加圧され温度が上
昇した燃料噴射ノズル5からの余剰燃料を低圧フィード
ポンプ8に還流し、燃料温度の上昇を図る。一方、ステ
ップ306で高負荷時であると判断されると、ステップ
307に進んで切換弁43を燃料タンク18側に切り換
え、温度が上昇した燃料噴射ノズル5からの余剰燃料を
低圧フィードポンプ8ではなく燃料タンク9に戻すこと
で、燃料温度の低下を促す。これにより、始動時や低負
荷持のようにHC排出量が増加するような運転条件で
は、燃料温度を高めることで燃料噴射後の微粒化促進等
の効果と合間って燃焼温度を高めることが可能となり、
HC排出量の抑制が可能となる。一方、高負荷時のよう
に燃焼温度が高くなり、HC排出量が低下するものの、
スモークやNOx排出量の増加するような運転条件で
は、燃料温度を低下させることで燃焼温度の低下を図る
ことにより、排気性能の悪化を抑制することができる。
【0033】次に、実施の形態4を説明する。なお、燃
料供給制御装置の基本的な構成は、図1に示した実施の
形態1と同様である。図11を参照して、ディーゼルエ
ンジン1は、コモンレール12および高圧燃料ポンプ9
を備えると共に、過給機51と、過給機の過給側すなわ
ち機関の吸気系に設けられたインタクーラ52と、機関
の排気系に設けられたEGRバルブ53と、排気系下流
に設けられた排気浄化用触媒54とを備えている。過給
機51で圧縮された吸入空気は吸気効率を高めるため、
インタークーラ52により冷却され、エンジン1に吸入
される。一方、エンジン1からの排気はEGRバルブ3
3により一部が吸気系に循環され、残りの大半は排気系
下流に備えられた排気浄化用触媒54を通過して機関外
部に排出される。この排気浄化用触媒54は例えば流入
する排気ガスの還元剤濃度が低いときにNOxを吸収
し、流入する排気ガスの還元剤濃度が高いときにNOx
を放出還元する作用を有するNOxトラップ触媒であ
る。ここでは、触媒ケース内にはHC吸着触媒とNOx
トラップ触媒の両方を備えている。このHC吸着触媒
は、低温時に排気中のHCを吸着し、所定温度を越える
と吸着していたHCを脱離する特性を有する。そのた
め、脱離したHCが下流側のNOxトラップ触媒に還元
剤として供給されることでNOx触媒中のHC/NOx
比が増大し、NOx触媒の転換効率が向上する。しか
し、HC吸着触媒のHC吸着量が少なくなるとNOx触
媒の転換効率は悪化することになる。
料供給制御装置の基本的な構成は、図1に示した実施の
形態1と同様である。図11を参照して、ディーゼルエ
ンジン1は、コモンレール12および高圧燃料ポンプ9
を備えると共に、過給機51と、過給機の過給側すなわ
ち機関の吸気系に設けられたインタクーラ52と、機関
の排気系に設けられたEGRバルブ53と、排気系下流
に設けられた排気浄化用触媒54とを備えている。過給
機51で圧縮された吸入空気は吸気効率を高めるため、
インタークーラ52により冷却され、エンジン1に吸入
される。一方、エンジン1からの排気はEGRバルブ3
3により一部が吸気系に循環され、残りの大半は排気系
下流に備えられた排気浄化用触媒54を通過して機関外
部に排出される。この排気浄化用触媒54は例えば流入
する排気ガスの還元剤濃度が低いときにNOxを吸収
し、流入する排気ガスの還元剤濃度が高いときにNOx
を放出還元する作用を有するNOxトラップ触媒であ
る。ここでは、触媒ケース内にはHC吸着触媒とNOx
トラップ触媒の両方を備えている。このHC吸着触媒
は、低温時に排気中のHCを吸着し、所定温度を越える
と吸着していたHCを脱離する特性を有する。そのた
め、脱離したHCが下流側のNOxトラップ触媒に還元
剤として供給されることでNOx触媒中のHC/NOx
比が増大し、NOx触媒の転換効率が向上する。しか
し、HC吸着触媒のHC吸着量が少なくなるとNOx触
媒の転換効率は悪化することになる。
【0034】そこで、実施の形態4では、先に述べた各
実施の形態のように、燃料噴射ノズル5に流入する燃料
温度を変更することで、還元剤となるHC排出量の制御
を行う。すなわち、吸着HC量が少ない場合には、燃料
温度の低下によりHC排出量を増加させ、逆に、吸着H
C量が十分存在する場合には、燃料温度を高めてHC排
出量の増加を抑制するのである。この吸着HC量は、単
位時間当たりのHC吸着触媒からのHC脱離量の特性を
示すマップと、単位時間当たりのHC吸着触媒へのHC
吸着量の特性を示すマップからエンジンの運転条件に基
づいて演算される。すなわち、吸着領域においてはHC
