JP2017075537A - Control device for vehicle - Google Patents

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章二 佐々木
Shoji Sasaki
章二 佐々木
栗田　潤一
Junichi Kurita
潤一 栗田
享 佐竹
Toru Satake
享 佐竹
聡史 五十嵐
Satoshi Igarashi
聡史 五十嵐
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a vehicle that employs a method of injecting fuel to an exhaust passage while saving electric power without requiring an additional fuel supply pump for feeding the fuel to an upstream side of an exhaust emission control device in the exhaust passage.SOLUTION: A control device for a vehicle includes: a fuel injection valve 11 for injecting fuel from a fuel tank 31 into an engine 10; a fuel supply device 30 for supplying fuel to the fuel injection valve 11; a fuel return passage 35 for returning the fuel supplied to the fuel injection valve 11 to the fuel tank 31; a three-way valve 50 to which ports (P1, P2 and P3) corresponding to the fuel supply device 30, an exhaust system fuel injection device 26 and the fuel return passage 35, respectively are connected; and an ECU 40 for blocking the port (P3) to the fuel return passage 35 of the three-way valve 50 when fuel is injected to an exhaust path 20 by the exhaust system fuel injection device 26.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両の制御装置に関し、より詳細には、排気経路に、排気を浄化する排気浄化装置と、前記排気浄化装置の上流側に燃料を噴射する排気系燃料噴射装置とを備えた車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a vehicle, and more specifically, a vehicle including an exhaust purification device for purifying exhaust and an exhaust system fuel injection device for injecting fuel upstream of the exhaust purification device in an exhaust path. The present invention relates to a control device.

従来、内燃機関、例えば、ディーゼル機関では、一般的に、排気中の有害成分や粒子状物質を処理する排気浄化装置が設けられる。排気浄化装置には、排気中の有害成分を触媒反応により浄化する排気浄化触媒、排出ガス中の粒子状物質（ＰＭと略記する）を捕集するパティキュレート・フィルタ機構等が含まれる。   2. Description of the Related Art Conventionally, an internal combustion engine, for example, a diesel engine, is generally provided with an exhaust purification device that processes harmful components and particulate matter in exhaust gas. The exhaust purification device includes an exhaust purification catalyst that purifies harmful components in the exhaust by a catalytic reaction, a particulate filter mechanism that collects particulate matter (abbreviated as PM) in the exhaust gas, and the like.

排気浄化装置においては排気温度の昇温を速やかに行って、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）の再生、排気浄化触媒の昇温、特にＮＯｘ吸蔵還元型触媒などのＤｅＮＯｘ、ＤｅＳＯｘ制御を促すことが望ましい。
排気温度の昇温方法として、気筒内に燃料を供給する燃料噴射装置とは別に、排気通路のうち排気浄化装置より上流側において燃料を添加して排気を昇温させるようにした装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In the exhaust purification system, the temperature of the exhaust gas is quickly raised to promote the regeneration of the diesel particulate filter (DPF), the temperature of the exhaust gas purification catalyst, especially the control of DeNOx and DeSOx such as a NOx storage reduction catalyst. Is desirable.
As a method for raising the exhaust temperature, an apparatus has been proposed in which fuel is added to raise the temperature of the exhaust by adding fuel on the upstream side of the exhaust purification device in the exhaust passage, separately from the fuel injection device that supplies fuel into the cylinder. (For example, refer to Patent Document 1).

また、排気通路のうち排気浄化装置より上流側に燃料を噴射して排気を昇温させる手段として、燃料回路中の燃料をヒータで気化させ、排気系に気体化した燃料を送り込むベーパライザが知られている。   Further, as a means for injecting fuel upstream of the exhaust purification device in the exhaust passage to raise the temperature of the exhaust, a vaporizer is known in which the fuel in the fuel circuit is vaporized by a heater and the vaporized fuel is sent to the exhaust system. ing.

