JP2005048739A - Control device for diesel engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディーゼルエンジンの制御装置に関し、特に、自動変速機の変速等により出力される一時的なトルクダウン要求に対する制御技術に関する。 The present invention relates to a control device for a diesel engine, and more particularly to a control technique for a temporary torque-down request that is output by a shift of an automatic transmission or the like.
近年の車両では、エンジンと有段式の自動変速機（Ａ／Ｔ）とを独立して制御するのではなく、ＣＡＮ等の双方向通信システムにより両者を連携して統合的に制御するものが公知である。例えば急発進時や急加速時のようにアクセル開度が大きい場合の変速時には、Ａ／Ｔのコントロールユニットからエンジンのコントロールユニットへトルクダウン要求信号を出力して、エンジンの一時的なトルクダウンを実行することにより、変速フィーリングの向上を図ることができる（特許文献１参照）。ガソリンエンジンでは、通常、点火時期のリタード（遅角）によりトルクダウンを実現している。
一方、点火プラグの無いディーゼルエンジンでは、一般的に、燃料噴射量の一時的な減量によりトルクダウンを行う。しかしながら、ＮＯｘ吸着触媒やＤＰＦ等の排気浄化触媒を備えたディーゼルエンジンにおいて、所望の排気浄化性能が得られるように排気浄化触媒へ流入する排気の空燃比を制御している場合、上述したような燃料噴射量の一時的な減量によりトルクダウンを行うと、排気の空燃比が一時的に大きく上昇し、排気浄化性能の低下を招くおそれがある。このような排気浄化性能の低下を低減・回避するように、触媒容量を大きくすると、排気浄化触媒の大型化やコスト上昇を招いてしまう。 On the other hand, in a diesel engine without an ignition plug, torque is generally reduced by temporarily reducing the fuel injection amount. However, in a diesel engine equipped with an exhaust purification catalyst such as a NOx adsorption catalyst or a DPF, when the air-fuel ratio of exhaust flowing into the exhaust purification catalyst is controlled so as to obtain a desired exhaust purification performance, If the torque is reduced by temporarily reducing the fuel injection amount, the air-fuel ratio of the exhaust gas increases temporarily temporarily, which may cause a decrease in exhaust purification performance. Increasing the catalyst capacity so as to reduce or avoid such a decrease in exhaust purification performance leads to an increase in the size and cost of the exhaust purification catalyst.
上記の特許文献１にも記載されているように、ディーゼルエンジンにおいて、燃料噴射時期を制御することにより、エンジントルクをある程度増減できることは知られている。しかしながら、単に燃料噴射時期を進角又は遅角することによるエンジントルクの変更量は非常に限られており、上述したような一時的なトルクダウンに適用することは困難であると考えられていた。
As described in
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、トルクダウン要求に対し、排気の空燃比が一時的に大きく上昇することを回避しつつ、トルクダウンを良好に実現し得る新規なディーゼルエンジンの制御装置を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been made in view of such a problem, and in response to a torque down request, the present invention is a novel that can realize torque down well while avoiding a temporary large increase in the air-fuel ratio of exhaust gas. The main purpose is to provide a control device for a diesel engine.
ディーゼルエンジンの一時的なトルクダウン要求を出力するトルクダウン要求手段と、メイン燃料噴射に先立ってパイロット燃料噴射を行う多段燃料噴射手段と、を有する。上記トルクダウン要求に応じて、パイロット燃料噴射時期からメイン燃料噴射時期までの噴射間隔を増加する。より具体的には、トルクダウン要求に応じて、メイン燃料噴射時期を遅角するとともに、パイロット燃料噴射時期を進角する。 Torque-down requesting means for outputting a temporary torque-down request for the diesel engine, and multi-stage fuel injection means for performing pilot fuel injection prior to main fuel injection. In response to the torque reduction request, the injection interval from the pilot fuel injection timing to the main fuel injection timing is increased. More specifically, the main fuel injection timing is retarded and the pilot fuel injection timing is advanced in response to a torque down request.
このようにトルクダウン要求に応じて燃料噴射時期を補正することにより、一時的なトルクダウンによる排気の空燃比の変動を解消又は十分に低減することができ、トルクダウンに伴う排気浄化性能の低下を解消又は十分に低減することができる。 By correcting the fuel injection timing in response to the torque reduction request in this way, fluctuations in the air-fuel ratio of the exhaust due to temporary torque reduction can be eliminated or sufficiently reduced, and the exhaust purification performance decreases due to torque reduction. Can be eliminated or sufficiently reduced.
