JP2004027885A - エンジンの燃料噴射制御装置及びそのコンピュータ・プログラム - Google Patents
エンジンの燃料噴射制御装置及びそのコンピュータ・プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004027885A JP2004027885A JP2002182333A JP2002182333A JP2004027885A JP 2004027885 A JP2004027885 A JP 2004027885A JP 2002182333 A JP2002182333 A JP 2002182333A JP 2002182333 A JP2002182333 A JP 2002182333A JP 2004027885 A JP2004027885 A JP 2004027885A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- exhaust
- amount
- exhaust gas
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/029—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a particulate filter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/45—Sensors specially adapted for EGR systems
- F02M26/46—Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition
- F02M26/47—Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition the characteristics being temperatures, pressures or flow rates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0602—Fuel pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0812—Particle filter loading
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/31—Control of the fuel pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
- F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
- F02D41/3863—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves
- F02D41/3872—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves characterised by leakage flow in injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
- F02D41/405—Multiple injections with post injections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/23—Layout, e.g. schematics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
【解決手段】パティキュレートフィルタ12に捕獲された排気微粒子量を直接若しくは間接的に検出する排気微粒子量検出手段を備え、燃料噴射圧力制御手段は、排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定値に達した時、燃料噴射圧力をエンジンの運転状態に応じて制御される燃料噴射圧力よりも低下するよう構成してある。
従って、パティキュレートフィルタ12に捕獲された排気微粒子量が所定値に達した時、燃料噴射圧力をエンジンの運転状態に応じて設定される燃料噴射圧力よりも低下されるため、燃焼が緩慢になり、排気温度が上昇するため、失火の発生を抑制しつつパティキュレートフィルタ12の再生を行うことができる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料噴射制御装置に関し、特に、パティキュレートフィルタを備えたエンジンの燃料噴射制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジンにおいては、排気ガス中に含まれるカーボン等の排気微粒子(パティキュレート)を大気に放出しないよう排気通路に配設したパティキュレートフィルタにより捕獲することが行われている。
そして、このようにパティキュレートフィルタを備えた場合、パティキュレータフィルタに堆積した排気微粒子量がパティキュレートフィルタの堆積可能な飽和容量にまで達すると、堆積した排気微粒子を燃焼させ、フィルタ機能を再生する必要がある。
そこで、燃料噴射弁からの燃料噴射時期を通常時よりも遅角して後燃えを促進することにより排気温度を上昇させ、排気微粒子を燃焼させることが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような先行技術では、以下のような問題がある。