特開２００９−４１４４７号公報JP 2009-41447 A

しかしながら、特許文献１所載の装置では、燃料を排気通路の上流側に送り込むために、専用の燃料供給ポンプが別途必要とされる。
また、燃料温度が低い条件下での使用が多い場合には、上述のような従来のベーパライザでは、燃料を気化させるためのヒータの消費電力が大きくなってしまう。 However, in the device described in Patent Document 1, a dedicated fuel supply pump is separately required in order to send fuel to the upstream side of the exhaust passage.
Further, when the fuel vapor is frequently used under the condition where the fuel temperature is low, in the conventional vaporizer as described above, the power consumption of the heater for vaporizing the fuel becomes large.

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、排気経路に排気浄化装置とこの排気浄化装置の上流側に燃料を噴射する排気系燃料噴射装置とを備えた内燃機関を搭載した車両において、燃料を排気通路の上流側に送り込むため別途の燃料供給ポンプを要さず且つ省電力化が図れる車両の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above situation, and is a vehicle equipped with an internal combustion engine that includes an exhaust purification device in an exhaust path and an exhaust system fuel injection device that injects fuel upstream of the exhaust purification device. Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for a vehicle that does not require a separate fuel supply pump for feeding fuel to the upstream side of the exhaust passage and can save power.

上記目的を達成するべく、ここに次のような技術を提案する。   In order to achieve the above object, the following technique is proposed here.

（１）内燃機関（例えば、後述するエンジン１０）の排気経路（例えば、後述する排気経路２０）に備えられる、排気を浄化する排気浄化装置（例えば、後述する排気浄化装置２５）と、前記排気浄化装置の上流側に燃料を噴射する排気系燃料噴射装置（例えば、後述する排気系燃料噴射装置２６）と、
燃料タンク（例えば、後述する燃料タンク３１）からの燃料を前記内燃機関内に噴射する噴射装置（例えば、後述する燃料噴射弁１１）と、
前記噴射装置に燃料を供給する燃料供給装置（例えば、後述する燃料供給装置３０）と、
前記噴射装置に供給された燃料を前記燃料タンクに戻す燃料リターン路（例えば、後述する燃料リターン路３５）と、
前記燃料供給装置、前記排気系燃料噴射装置、及び、前記燃料リターン路に各対応するポート（例えば、後述する第１ポートＰ１、第２ポートＰ２、及び、第３ポートＰ３）が接続された三方弁（例えば、後述する三方弁５０）と、を備えた車両の制御装置であって、
前記排気系燃料噴射装置によって前記排気経路に燃料を噴射する際に、前記三方弁の前記燃料リターン路へのポート（例えば、後述する第３ポートＰ３）を遮断する制御部（例えば、後述するＥＣＵ４０）と、
を有する車両の制御装置。 (1) An exhaust purification device (for example, an exhaust purification device 25 to be described later) provided in an exhaust path (for example, an exhaust route 20 to be described later) of an internal combustion engine (for example, an engine 10 to be described later), and the exhaust An exhaust system fuel injection device (for example, an exhaust system fuel injection device 26 described later) for injecting fuel upstream of the purification device;
An injection device (for example, a fuel injection valve 11 to be described later) for injecting fuel from a fuel tank (for example, a fuel tank 31 to be described later) into the internal combustion engine;
A fuel supply device (for example, a fuel supply device 30 described later) for supplying fuel to the injection device;
A fuel return path (for example, a fuel return path 35 described later) for returning the fuel supplied to the injector to the fuel tank;
Ports corresponding to the fuel supply device, the exhaust system fuel injection device, and the fuel return path (for example, a first port P1, a second port P2, and a third port P3 which will be described later) are connected to each other. A control device for a vehicle including a valve (for example, a three-way valve 50 described later),
When the fuel is injected into the exhaust path by the exhaust system fuel injection device, a control unit (for example, an ECU 40 described later) that shuts off a port (for example, a third port P3 described later) to the fuel return path of the three-way valve. )When,
A control device for a vehicle.