図１は、この発明が適用されるディーゼルエンジン１の全体的構成を示している。このディーゼルエンジン１は、比較的多量の排気還流（ＥＧＲ）を行うもので、排気通路２と吸気通路３のコレクタ部３ａとを結ぶＥＧＲ通路４に、例えばステッピングモータにて開度が連続的に可変制御可能なＥＧＲ弁６を備えている。上記ＥＧＲ弁６の開度は、エンジンコントロールユニット５によって制御され、運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るようになっている。たとえば、低速低負荷域ではＥＧＲ率が最大となり、回転速度、負荷が高くなるに従い、ＥＧＲ率が減少していく。
FIG. 1 shows an overall configuration of a
上記吸気通路３の吸気ポート近傍には、運転条件に応じて燃焼室内にスワールを生成するスワールコントロールバルブ９が設けられている。このスワールコントロールバルブ９は、図示せぬアクチュエータを介して上記コントロールユニットの制御信号に応じて開閉駆動されるもので、例えば低速低負荷域で閉じられ、燃焼室内にスワールが生成される。
In the vicinity of the intake port of the intake passage 3, a
ディーゼルエンジン１は、コモンレール式の燃料噴射装置１０を備えている。このコモンレール式の燃料噴射装置１０においては、サプライポンプ１１により加圧された燃料が高圧燃料供給通路１２を介して蓄圧室（コモンレール）１３にいったん蓄えられたあと、この蓄圧室１３から各気筒の燃料噴射ノズル１４に分配され、各燃料噴射ノズル１４の開閉に応じてそれぞれ噴射される。上記蓄圧室１３内の燃料圧力は、図示せぬプレッシャレギュレータによって可変的に調整されるようになっており、蓄圧室１３には、燃料圧力を検出するために燃料圧力センサ１５が設けられている。さらに、燃料温度を検出する燃料温度センサ１６がサプライポンプ１１の上流側に配置されている。なお、燃焼室には、公知のグロープラグ１８が配置されている。
The
また、このディーゼルエンジン１は、排気タービン２２とコンプレッサ２３とを同軸上に備えたターボ過給機２１を有している。上記排気タービン２２は、排気通路２のＥＧＲ通路４分岐点より下流側に位置し、かつこの排気タービン２２のスクロール入口に、容量調整手段としての可変ノズル２４を備えた容量可変型の構成となっている。すなわち、可変ノズル２４の開度を小さくした状態では、低速域のような排気流量の少ない条件に適した小容量の特性となり、可変ノズル２４の開度を大きくした状態では、高速域のような排気流量の多い条件に適した大容量の特性となる。上記可変ノズル２４は、制御圧力（制御負圧）に応動するダイヤフラム式のアクチュエータ２５によって駆動され、かつ上記制御圧力は、デューティ制御される圧力制御弁２６を介して生成される。なお、上記排気タービン２２の上流側に、排気空燃比を検出する広域型の空燃比センサ１７が配置されている。
The
また、上記排気タービン２２下流側の排気通路２には、排気中のＣＯやＨＣ等を酸化する酸化触媒２７と、ＮＯｘの処理を行うＮＯｘトラップ触媒２８と、が順に配置されている。上記ＮＯｘトラップ触媒２８は、流入する排気の排気空燃比がリーンであるときにＮＯｘを吸着し、流入する排気の酸素濃度を低下させると、吸着していたＮＯｘを放出して触媒作用により浄化処理するものである。上記ＮＯｘトラップ触媒２８の下流側には、さらに、排気微粒子（particulate matter：ＰＭ）を捕集除去する触媒付きの微粒子捕集フィルタ（Diesel particulate filter：ＤＰＦ）２９が設けられている。この微粒子捕集フィルタ２９としては、例えば、コーディエライト等のフィルタ材料にハニカム状の多数の微細な通路を形成するととともに、その端部を交互に閉塞してなるウォールフローハニカム構造（いわゆる目封じ型）のフィルタが用いられている。上記微粒子捕集フィルタ２９の入口側および出口側には、それぞれ入口側および出口側での排気温度を検出するフィルタ入口側温度センサ３０、フィルタ出口側温度センサ３１が、配置されている。さらに、排気微粒子の堆積に伴い微粒子捕集フィルタ２９の圧力損失が変化するので、微粒子捕集フィルタ２９の入口側と出口側との間の圧力差を検出する差圧センサ３２が設けられている。圧力差を直接に検出する差圧センサ３２に代えて、入口側および出口側にそれぞれ圧力センサを設けて圧力差を求めることも勿論可能である。なお、上記微粒子捕集フィルタ２９のさらに下流側には、図示せぬ排気消音器が配置されている。
Further, in the
また、吸気通路３に介装された上記コンプレッサ２３の上流側には、吸入空気量つまり新気量を検出するエアフロメータ３５が配設され、さらにその上流に、エアクリーナ３６が位置している。上記エアクリーナ３６の入口側には、外気圧つまり大気圧を検出する大気圧センサ３７が配置されている。上記コンプレッサ２３とコレクタ部３ａとの間には、過給された高温の空気を冷却するインタークーラ３８が設けられている。
An
さらに、上記吸気通路３のコレクタ部３ａ入口側に、新気量を制限する吸気絞弁４１が介装されている。この吸気絞弁４１は、ステッピングモータ等からなるアクチュエータ４２を介して、エンジンコントロールユニット５の制御信号により開閉駆動される。また、上記コレクタ部３ａには、過給圧を検出する過給圧センサ４４と、吸気温度を検出する吸気温度センサ４５と、が設けられている。