つまり、後燃えを促進させ排気温度を十分上昇させるためには、燃料噴射時期の遅角量を大きくする必要があるが、遅角量を大きくし過ぎると失火するおそれがあり、逆に失火を考慮して遅角量を小さくすると排気温度が十分に上昇せず、パティキュレートフィルタの再生を十分に行うことができないという問題がある。
尚、特開平6−299893号公報には、パティキュレータフィルタに堆積した排気微粒子量の増加(排気抵抗の増加)に応じて燃料噴射圧力を増大させることが開示されているものの、この先行技術は、パティキュレートフィルタ再生開始前(排気微粒子量が飽和容量に達する前)までの燃焼性悪化の改善を狙ったものであって、パティキュレートフィルタ再生時(排気微粒子量が飽和容量に達した時点)における対策を行ったものではなく、上述の問題を依然として解決することはできないものである。
【0004】
本発明は、以上のような課題に勘案してなされたもので、その目的は、失火の発生を抑制しつつ、パティキュレートフィルタの再生が可能なエンジンの燃料噴射時期制御装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあってはその解決手法として次のようにしてある。すなわち、本発明の第1の構成において、高圧の燃料を蓄圧する蓄圧手段と、
該蓄圧手段に接続され高圧の燃料を燃焼室に噴射する燃料噴射手段と、
エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
上記燃料噴射手段による燃料噴射圧力を上記運転状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態に応じて制御する燃料噴射圧制御手段と、
上記燃料噴射手段による燃料噴射時期を圧縮行程上死点近傍に設定するとともに、該燃料噴射時期を上記運転状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態に応じて制御する燃料噴射時期制御手段と、
排気通路に配置され排気ガス中の排気微粒子を捕獲するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタに捕獲された排気微粒子量を直接若しくは間接的に検出する排気微粒子量検出手段とを備え、
上記燃料噴射圧力制御手段は、上記排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定値に達した時、燃料噴射圧力をエンジンの運転状態に応じて制御される燃料噴射圧力よりも低下するよう構成してある。
燃料噴射圧力が低下すれば、時間当たりの燃料噴射量が減少し、燃焼開始後の燃焼圧の上昇が緩慢になる、つまり、緩慢燃焼を実現することができる。
本発明の第1の構成によれば、パティキュレートフィルタに捕獲された排気微粒子量が所定値に達した時、燃料噴射圧力がエンジンの運転状態に応じて設定される燃料噴射圧力よりも低下されることによって、燃焼が緩慢になり、排気温度が上昇するため、失火の発生を抑制しつつパティキュレートフィルタの再生を行うことができる。
【0006】
本発明の第2の構成において、上記パティキュレートフィルタよりも上流側の排気通路と吸気通路とを連通する排気ガス還流通路と、
該排気ガス還流通路に配置される排気ガス還流弁と、
上記運転状態検出手段により検出された運転状態に応じて上記排気ガス還流弁による排気ガス還流量を制御する排気ガス還流量制御手段とを備え、
該排気ガス還流制御手段は、上記排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定値に達し、上記燃料噴射圧力制御手段により燃料噴射圧力を低下させる時、排気ガス還流量を運転状態に応じて制御される排気ガス還流量よりも減量方向に制御するよう構成してある。
燃料噴射圧力を低下させると燃焼が緩慢になり、排気ガス温度は上昇するものの燃焼性は悪化する。
また、燃料噴射圧力を低下させて排気温度を上昇させたとしても、排気ガス還流通路を備えている場合、排気の一部が排気ガス還流通路を介して吸気通路に還流されるため、吸気通路への還流分熱エネルギーロスが生じ、パティキュレートフィルタの温度上昇効果が低減する。
本発明の第2の構成によれば、燃料噴射圧力を低下させる際、排気ガス還流量が低減されるため、燃焼性の悪化が抑制されるとともに、熱エネルギーロスも抑制することができ、燃焼性の悪化を抑制しつつパティキュレートフィルタの再生効果を維持することができる。
【0007】
本発明の第3の構成において、上記燃料噴射御手段は、圧縮行程上死点近傍で噴射される主噴射と、該主噴射後の膨張行程で噴射される後噴射とを実行するよう構成してある。
膨張行程で燃料を追加して噴射することにより、後燃えが促進され、排気温度を更に上昇することができる。
本発明の第3の構成によれば、燃料噴射圧力の低下に加え、後噴射も実行されるため、排気温度が更に上昇し、パティキュレートフィルタの再生効果を向上することができる。
【0008】
本発明の第4の構成において、上記燃料噴射時期制御手段は、上記排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定値に達した時、圧縮行程上死点近傍に設定された燃料噴射時期を遅角するよう構成してある。
上述のとおり、燃料噴射時期を遅角すれば失火のおそれがあるものの、その遅角量が小さければ、失火への影響は少ない。
本発明の第4の構成によれば、燃料噴射圧力の低下に加え、燃料噴射時期が失火に影響を与えない程度で遅角されるため、排気温度が更に上昇し、パティキュレートフィルタの再生効果を向上することができる。