吸着量マップから吸入空気量とエンジン回転数に基づき
検索される吸着量を積算し、脱離領域ではHC脱離量マ
ップから吸入空気量とエンジン回転数から検索される脱
離量をそれまでの吸着量から順次減算することで残りの
吸着量を演算する。そして吸着量が所定の値より少ない
場合には吸着領域でHC増加手段によってHC吸着触媒
にHCを供給する。一方、吸着量が所定量より多い場合
および吸着量がHC増加手段により所定量に達した場合
にはHC増加手段によるHC吸着触媒へのHC供給は行
わないものとする。
実施の形態のように、燃料噴射ノズル5に流入する燃料
温度を変更することで、還元剤となるHC排出量の制御
を行う。すなわち、吸着HC量が少ない場合には、燃料
温度の低下によりHC排出量を増加させ、逆に、吸着H
C量が十分存在する場合には、燃料温度を高めてHC排
出量の増加を抑制するのである。この吸着HC量は、単
位時間当たりのHC吸着触媒からのHC脱離量の特性を
示すマップと、単位時間当たりのHC吸着触媒へのHC
吸着量の特性を示すマップからエンジンの運転条件に基
づいて演算される。すなわち、吸着領域においてはHC
吸着量マップから吸入空気量とエンジン回転数に基づき
検索される吸着量を積算し、脱離領域ではHC脱離量マ
ップから吸入空気量とエンジン回転数から検索される脱
離量をそれまでの吸着量から順次減算することで残りの
吸着量を演算する。そして吸着量が所定の値より少ない
場合には吸着領域でHC増加手段によってHC吸着触媒
にHCを供給する。一方、吸着量が所定量より多い場合
および吸着量がHC増加手段により所定量に達した場合
にはHC増加手段によるHC吸着触媒へのHC供給は行
わないものとする。
【0035】図12に実施の形態4によるフローチャー
トを示す。まず、ステップ401では、機関の運転状態
として、機関回転数Ne、機関負荷を代表するパラメー
タとして燃料噴射量Q、機関温度を代表するパラメータ
として水温Twを検出する。ステップ402では機関回
転数Ne−燃料噴射量Qマップをルックアップする。続
いて、ステップ403では機関の運転状態がHC吸着触
媒でHCの吸着が行われる領域か或いは脱離が行われる
領域かを判定する。脱離領域の場合、ステップ404に
進んで、HC脱離量マップから運転状態に応じた単位時
間当たりのHC脱離量dlを算出すると共に、前回まで
に吸着されている総HC吸着量aから脱離量dlを減算
し、現在、HC吸着触媒に吸着されているHC量を算出
する。ステップ405では総吸着量aから脱離量dlを
減算した結果が0を越えているか否かを判別し、その結
果が0以下になったらステップ406に進んで総吸着量
aを0として総吸着量aがマイナスとなることを回避す
る。
トを示す。まず、ステップ401では、機関の運転状態
として、機関回転数Ne、機関負荷を代表するパラメー
タとして燃料噴射量Q、機関温度を代表するパラメータ
として水温Twを検出する。ステップ402では機関回
転数Ne−燃料噴射量Qマップをルックアップする。続
いて、ステップ403では機関の運転状態がHC吸着触
媒でHCの吸着が行われる領域か或いは脱離が行われる
領域かを判定する。脱離領域の場合、ステップ404に
進んで、HC脱離量マップから運転状態に応じた単位時
間当たりのHC脱離量dlを算出すると共に、前回まで
に吸着されている総HC吸着量aから脱離量dlを減算
し、現在、HC吸着触媒に吸着されているHC量を算出
する。ステップ405では総吸着量aから脱離量dlを
減算した結果が0を越えているか否かを判別し、その結
果が0以下になったらステップ406に進んで総吸着量
aを0として総吸着量aがマイナスとなることを回避す
る。
【0036】一方、ステップ403で吸着領域と判断さ
れた場合、ステップ407ではHC吸着量が所定値以上
であるか否かを判断し、所定値以上ならステップ408
に進んでHC増加手段を停止、つまり、燃料噴射ノズル
に流入する燃料温度を上昇させる。また、所定値以下の
場合には、ステップ409に進んで、燃料噴射ノズルに
流入する燃料温度を低下させ、排気浄化用触媒54に流
入するHC量を増加させる。そしてステップ410で
は、HC吸着量マップから吸着量を検出し、HCを増加
させたことによるHC量を総吸着量に加えることで総吸
着量を更新する。
れた場合、ステップ407ではHC吸着量が所定値以上
であるか否かを判断し、所定値以上ならステップ408
に進んでHC増加手段を停止、つまり、燃料噴射ノズル
に流入する燃料温度を上昇させる。また、所定値以下の