Furthermore, an
上記燃料噴射装置１０の噴射量や噴射時期、ＥＧＲ弁６の開度、可変ノズル２４の開度、などを制御するエンジンコントロールユニット５には、上述のセンサ類のほかに、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ４６、エンジン回転数を検出する回転数センサ４７、冷却水温度を検出する水温センサ４８、などのセンサ類の検出信号が入力されている。
The
上記の燃料噴射装置１０は、燃焼騒音の低減化等を図るために、メイン燃料噴射に先立ってパイロット燃料噴射を行うこと、つまり１サイクル中にパイロット燃料噴射とメイン燃料噴射とをこの順に行うことにより、燃焼を緩慢にする多段燃料噴射を行うことができる（多段燃料噴射手段）。このような多段燃料噴射の技術は公知であるので、詳細な説明は省略する。
The
図２を参照して、ＣＡＮ通信システム等により、エンジン１を制御する上記のエンジンコントロールユニット（エンジン制御部）５と、有段式の自動変速機５０を変速制御するＡ／Ｔコントロールユニット（変速機制御部）５１とは、２本の通信線５２，５３により双方向通信可能に接続され、情報を共有しつつ互いに連携して制御を行うことができる。例えば、急発進・急加速時のようにアクセル開度が大きい場合の変速時には、Ａ／Ｔコントロールユニット５１は、エンジンコントロールユニット５へトルクダウン要求信号を出力する（トルクダウン要求手段）。このトルクダウン要求信号に基づいて、エンジンコントロールユニット５は、後述するようにトルクダウンを実行し、エンジンの発生トルクを一時的に小さくする。これと同期してＡ／Ｔコントロールユニット５１は、車速等に基づいて最適な変速ポイントで変速制御を行う。これらの制御により、変速ショックのない円滑な変速を行うことができる。
Referring to FIG. 2, the above-mentioned engine control unit (engine control unit) 5 that controls the
図３は、トルクダウン制御を簡略的に示すタイムチャートであり、（Ａ）は従来例に対応し、（Ｂ）は本実施例に対応している。酸化触媒２７，ＮＯｘトラップ触媒２８及びＤＰＦ２９等の排気浄化触媒による排気浄化処理を高いレベルで行うことができるように、好ましくは運転状態に応じて排気浄化触媒に流入する排気の空燃比λを所定の目標値の近傍に維持するように制御する（空燃比制御手段）。従って、従来例（Ａ）のように、トルクダウン要求に応じて燃料噴射量を一時的に低下することによりエンジンのトルクダウンを行うと、トルクダウンに伴って排気の空燃比λが一時的かつ不用意に上昇し、排気浄化性能の低下を招いてしまう。このような排気浄化性能の低下を抑制・回避するために、触媒容量を大きくすると、触媒の大型化やコストアップを避けられない。
FIG. 3 is a time chart schematically showing torque-down control. FIG. 3A corresponds to the conventional example, and FIG. 3B corresponds to the present embodiment. Preferably, the air-fuel ratio λ of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst is set to a predetermined value so that the exhaust purification treatment by the exhaust purification catalyst such as the
図３（Ｂ）に示す本実施例では、トルクダウンにより排気の空燃比λが不用意に変動（上昇）することのないように、燃料噴射制御を利用してトルクダウンを実現している。具体的には、トルクダウン要求に応じて、メイン燃料噴射時期Ｍａｉｎ＿ＩＴを遅角側へ補正するとともに、パイロット燃料噴射時期Ｐｉｌｏｔ＿ＩＴを進角側へ補正している。つまり、パイロット燃料噴射時期Ｐｉｌｏｔ＿ＩＴからメイン燃料噴射時期Ｍａｉｎ＿ＩＴまでの噴射間隔ΔＩＴを増加側へ補正している（燃料噴射時期補正手段）。また、トルクダウン要求に応じて、メイン燃料噴射量Ｍａｉｎ＿Ｑを増量側へ補正するとともに、パイロット燃料噴射量Ｐｉｒｏｔ＿Ｑを減量側へ補正している（燃料噴射量補正手段）。但し、トルクダウン要求によって、メイン燃料噴射量Ｍａｉｎ＿Ｑとパイロット燃料噴射量Ｐｉｒｏｔ＿Ｑとを合わせたトータルの全噴射量が変動することのないようにしている。つまり、トルクダウン要求による全噴射量の増減を禁止している。 