【0009】
本発明の第5の構成において、少なくともコンピュータと、高圧の燃料を蓄圧する蓄圧手段と、該蓄圧手段に接続され高圧の燃料を燃焼室に噴射する燃料噴射手段と、排気通路に配置され排気ガス中の排気微粒子を捕獲するパティキュレートフィルタとを含むエンジンの燃料噴射制御装置に組込まれ、
エンジンの運転状態を検出する第1手順と、
第1手順により検出されたエンジンの運転状態に応じて燃料噴射手段による燃料噴射圧を制御する第2手順と、
燃料噴射手段による燃料噴射時期を圧縮行程上死点近傍に設定するとともに、該燃料噴射時期をエンジンの運転状態に応じて制御する第3手順と、
パティキュレートフィルタに捕獲された排気微粒子量を直接若しくは間接的に検出する第4手順と、
第4手順により検出された排気微粒子量が所定値に達した時、燃料噴射圧力をエンジンの運転状態に応じて制御される燃料噴射圧力よりも低下させる第4手順とをエンジンの燃料噴射制御装置に実行させるよう構成してある。
本発明の第5の構成によれば、パティキュレートフィルタに捕獲された排気微粒子量が所定値に達した時、燃料噴射圧力がエンジンの運転状態に応じて設定される燃料噴射圧力よりも低下されることによって、燃焼が緩慢になり、排気温度が上昇するため、失火の発生を抑制しつつパティキュレートフィルタの再生を行うことができる。
【0010】
【発明の効果】
本発明によれば、失火の発生を抑制しつつ、パティキュレートフィルタの再生を行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に関する全体構成図を示しており、1は4気筒ディーゼルエンジンであり、そのディーゼルエンジン1には、吸気通路2、排気通路3が接続されている。
吸気通路2には、その上流側から下流側に向かって順次エアクリーナ4、エアフローセンサ5、VGTターボ過給機(バリアブルジオメトリーターボ)6のブロア6a、インタークーラ7、吸気シャッター弁8、吸気温度センサ9、吸気圧力センサ10が配設されている。
排気通路3には、その上流側から下流側に向かって順次VGTターボ過給機(バリアブルジオメトリーターボ)6のタービン6b、タービン6bに流入する排気ガス流速を制御する可動ベーン6c、酸化触媒11、パティキュレートフィルタ12が配設されている。
パティキュレートフィルタ12の上下流には、排気圧力センサ13、14が配設されており、各排気圧力センサ13と14との差圧に基づいてパティキュレートフィルタ12に堆積した排気微粒子量を検出するよう構成されている。
また、吸気通路2と排気通路3とを接続する排気ガス還流通路15が設けられており、その排気ガス還流通路15の途中には負圧アクチュエータ式の排気ガス還流弁16と、排気ガスをエンジンの冷却水によって冷却するためのクーラ17とが配設されている。
18は燃料噴射ポンプであり、燃料タンク(図示省略)からの燃料を蓄圧手段としてのコモンレール19に供給する。
コモンレール19は、各気筒の燃焼室1aに配設された燃料噴射弁20(図1では1つのみ図示)に接続されるとともに、そのコモンレール19には、燃料噴射圧センサ21と、コモンレール19内に蓄圧された燃料の圧力が許容圧力以上になった時開弁し、燃料タンク側に燃料をリリーフするための安全弁22が設けられている。
尚、23はクランク角センサであり、エンジン回転数を検出するよう構成されている。
【0012】
図2は、排気ガス還流弁16、燃料噴射ポンプ18及び燃料噴射弁20の制御に関する制御ブロック図であり、排気ガス還流弁16、燃料噴射ポンプ18及び燃料噴射弁20を制御するためのコントロールユニット30には、排気圧力センサ13、14、燃料噴射圧センサ21、クランク角センサ23及びアクセル開度センサ24(図示省略)の検出信号が入力されるようになっている。
まず、燃料噴射圧制御について、説明する。
コントロールユニット30には、燃料噴射圧を制御するため、通常時の燃料噴射圧がエンジン回転数と燃料噴射量(エンジン回転数とアクセル開度とに基づいて算出される)とに基づいて設定される通常用燃料噴射圧マップ30a、パティキュレートフィルタ12に捕獲された排気微粒子量が所定値以上になった時、燃料噴射圧を上記通常時用燃料噴射圧マップ30aに設定される燃料噴射圧よりも低下させるための再生用燃料噴射圧マップ30b、パティキュレートフィルタ12に捕獲された排気微粒子量を検出する排気微粒子量検出手段30c、上記いずれかの燃料噴射圧マップから設定された燃料噴射圧と実際の燃料噴射圧との差圧を算出する差圧算出手段30d及び差圧算出手段30dにより算出された差圧に基づいて燃料噴射圧を制御する燃料噴射圧制御手段30eが備えられている。
通常用燃料噴射圧マップ30aは、エンジン回転数が高い程、また、燃料噴射量が多い程燃料噴射圧が高くなるよう設定されており、再生用燃料噴射圧マップ30bは、通常時用燃料噴射圧マップ30aに対して全運転領域で一律所定圧(例えば、30MPa)低下されるような値に設定されている。
そして、これらの燃料噴射圧マップ30a、30bは、排気微粒子量検出手段30cにより使い分けが行われる。
つまり、排気微粒子量検出手段30cにより検出された排気微粒子量がパティキュレートフィルタ12の飽和許容量相当の第1所定値に達した時、通常用燃料噴射圧マップ30aから再生用燃料噴射圧マップ30bにより切換えられ、その後排気微粒子量が第1所定値よりも低く設定された第2所定値(排気微粒子量が略0相当の値)以下に低下し、パティキュレートフィルタ12が十分再生された時、再生用燃料噴射圧マップ30aから通常用燃料噴射圧マップ30bに再び切換えられる。