場合には、ステップ409に進んで、燃料噴射ノズルに
流入する燃料温度を低下させ、排気浄化用触媒54に流
入するHC量を増加させる。そしてステップ410で
は、HC吸着量マップから吸着量を検出し、HCを増加
させたことによるHC量を総吸着量に加えることで総吸
着量を更新する。
【0037】以上のように、燃料噴射ノズル5に流入す
る燃料温度を変更することで,還元剤となるHC排出量
を制御するとともに、HC吸着触媒の堆積量をコントロ
ールすることで、排気浄化用触媒54の浄化率向上を図
ることが可能であり、排気性能の改善が得られることと
なる。
る燃料温度を変更することで,還元剤となるHC排出量
を制御するとともに、HC吸着触媒の堆積量をコントロ
ールすることで、排気浄化用触媒54の浄化率向上を図
ることが可能であり、排気性能の改善が得られることと
なる。
【0038】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
【図1】本発明の実施の形態1を示す基本的な構成図。
【図2】燃料噴射ノズルの断面図。
【図3】燃料ポンプの吐出量を変化させた場合の燃料温
度の変化を示す特性図
度の変化を示す特性図
【図4】燃料ポンプの吐出量を表す運転領域マップ。
【図5】排気性能の改善を表す特性図。
【図6】実施の形態1を表すフローチャート。
【図7】実施の形態2を示す基本的な構成図。
【図8】実施の形態2を表すフローチャートである。
【図9】実施の形態3を示す基本的な構成図。
【図10】実施の形態3を表すフローチャート。
【図11】実施の形態4を示す基本的な構成図。
【図12】実施の形態4を表すフローチャート。
1 ディーゼルエンジン 5 燃料噴射ノズル 6 コントロールユニット 8 低圧フィードポンプ 9 第一制御弁 10 高圧燃料ポンプ 11 高圧配管 12 コモンレール 14 リターン通路 15 第二制御弁 40 切換弁 43 切換弁 54 排気浄化用触媒
フロントページの続き Fターム(参考) 3G066 AA07 AA11 AA13 AB02 AC09 AD12 BA01 BA14 BA24 BA25 BA26 CA04U CB07U CB16 CC06T CC14 CC64T CC67 CC68U CC70 CD01 CD28 CE13 CE22 DB01 DB08 DB09 DC04 DC09 DC13 DC14 DC15 DC18 3G091 AA02 AA10 AA11 AA18 AB06 AB10 BA14 BA15 CB01 DB06 DB07 DB15 DC03 EA01 EA05 EA07 EA08 EA15 EA16 EA33 FA01 FA13 FA14 FB06 FB07 HA08 3G301 HA02 HA11 HA13 JA23 JA24 JA25 JA26 KA01 KA08 KA09 LB00 LB17 LC01 MA11 NA06 NA08 NC04 ND02 ND07 PA01Z PA10Z PB01A PB01Z PB08Z PE01Z PE08Z PF03Z
Claims (11)
- 【請求項1】 燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズ
ルと、燃料噴射ノズルに燃料を供給する燃料ポンプと、
内燃機関の運転状態を検出する手段とを備え、内燃機関
の運転状態に応じて燃料噴射ノズルから噴射される燃料
温度を制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制
御装置。 - 【請求項2】 燃料ポンプの吐出量を変化させることで
燃料噴射ノズルから噴射される燃料温度を制御し、内燃
機関の運転状態に応じて、燃料温度を高めるときは燃料
ポンプの吐出量を増大させ、燃料温度を低下させるとき
は燃料ポンプの吐出量を減少させることを特徴とする請
求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項3】 少なくとも機関の始動あるいは低負荷時
に燃料温度を高め、高負荷時に燃料温度を低下させるこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の燃
料噴射制御装置。 - 【請求項4】 HC排出量の増加する運転条件で燃料温
度を高め、HC排出量の低下する運転条件で燃料温度を
低下させることを特徴とする請求項1または2に記載の