In this embodiment shown in FIG. 3B, torque reduction is realized by using fuel injection control so that the air-fuel ratio λ of the exhaust does not change (increase) inadvertently due to torque reduction. Specifically, the main fuel injection timing Main_IT is corrected to the retard side and the pilot fuel injection timing Pilot_IT is corrected to the advance side in response to the torque reduction request. That is, the injection interval ΔIT from the pilot fuel injection timing Pilot_IT to the main fuel injection timing Main_IT is corrected to the increase side (fuel injection timing correction means). In response to the torque reduction request, the main fuel injection amount Main_Q is corrected to the increase side, and the pilot fuel injection amount Pilot_Q is corrected to the decrease side (fuel injection amount correction means). However, the total total injection amount including the main fuel injection amount Main_Q and the pilot fuel injection amount Pilot_Q is not changed due to the torque reduction request. That is, increase / decrease in the total injection amount due to a torque down request is prohibited.
このような噴射制御を行うことにより、トルクダウン要求に対する燃料噴射量の増減を解消又は十分に低減し、一時的なトルクダウンの実行による排気の空燃比λの不用意な上昇を防止又は十分に低減して、排気の空燃比λを目標値近傍に維持することができる。従って、一時的なトルクダウンによる排気浄化性能の低下を回避又は十分に抑制することができる。 By performing such injection control, the increase or decrease of the fuel injection amount with respect to the torque reduction request is eliminated or sufficiently reduced, and the inadvertent increase in the exhaust air-fuel ratio λ due to the temporary torque reduction is prevented or sufficiently Thus, the air-fuel ratio λ of the exhaust can be maintained near the target value. Therefore, it is possible to avoid or sufficiently suppress a decrease in exhaust purification performance due to a temporary torque reduction.
また、従来例のように燃料噴射量の低下によりトルクダウンを行った場合、図４（Ａ）に示すように、筒内圧特性にばらつきが生じてしまうものの、本実施例ような燃料噴射時期・噴射量の補正によりトルクダウンを実現した場合、図４（Ｂ）に示すように、筒内圧特性を凹凸の少ない滑らかな特性とし、良好な燃焼を実現することができる。なお、図４（Ｂ）の破線は燃焼がない場合の筒内圧特性を示している。 Further, when the torque is reduced due to a decrease in the fuel injection amount as in the conventional example, as shown in FIG. 4 (A), the in-cylinder pressure characteristics vary, but the fuel injection timing / When torque reduction is realized by correcting the injection amount, as shown in FIG. 4B, the in-cylinder pressure characteristic can be made smooth with little unevenness, and good combustion can be realized. In addition, the broken line of FIG.4 (B) has shown the in-cylinder pressure characteristic when there is no combustion.