尚、排気微粒子量検出手段30cは、パティキュレートフィルタ12の上流側の排気圧力と下流側の排気圧力との差圧に基づいて検出するよう構成されている。
つまり、排気微粒子の捕獲量が多くなるとパティキュレートフィルタ12上流側の排気圧力が高くなり、差圧が大きくなることから、その差圧に基づいてパティキュレータフィルタ12に捕獲されている排気微粒子量を検出することが可能である。
そして、燃料噴射圧が通常用若しくは再生用の燃料噴射圧に設定されると、設定された燃料噴射圧と燃料噴射圧センサ21により検出された実際の燃料噴射圧との差圧が差圧算出手段30dにおいて算出される。
燃料噴射圧制御手段30eは、差圧算出手段30dにおいて算出された差圧に応じて燃料噴射ポンプ18と燃料噴射弁20とを制御するよう構成されており、実際の燃料噴射圧が低い場合は、燃料噴射ポンプ18からコモンレール19への燃料供給量を増加する方向に制御し、逆に実際の燃料噴射圧が高い場合は、燃料噴射弁20を開弁しない程度に作動させ、燃料噴射弁20の噴射口とは反対側の端部から燃料タンク側にリリーフさせ、燃料噴射圧を調整するよう構成されている。
【0013】
次に、燃料噴射時期制御について、説明する。
まず、燃料噴射は、圧縮行程上死点近傍で燃料を噴射する主噴射と、主噴射の後の膨張行程で噴射する後噴射とを実行可能に構成されている。
コントロールユニット30には、燃料噴射時期を制御するため、通常時の主噴射時期がエンジン回転数と燃料噴射量(エンジン回転数とアクセル開度とに基づいて算出される)とに基づいて設定される通常用主噴射時期マップ30f、パティキュレートフィルタ12に捕獲された排気微粒子量が所定値以上になった時、主噴射時期を上記通常時用主噴射時期マップ30fに設定される主噴射時期よりも遅角させるための再生用主噴射時期マップ30g、エンジン回転数と燃料噴射量(エンジン回転数とアクセル開度とに基づいて算出される)とに基づいて設定される後噴射時期マップ30h及び燃料噴射時期制御手段30iが備えられている。
尚、後噴射時期マップ30hは、図3に示すように、設定ラインL1とL2との間でのみ後噴射が実行されるよう後噴射実行領域が設定されている。これは、設定ラインL1以上の運転領域は、エンジン回転数、エンジン負荷が大きく排気ガス温度がもともと高い自然再生可能な領域であり、この領域で後噴射を実行すると却って排気ガス温度が高くなり過ぎ、排気系部品の熱的耐久性に影響を与えるため、後噴射を禁止している。また、設定ラインL2以下の運転領域は、エンジン回転数、エンジン負荷が小さく排気ガス温度が低い領域であり、後噴射を実行したとしても排気ガス温度が排気微粒子燃焼可能な温度にまで到達しない運転領域であるため、後噴射を禁止して燃費悪化を抑制している。
通常用主噴射時期マップ30fは、エンジン回転数が高い程、また、燃料噴射量が多い程主噴射時期が進角されるよう設定されており、再生用主噴射時期マップ30gは、通常時用主噴射時期マップ30aに対して全運転領域で一律所定時期(失火しない程度の値で、例えば、2度)遅角されるような値に設定されている。
そして、これらの主噴射時期マップ30f、30gは、排気微粒子量検出手段30cにより使い分けが行われる。
つまり、排気微粒子量検出手段30cにより検出された排気微粒子量がパティキュレートフィルタ12の飽和許容量相当の第1所定値に達した時、通常用主噴射時期マップ30fから再生用主噴射時期マップ30gにより切換えられ、その後排気微粒子量が第1所定値よりも低く設定された第2所定値(排気微粒子量が略0相当の値)以下に低下し、パティキュレートフィルタ12が十分再生された時、再生用主噴射時期マップ30gから通常用主噴射時期マップ30hに再び切換えられる。
そして、燃料噴射時期制御手段30iは、通常用主噴射時期マップ30h、再生用主噴射時期マップ30gのいずれかに基づいて設定された主噴射時期での噴射が実行されるよう燃料噴射弁20を制御する。
また、燃料噴射時期制御手段30iは、排気微粒子量検出手段30cにより検出された排気微粒子量がパティキュレートフィルタ12の飽和許容量相当の第1所定値に達した時、後噴射時期マップ30hに基づいて設定され後噴射時での噴射が実行されるよう燃料噴射弁20を制御する。
従って、通常時は図4(a)に示されるように圧縮行程上死点付近で噴射する主噴射のみ実行する一方、排気微粒子量がパティキュレートフィルタ12の飽和許容量相当の第1所定値に達した時は図4(b)に示されるように燃料噴射圧が低下された基で主噴射時期が遅角されるとともに、後噴射が追加される。
【0014】
次に、排気ガス還流量制御について、説明する。
コントロールユニット30には、排気ガス還流量を制御するため、通常時の排気ガス還流量がエンジン回転数と燃料噴射量(エンジン回転数とアクセル開度とに基づいて算出される)とに基づいて設定される通常用排気ガス還流量マップ30j、パティキュレートフィルタ12に捕獲された排気微粒子量が所定値以上になった時、排気ガス還流量を上記通常時用排気ガス還流量マップ30jに設定される排気ガス還流量よりも減量させるための再生用排気ガス還流量マップ30k及び排気ガス還流量制御手段30lが備えられている。
通常用排気ガス還流量マップ30jは、図5に示すように、運転領域が設定ラインL以上の時は排気ガスの還流が停止され、運転領域が設定ラインL3(後噴射実行領域を規定する設定ラインL1よりも若干低くく設定された値)以下の時排気ガスの還流が実行されるように排気ガス還流量が設定されており、設定ラインL以下の運転領域においてエンジン回転数が高い程、また、燃料噴射量が多い程排気ガス還流量が減量されるよう設定されており、再生用排気ガス還流量マップ30kは、通常時用排気ガス還流量マップ30iに対して全運転領域で一律所定量(例えば、10%)減量されるような値に設定されている。