内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項5】 内燃機関の冷機時に燃料温度を高めるこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の燃
料噴射制御装置。 - 【請求項6】 内燃機関の圧縮比が16以下であること
を特徴とする請求項1乃至5に記載の内燃機関の燃料噴
射制御装置。 - 【請求項7】 内燃機関の排気ガス中の還元剤濃度の変
化により浄化率が変化する排気浄化用触媒を排気通路に
備え、排気浄化用触媒に還元剤を供給するとき、燃料温
度を低下させることを特徴とする請求項1または2また
は6に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項8】 燃料タンクからの燃料を燃料ポンプに供
給するフィードポンプと、燃料ポンプで加圧された燃料
を蓄圧するコモンレールとを備え、コモンレールに蓄圧
された燃料を燃料噴射ノズルに供給することを特徴とす
る請求項1乃至7に記載の内燃機関の燃料噴射制御装
置。 - 【請求項9】 燃料ポンプの吐出量を制御する第一制御
弁と、燃料ポンプで加圧された燃料の一部をフィードポ
ンプの吸入側に戻す第二制御弁とを備えたことを特徴と
する請求項8に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項10】 燃料ポンプからコモンレールへ至る高
圧配管に切換弁を設け、切換弁からフィードポンプの吸
入側に至る環流路を形成し、切換弁から燃料タンクに至
る分岐路を形成し、切換弁は燃料ポンプで加圧された燃
料の一部をフィードポンプの吸入側に戻す位置と、燃料
タンクに戻す位置とを切り換えることを特徴とする請求
項8に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項11】 燃料噴射ノズルからの余剰燃料を燃料
タンクに戻すリターン通路に切換弁を設け、切換弁から
フィードポンプの吸入側に至る環流路を形成し、切換弁
は燃料噴射ノズルからの余剰燃料を燃料タンクに戻す位
置と、燃料タンクに戻す位置とを切り換えることを特徴
とする請求項8に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000020800A JP2001214831A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000020800A JP2001214831A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001214831A true JP2001214831A (ja) | 2001-08-10 |
Family
ID=18547307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000020800A Pending JP2001214831A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001214831A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002092990A1 (fr) * | 2001-05-16 | 2002-11-21 | Bosch Automotive Systems Corporation | Procede de commande de l'action d'un injecteur de carburant et injecteur de carburant de ce type |
-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000020800A patent/JP2001214831A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002092990A1 (fr) * | 2001-05-16 | 2002-11-21 | Bosch Automotive Systems Corporation | Procede de commande de l'action d'un injecteur de carburant et injecteur de carburant de ce type |
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