本実施例では、図４（Ｂ）に示すように、主トルクを発生させる主燃焼と、主燃焼に先立ってなされる予備燃焼とを行わせ、前記予備燃焼は、圧縮上死点（ＴＤＣ）近傍で起き、また、前記主燃焼は、前記予備燃焼が終了した後に開始するように、燃料噴射（ａ，ｂ）を制御する。 In this embodiment, as shown in FIG. 4B, the main combustion for generating the main torque and the preliminary combustion performed prior to the main combustion are performed, and the preliminary combustion is performed at the compression top dead center (TDC). Fuel injection (a, b) is controlled so that it occurs in the vicinity and the main combustion starts after the preliminary combustion is completed.
すなわち、圧縮行程でまず燃料を噴射し（ａ）、ＴＤＣ近傍での筒内温度（圧縮端温度）を高めるための予備燃焼を行う。運転条件に応じて、予備燃焼の熱発生が起こる噴射量は異なるが、少なくとも予備燃焼の熱発生が確認でき、主燃焼のための燃料噴射時の筒内温度が自己着火可能な温度を上回るために必要な量の燃料を噴射する。また、各運転条件において予想される圧縮端温度に応じて予備燃焼のための燃料噴射量、及び時期を変えることで、予備燃焼の安定性を向上できる。 That is, fuel is first injected in the compression stroke (a), and preliminary combustion for increasing the in-cylinder temperature (compression end temperature) in the vicinity of TDC is performed. Depending on the operating conditions, the amount of pre-combustion heat generation differs, but at least the pre-combustion heat generation can be confirmed, and the in-cylinder temperature during fuel injection for main combustion exceeds the temperature at which self-ignition is possible. The required amount of fuel is injected. Further, the stability of the preliminary combustion can be improved by changing the fuel injection amount and the timing for the preliminary combustion according to the compression end temperature expected in each operation condition.
続いて、予備燃焼が終了してから、主燃焼が開始するように、主燃焼のための燃料をＴＤＣ以降に噴射する（ｂ）。つまり、予備燃焼によって筒内温度を高めることで、主燃焼のリタード限界を広げて、目標温度への制御性を向上させる一方、予備燃焼が確実に終了した後に主燃焼の燃料を噴射することで、主燃焼のための着火遅れ期間を確保し、主燃焼の予混合燃焼割合を高くして、スモークの排出を抑制する。 Subsequently, after the preliminary combustion is completed, fuel for main combustion is injected after TDC so that main combustion starts (b). In other words, by increasing the in-cylinder temperature by pre-combustion, the retard limit of main combustion is expanded and the controllability to the target temperature is improved, while the fuel of main combustion is injected after the pre-combustion is finished reliably. The ignition delay period for main combustion is secured, the premixed combustion ratio of main combustion is increased, and smoke emission is suppressed.
予備燃焼の開始時期から主燃焼の開始時期までの間隔は、エンジン回転速度にもよるが、少なくとも２０°ＣＡ以上は離れていないと、予備燃焼（予備燃焼による熱発生）が完全には終了しない。このような間隔の設定により、主燃焼の悪化を抑制して、スモークの悪化を防ぐことができる。また、膨張行程で主燃焼が開始することから、燃焼速度は非常に遅く、主燃焼の燃焼終了は５０°ＡＴＤＣ以降となる。主燃焼の終了時期をできるだけ遅くすることで、主燃焼が緩慢になり、燃焼騒音の悪化を抑制できる。 Although the interval from the start timing of the pre-combustion to the start timing of the main combustion depends on the engine speed, the pre-combustion (heat generation by the pre-combustion) is not completed completely unless it is at least 20 ° CA or more. . By setting such an interval, deterioration of main combustion can be suppressed, and deterioration of smoke can be prevented. In addition, since the main combustion starts in the expansion stroke, the combustion speed is very slow, and the main combustion ends after 50 ° ATDC. By making the end timing of the main combustion as late as possible, the main combustion becomes slow and the deterioration of the combustion noise can be suppressed.