そして、これらの排気ガス還流量マップ30j、30kは、排気微粒子量検出手段30cにより使い分けが行われる。
つまり、排気微粒子量検出手段30cにより検出された排気微粒子量がパティキュレートフィルタ12の飽和許容量相当の第1所定値に達した時、通常用排気ガス還流量マップ30jから再生用排気ガス還流量マップ30kにより切換えられ、その後排気微粒子量が第1所定値よりも低く設定された第2所定値(排気微粒子量が略0相当の値)以下に低下し、パティキュレートフィルタ12が十分再生された時、再生用排気ガス還流量マップ30kから通常用排気ガス還流量マップ30jに再び切換えられる。
そして、排気ガス還流量制御手段30lは、通常用排気ガス還流量マップ30j、再生用排気ガス還流量マップ30kのいずれかに基づいて設定された排気ガス還流量になるよう排気ガス還流弁16による排気ガス還流量を制御する。
【0015】
次に、図6のフローチャートに基づき、排気ガス還流弁16、燃料噴射ポンプ18、燃料噴射弁20の詳細制御について説明する。
図6のステップS1において、排気圧力センサ13、14、燃料噴射圧センサ21、クランク角センサ23、アクセル開度センサ24等の各種センサの検出信号を読込む。
続く、ステップS2では、排気圧力センサ13、14との差圧に基づいてパティキュレートフィルタ12に捕獲されている排気微粒子量を検出する。
ステップS3では、ステップS2で算出した排気微粒子量がパティキュレートフィルタ12の飽和許容量相当の第1所定値以上か否か判定する。
ステップS3でYESと判定された時は、ステップS4〜S9において、パティキュレートフィルタ12の再生用制御を行う。
まず、ステップS4では、再生用燃料噴射圧マップより再生用の燃料噴射圧を設定、つまり、通常時よりも燃料噴射圧を低下させる。
ステップS5では、ステップS4で設定された再生用の燃料噴射圧と燃料噴射圧センサ21により検出された実際の燃料噴射圧との差圧を算出する。
ステップS6では、再生用主噴射時期マップより再生用の主噴射時期を設定、つまり、通常時よりも主噴射時期を遅角させる。
ステップS7では、後噴射時期マップより後噴射時期を設定する。
ステップS8では、再生用排気ガス還流マップより排気ガス還流量を設定、つまり、通常時よりも排気ガス還流量を減量する。
そして、ステップS9では、ステップS4〜S8で設定、算出された各種制御量に基づいて排気ガス還流弁16、燃料噴射ポンプ18及び燃料噴射弁20を駆動制御する。
また、ステップS3でNOと判定された時はステップS10に進み、排気微粒子量が第1所定値よりも小さく、排気微粒子量が略0近傍となる値に設定された第2所定値以下になったか否か判定する。
ステップS10でNOと判定された時は、排気微粒子の燃焼除去が十分に進んでいないことから、ステップS4に進み、引き続き再生用制御を継続する。
また、ステップS10でYESと判定された時は、排気微粒子の燃焼除去が十分進み、パティキュレートフィルタ12の再生が完了したと判断することができることから、ステップS11〜S15、S9において通常制御を行う。
つまり、ステップS11では通常用の燃料噴射圧を設定し、ステップS12では設定された通常用の燃料噴射圧と燃料噴射圧センサ21により検出された実際の燃料噴射圧との差圧を算出し、ステップS13では通常用の主噴射時期を設定し、ステップS14では後噴射時期を禁止し、ステップS15では通常用の排気ガス還流量を設定する。
【0016】
以上のように、本実施形態によれば、パティキュレートフィルタ12に捕獲された排気微粒子量が第1所定値以上になった時、燃料噴射圧を低下、主噴射時期を遅角、後噴射を追加、排気ガス還流量が減量される。
従って、燃料噴射圧が低下されることによって燃焼が緩慢になり、後燃えが促進されるため、排ガス温度が上昇してパティキュレートフィルタ12に捕獲された排気微粒子を燃焼除去でき、失火の発生を抑制しつつパティキュレートフィルタ12の再生を行うことができる。
また、主噴射時期が失火しない程度に遅角されることによって、更に燃焼が緩慢になり排気ガス温度が上昇するため、パティキュレートフィルタ12の再生効果を向上することができる。
また、後噴射が追加されることによって、後噴射が燃焼して排気ガス温度が更に上昇するため、パティキュレートフィルタ12の再生効果を向上することができる。
また、排気ガス還流量が減量されることによって、燃料噴射圧の低下制御に伴う燃焼性悪化を抑制することができるとともに、高温の排気ガスが吸気系に還流されることによる熱エネルギーロスを抑制できるため、排気ガス温度低下を抑制でき、パティキュレートフィルタ12の再生効果を向上することができる。
【0017】
尚、本実施形態では、燃料噴射圧低下制御中排気ガスを減量する例を示したが、排気ガス還流量を完全に0にするようにしてもよい。
また、本実施形態では、パティキュレートフィルタ12の前後差圧に基づいて排気微粒子量を検出する例を示したが、その他、エンジンから排出される排気ガス中に含有される排気微粒子量を運転状態毎に実験的に求めるとともに、そのデータをコントロールユニット30のメモリに記憶し、実際の運転状態に対応して逐次そのデータから排気微粒子量を読み出し、排気微粒子量を積算すれば、排気微粒子量を間接的に検出することができる。
また、本実施形態では、本発明に関わる制御を実行させるコンピュータ・プログラムをコントロールユニット30のメモリに記憶させて実行させる例を示したが、コントロールユニット20とは別体の記憶媒体(CD−ROM等)に記憶させて実行させてもよい。