したがって、予備燃焼によって主燃焼のリタード限界が広がることから、主噴射の噴射時期をリタードしてもλ一定で安定した燃焼を実現できる。本実施例ではこのような燃焼を利用してトルクダウンをλ一定で実現している。 Therefore, since the retard limit of the main combustion is widened by the preliminary combustion, stable combustion with a constant λ can be realized even if the injection timing of the main injection is retarded. In this embodiment, such combustion is used to achieve torque reduction at a constant λ.
次に、エンジンコントロールユニット５により実行されるメイン燃料噴射時期のより具体的な演算処理の一例を、図５及び図６を参照して説明する。エンジン運転モードｓｔａｔｅ＿ＡＴＳは、各種センサ類の出力信号に基づいて、６つの運転モードｓｔａｔｅ１〜６の中から選択・判定される。この運転モードｓｔａｔｅ＿ＡＴＳに応じて排気の空燃比λ等が制御される。例えば、排気の空燃比λは、通常の運転モードｓｔａｔｅ１では１．３以上となり、リッチスパイク（ＮＯｘ再生）モードｓｔａｔｅ２では０．９より低く制御され、昇温モードｓｔａｔｅ３あるいは硫黄被毒解除モードｓｔａｔｅ４では、１．０（ストイキ）近傍に維持され、ＤＰＦ再生モードｓｔａｔｅ４では例えば１．０５〜１．３の範囲に制御され、焼損回避モードｓｔａｔｅ６では、１．３より低く制御される。
Next, an example of more specific calculation processing of the main fuel injection timing executed by the
基本値演算部Ｓ１では、アクセル開度等に基づいて演算される要求燃料噴射量ＱＦＴＲＱと、エンジン回転数Ｎｅと、運転モードｓｔａｔｅ＿ＡＴＳとに基づいて、基本パイロット燃料噴射時期Ｐｉｒｏｔ＿ＩＴ０が演算される。ここでは、運転モード毎に個別に設定されたマップＭ１〜Ｍ６を利用して基本パイロット燃料噴射量Ｐｉｒｏｔ＿ＩＴ０を求めている。 In the basic value calculation unit S1, the basic pilot fuel injection timing Pilot_IT0 is calculated based on the required fuel injection amount QFTRQ calculated based on the accelerator opening, the engine speed Ne, and the operation mode state_ATS. Here, the basic pilot fuel injection amount Pilot_IT0 is obtained using maps M1 to M6 individually set for each operation mode.
補正部Ｓ２では、Ａ／Ｔコントロールユニットから入力されるトルクダウン要求ＫＴＲＱ＿ＤＵＥＴと、運転モードｓｔａｔｅ＿ＡＴＳと、に基づいて、メイン燃料噴射時期の補正量を算出する。トルクダウン要求ＫＴＲＱ＿ＤＵＥＴの値が小さいほど要求されるトルクダウン量が大きくなる関係にある。そして、要求されるトルクダウン量が大きくなるほど、メイン燃料噴射時期の遅角量を大きくしている。また、排気の空燃比λがリーンである（１より大きい）運転モードｓｔａｔｅ１，５，６では、排気の空燃比λがリッチ又はストイキである（１以下である）運転モードｓｔａｔｅ２〜４の場合に比して、遅角量を大きくしている。
The correction unit S2 calculates the correction amount of the main fuel injection timing based on the torque down request KTRQ_DUET input from the A / T control unit and the operation mode state_ATS. The smaller the value of the torque down request KTRQ_DUET, the greater the required torque down amount. As the required torque reduction amount increases, the retard amount of the main fuel injection timing is increased. Further, in the
加算部Ｓ３では、Ｓ２で算出された補正量（負の値）を基本メイン燃料噴射時期に加算して、最終的なメイン燃料噴射時期を算出する。ここでは進角側を正の値としているため、メイン燃料噴射時期は遅角側に補正される。 In the addition unit S3, the correction amount (negative value) calculated in S2 is added to the basic main fuel injection timing to calculate the final main fuel injection timing. Here, since the advance side is a positive value, the main fuel injection timing is corrected to the retard side.
次に、パイロット燃料噴射時期の演算処理の一例を、図５及び図７を参照して説明する。上記のメイン燃料噴射時期の演算処理と同様、基本値演算部Ｓ１では、要求燃料噴射量ＱＦＴＲＱとエンジン回転数Ｎｅと運転モードｓｔａｔｅ＿ＡＴＳとに基づいて、基本パイロット燃料噴射時期Ｐｉｒｏｔ＿ＩＴ０が演算される。補正部Ｓ２では、トルクダウン要求ＫＴＲＱ＿ＤＵＥＴと運転モードｓｔａｔｅ＿ＡＴＳとに基づいて、パイロット燃料噴射時期の補正量を算出する。図７に示すように、要求されるトルクダウン量が大きくなるほど、パイロット燃料噴射時期の進角側への補正量を大きくしている。加算部Ｓ３では、Ｓ２で算出された補正量（正の値）を基本パイロット燃料噴射時期に加算して、最終的なパイロット燃料噴射時期を算出する。これにより、トルクダウン要求に応じて、パイロット燃料噴射時期が進角側に補正される。 Next, an example of pilot fuel injection timing calculation processing will be described with reference to FIGS. Similar to the calculation processing of the main fuel injection timing, the basic value calculation unit S1 calculates the basic pilot fuel injection timing Pilot_IT0 based on the required fuel injection amount QFTRQ, the engine speed Ne, and the operation mode state_ATS. The correction unit S2 calculates a correction amount for the pilot fuel injection timing based on the torque reduction request KTRQ_DUET and the operation mode state_ATS. As shown in FIG. 7, the correction amount to the advance side of the pilot fuel injection timing is increased as the required torque reduction amount increases. In the addition unit S3, the correction amount (positive value) calculated in S2 is added to the basic pilot fuel injection timing to calculate the final pilot fuel injection timing. Thereby, the pilot fuel injection timing is corrected to the advance side in response to the torque down request.
次に、パイロット燃料噴射量の演算処理の一例を、図５及び図８を参照して説明する。上記のメイン燃料噴射時期の演算処理と同様、基本値演算部Ｓ１では、要求燃料噴射量ＱＦＴＲＱとエンジン回転数Ｎｅと運転モードｓｔａｔｅ＿ＡＴＳとに基づいて、基本パイロット燃料噴射量Ｐｉｒｏｔ＿Ｑ０が演算される。補正部Ｓ２では、トルクダウン要求ＫＴＲＱ＿ＤＵＥＴと運転モードｓｔａｔｅ＿ＡＴＳとに基づいて、パイロット燃料噴射量の補正量を算出する。図８に示すように、要求されるトルクダウン量が大きくなるほど、パイロット燃料噴射量の増加側への補正量を大きくしている。加算部Ｓ３では、Ｓ２で算出された補正量（正の値）を基本パイロット燃料噴射量に加算して、最終的なパイロット燃料噴射量を算出する。これにより、トルクダウン要求に応じて、パイロット燃料噴射量が増量側に補正される。 Next, an example of the pilot fuel injection amount calculation process will be described with reference to FIGS. Similar to the calculation processing of the main fuel injection timing, the basic value calculation unit S1 calculates the basic pilot fuel injection amount Pirot_Q0 based on the required fuel injection amount QFTRQ, the engine speed Ne, and the operation mode state_ATS. The correction unit S2 calculates a correction amount for the pilot fuel injection amount based on the torque reduction request KTRQ_DUET and the operation mode state_ATS. As shown in FIG. 8, the correction amount to the increase side of the pilot fuel injection amount is increased as the required torque reduction amount increases. In the addition unit S3, the final pilot fuel injection amount is calculated by adding the correction amount (positive value) calculated in S2 to the basic pilot fuel injection amount. Thus, the pilot fuel injection amount is corrected to the increase side in response to the torque down request.