また、上記コンピュータ・プログラムを、インターネットなどの無線通信手段を介して入手し、書き換え可能なROMに記憶させる事によって実行させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に関する全体構成図。
【図2】実施形態に関する制御ブロック図。
【図3】実施形態に関する後噴射時期マップを示す図。
【図4】実施形態に関する燃料噴射波形を示す燃料噴射波形図。
【図5】実施形態に関する排気ガス還流マップを示す図。
【図6】実施形態に関する排気ガス還流弁、燃料噴射ポンプ、燃料噴射弁の詳細制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
1:ディーゼルエンジン
12:パティキュレートフィルタ
13、14:排気圧力センサ(排気微粒子量検出手段)
15:排気ガス還流通路
16:排気ガス還流弁
18:燃料噴射ポンプ
19:コモンレール(蓄圧手段)
20:燃料噴射弁(燃料噴射手段)
30:コントロールユニット
30e:燃料噴射圧制御手段
30i:燃料噴射時期制御手段
Claims (5)
- 高圧の燃料を蓄圧する蓄圧手段と、
該蓄圧手段に接続され高圧の燃料を燃焼室に噴射する燃料噴射手段と、
エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
上記燃料噴射手段による燃料噴射圧力を上記運転状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態に応じて制御する燃料噴射圧制御手段と、
上記燃料噴射手段による燃料噴射時期を圧縮行程上死点近傍に設定するとともに、該燃料噴射時期を上記運転状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態に応じて制御する燃料噴射時期制御手段と、
排気通路に配置され排気ガス中の排気微粒子を捕獲するパティキュレートフィルタと、
該パティキュレートフィルタに捕獲された排気微粒子量を直接若しくは間接的に検出する排気微粒子量検出手段とを備え、
上記燃料噴射圧力制御手段は、上記排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定値に達した時、燃料噴射圧力をエンジンの運転状態に応じて制御される燃料噴射圧力よりも低下するよう構成されていることを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。 - 上記パティキュレートフィルタよりも上流側の排気通路と吸気通路とを連通する排気ガス還流通路と、
該排気ガス還流通路に配置される排気ガス還流弁と、
上記運転状態検出手段により検出された運転状態に応じて上記排気ガス還流弁による排気ガス還流量を制御する排気ガス還流量制御手段とを備え、
該排気ガス還流制御手段は、上記排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定値に達し、上記燃料噴射圧力制御手段により燃料噴射圧力を低下させる時、排気ガス還流量を運転状態に応じて制御される排気ガス還流量よりも減量方向に制御するよう構成されていることを特徴とする請求項1記載のエンジンの燃料噴射制御装置。 - 上記燃料噴射手段は、圧縮行程上死点近傍で噴射される主噴射と、該主噴射後の膨張行程で噴射される後噴射とを実行するよう構成されていることを特徴とする請求項2記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
- 上記燃料噴射時期制御手段は、上記排気微粒子量検出手段により検出された排気微粒子量が所定値に達した時、圧縮行程上死点近傍に設定された燃料噴射時期を遅角するよう構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
- 少なくともコンピュータと、高圧の燃料を蓄圧する蓄圧手段と、該蓄圧手段に接続され高圧の燃料を燃焼室に噴射する燃料噴射手段と、排気通路に配置され排気ガス中の排気微粒子を捕獲するパティキュレートフィルタとを含むエンジンの燃料噴射制御装置に組込まれ、
エンジンの運転状態を検出する第1手順と、
第1手順により検出されたエンジンの運転状態に応じて燃料噴射手段による燃料噴射圧を制御する第2手順と、
燃料噴射手段による燃料噴射時期を圧縮行程上死点近傍に設定するとともに、該燃料噴射時期をエンジンの運転状態に応じて制御する第3手順と、
パティキュレートフィルタに捕獲された排気微粒子量を直接若しくは間接的に検出する第4手順と、
第4手順により検出された排気微粒子量が所定値に達した時、燃料噴射圧力をエンジンの運転状態に応じて制御される燃料噴射圧力よりも低下させる第4手順とをエンジンの燃料噴射制御装置に実行させることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002182333A JP2004027885A (ja) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | エンジンの燃料噴射制御装置及びそのコンピュータ・プログラム |
EP03013461A EP1375886A3 (en) | 2002-06-24 | 2003-06-24 | Fuel injection control apparatus and method for an engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002182333A JP2004027885A (ja) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | エンジンの燃料噴射制御装置及びそのコンピュータ・プログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004027885A true JP2004027885A (ja) | 2004-01-29 |