次に、メイン燃料噴射量の演算処理の一例を、図５及び図９を参照して説明する。上記のパイロット燃料噴射量の演算処理と同様、基本値演算部Ｓ１では、要求燃料噴射量ＱＦＴＲＱとエンジン回転数Ｎｅと運転モードｓｔａｔｅ＿ＡＴＳとに基づいて、基本メイン燃料噴射量Ｍａｉｎ＿Ｑ０が演算される。補正部Ｓ２では、トルクダウン要求ＫＴＲＱ＿ＤＵＥＴと運転モードｓｔａｔｅ＿ＡＴＳとに基づいて、メイン燃料噴射量の補正量を算出する。図９に示すように、要求されるトルクダウン量が大きくなるほど、メイン燃料噴射量の減量側への補正量を大きくしている。加算部Ｓ３では、Ｓ２で算出された補正量（負の値）を基本メイン燃料噴射量に加算して、最終的なメイン燃料噴射量を算出する。これにより、トルクダウン要求に応じて、メイン燃料噴射量が減量側に補正される。 Next, an example of the calculation process of the main fuel injection amount will be described with reference to FIGS. Similar to the calculation processing of the pilot fuel injection amount, the basic value calculation unit S1 calculates the basic main fuel injection amount Main_Q0 based on the required fuel injection amount QFTRQ, the engine speed Ne, and the operation mode state_ATS. The correction unit S2 calculates the correction amount of the main fuel injection amount based on the torque reduction request KTRQ_DUET and the operation mode state_ATS. As shown in FIG. 9, the correction amount of the main fuel injection amount to the reduction side is increased as the required torque reduction amount increases. In the addition unit S3, the final main fuel injection amount is calculated by adding the correction amount (negative value) calculated in S2 to the basic main fuel injection amount. As a result, the main fuel injection amount is corrected to the decrease side in response to the torque down request.
このように、トルクダウンに応じて、パイロット燃料噴射量を増加するとともに、メイン燃料噴射量を減少させているため、全噴射量が大きく増減することがなく、排気の空燃比λが不用意に大きく変動することがない。なお、メイン燃料噴射量の演算処理の簡素化を図るために、パイロット燃料噴射量の増量分を単に基本メイン燃料噴射量から減じる処理としても良い。 As described above, the pilot fuel injection amount is increased and the main fuel injection amount is decreased in accordance with the torque reduction, so that the total injection amount does not greatly increase and decrease, and the exhaust air-fuel ratio λ becomes inadvertent. It does not fluctuate greatly. In addition, in order to simplify the calculation process of the main fuel injection amount, it is possible to simply reduce the amount of increase in the pilot fuel injection amount from the basic main fuel injection amount.
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、上記実施例では自動変速機の変速によるトルクダウン要求に対して本発明を適用しているが、他のトルクダウン要求、例えば手動式変速機の変速によるトルクダウン要求に本発明を適用しても良い。 As described above, the present invention has been described based on the specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and changes without departing from the spirit of the present invention. . For example, in the above embodiment, the present invention is applied to a torque down request due to a shift of an automatic transmission, but the present invention is applied to other torque down requests, for example, a torque down request due to a shift of a manual transmission. May be.
また、上記実施例では実質的に燃料噴射時期・噴射量の補正のみによりトルクダウンを実現しているが、燃料噴射量の低下等の手段を併用してトルクダウンを実現するようにしても良い。更に、特定の運転状態、例えば排気の空燃比λを目標値に制御・維持する必要がある運転状態ｓｔａｔｅ２〜６の場合に限り、燃料噴射の補正によるトルクダウンを行い、通常のリーン運転モードｓｔａｔｅ１では、主として燃料噴射量の低下によりトルクダウンを行うようにしても良い。
Further, in the above embodiment, the torque reduction is realized substantially only by correcting the fuel injection timing / injection amount. However, the torque reduction may be realized by using a means for reducing the fuel injection amount. . Further, only in a specific operation state, for example, in the operation states
１…ディーゼルエンジン
５…エンジンコントロールユニット
２７…酸化触媒（排気浄化触媒）
２８…ＮＯｘトラップ触媒（排気浄化触媒）
２９…ＤＰＦ（排気浄化触媒）
５１…Ａ／Ｔコントロールユニット（変速機制御部）
DESCRIPTION OF
28 ... NOx trap catalyst (exhaust gas purification catalyst)
29 ... DPF (exhaust gas purification catalyst)
51. A / T control unit (transmission control unit)
Claims (6)
メイン燃料噴射に先立ってパイロット燃料噴射を行う多段燃料噴射手段と、
上記トルクダウン要求に応じて、パイロット燃料噴射時期からメイン燃料噴射時期までの噴射間隔を増加する燃料噴射時期補正手段と、
を有することを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 Torque down request means for outputting a temporary torque down request of the diesel engine;
Multistage fuel injection means for performing pilot fuel injection prior to main fuel injection;
Fuel injection timing correction means for increasing an injection interval from the pilot fuel injection timing to the main fuel injection timing in response to the torque down request;
A control apparatus for a diesel engine characterized by comprising:
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