Family
ID=29717552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002182333A Pending JP2004027885A (ja) | 2002-06-24 | 2002-06-24 | エンジンの燃料噴射制御装置及びそのコンピュータ・プログラム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1375886A3 (ja) |
JP (1) | JP2004027885A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008111428A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-05-15 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排出ガス温度制御方法及び装置並びに内燃機関システム |
JP2010043563A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置の制御方法 |
WO2014017349A1 (ja) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2016089652A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2920823A1 (fr) * | 2007-09-12 | 2009-03-13 | Renault Sas | Procede de decrassage d'un echangeur thermique d'un circuit de recirculation de gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne |
US8631642B2 (en) | 2009-12-22 | 2014-01-21 | Perkins Engines Company Limited | Regeneration assist calibration |
US20110146246A1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-06-23 | Caterpillar Inc. | Regeneration assist transition period |
DE102020215291A1 (de) * | 2020-12-03 | 2022-06-09 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren und Recheneinheit zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Partikelfilter |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3244333B2 (ja) * | 1993-04-16 | 2002-01-07 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 |
IT1268026B1 (it) * | 1994-03-01 | 1997-02-20 | Fiat Ricerche | Sistema elettronico per il controllo della pressione di iniezione in transitorio. |
US6546721B2 (en) * | 2000-04-18 | 2003-04-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device |
DE60106924T2 (de) * | 2000-07-24 | 2005-11-10 | Toyota Jidosha K.K., Toyota | Abgasreinigungsvorrichtung |
JP3998432B2 (ja) * | 2001-04-05 | 2007-10-24 | 三菱ふそうトラック・バス株式会社 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
ITTO20010786A1 (it) * | 2001-08-03 | 2003-02-03 | Fiat Ricerche | Metodo di autoinnesco della rigenerazione di un filtro particolato per un motore diesel ad iniezione diretta provvisto di un impianto di ini |
-
2002
- 2002-06-24 JP JP2002182333A patent/JP2004027885A/ja active Pending
-
2003
- 2003-06-24 EP EP03013461A patent/EP1375886A3/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008111428A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-05-15 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排出ガス温度制御方法及び装置並びに内燃機関システム |
JP2010043563A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置の制御方法 |
WO2014017349A1 (ja) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2016089652A (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
US10378476B2 (en) | 2014-10-30 | 2019-08-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1375886A3 (en) | 2006-07-05 |
EP1375886A2 (en) | 2004-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7021050B2 (en) | Engine exhaust particulate after-treatment system | |
RU2390642C2 (ru) | Устройство и способ очистки выхлопных газов для двигателей внутреннего сгорания | |
JP4606939B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2005264785A (ja) | ディーゼルエンジンの排気後処理装置 | |
JP4022714B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP4371045B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP5332575B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2004027885A (ja) | エンジンの燃料噴射制御装置及びそのコンピュータ・プログラム | |
JP2000179326A (ja) | パティキュレートフィルタの再生処理制御装置 | |
JP3985098B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP4482848B2 (ja) | ターボ過給機付きエンジンの排気浄化装置 | |
JP2008144726A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP3788283B2 (ja) | 過給機付ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
JP2002285824A (ja) | エンジンの排気昇温制御方法と排気ガス浄化システムの再生制御方法 | |
JP3915671B2 (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
JP3941715B2 (ja) | エンジンの排気絞り弁制御装置 | |
JP4333230B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化システム | |
JP3846452B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP2002242732A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2006266221A (ja) | 後処理装置の昇温制御装置 | |
JP2004353502A (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP2007285211A (ja) | エンジンの排気ガス還流制御装置 | |
JP4356583B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP2008157135A (ja) | エンジンのegr制御装置 | |
US11441511B2 (en) | Engine controller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050317 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050317 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060413 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060418 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060614 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061010 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070227 |