（１）の車両の制御装置では、三方弁の燃料リターン路側（例えば、後述する三方弁５０の第３ポートＰ３）を遮断することにより、燃料供給装置（例えば、後述する高圧ポンプ３３）によって高められた燃料の圧力をそのまま利用して排気系燃料噴射装置に供給することができるため、排気系燃料噴射装置に燃料を供給するためのポンプを削減することができる。   In the vehicle control apparatus of (1), the fuel return path side of the three-way valve (for example, a third port P3 of the three-way valve 50 described later) is cut off to increase the fuel supply device (for example, a high-pressure pump 33 described later). Since the pressure of the generated fuel can be supplied to the exhaust system fuel injection device as it is, the number of pumps for supplying fuel to the exhaust system fuel injection device can be reduced.

（２）前記燃料タンクから燃料を吸い上げるポンプ（例えば、後述する低圧ポンプ３２）を更に有し、前記燃料リターン路はその戻り出口側が前記ポンプの上流に接続されることを特徴とする上記（1）の車両の制御装置。   (2) The fuel tank further includes a pump (for example, a low-pressure pump 32 described later) for sucking fuel from the fuel tank, and the fuel return path is connected upstream of the pump at the return outlet side. ) Vehicle control device.

上記（２）の車両の制御装置では、上記（1）の車両の制御装置において、特に、前記燃料タンクから燃料を吸い上げるポンプを更に有し、前記燃料リターン路はその戻り出口側が前記ポンプの上流に接続される。このように、排気系噴射装置からの燃料をポンプの上流に戻すことで、内燃機関の停止時に燃料リターン路及び排気系燃料噴射装置内の燃料を燃料タンクからその下流のストレーナまでの配管内に戻すことが可能になる。このため、燃料の残留によるタール化やそれにより派生する種々の不具合を防止することができる。   In the vehicle control device of (2) above, in the vehicle control device of (1), particularly, the vehicle control device further includes a pump for sucking fuel from the fuel tank, and the return path side of the fuel return path is upstream of the pump. Connected to. In this way, by returning the fuel from the exhaust system injection device to the upstream side of the pump, the fuel in the fuel return path and the exhaust system fuel injection device is put into the pipe from the fuel tank to the downstream strainer when the internal combustion engine is stopped. It becomes possible to return. For this reason, tarring due to residual fuel and various problems derived therefrom can be prevented.

（３）前記制御部は、前記内燃機関の停止時には、前記三方弁の前記各ポート（例えば、後述する第１ポートＰ１、第２ポート、及び、第３ポートＰ３）を連通させるように制御することを特徴とする上記（1）又は（２）の車両の制御装置。   (3) When the internal combustion engine is stopped, the control unit controls the ports of the three-way valve (for example, a first port P1, a second port, and a third port P3 described later) to communicate with each other. The vehicle control device according to (1) or (2) above.

上記（３）の車両の制御装置では、上記（1）又は（２）の車両の制御装置において、特に、前記制御部は、前記内燃機関の停止時には、前記三方弁の前記各ポートを連通させるように制御する。上記のように三方弁の各ポートを連通させることで、内燃機関の停止時に燃料リターン路、排気系燃料噴射装置内の燃料をタンクに戻すことができる。このため、燃料の残留によるタール化やそれにより派生する種々の不具合を防止することができる。   In the vehicle control device according to (3), in the vehicle control device according to (1) or (2), particularly, the control unit communicates the ports of the three-way valve when the internal combustion engine is stopped. To control. By connecting each port of the three-way valve as described above, the fuel in the fuel return path and the exhaust system fuel injection device can be returned to the tank when the internal combustion engine is stopped. For this reason, tarring due to residual fuel and various problems derived therefrom can be prevented.

（４）前記排気系燃料噴射装置は、燃料の温度を上昇させるヒータ（例えば、後述するベーパライザ２６１のヒータ）を更に有し、
前記制御部は、前記排気系燃料噴射装置に供給される燃料の温度を予測（例えば、後述する燃料温度センサ３１４の検出出力に基づいて予測）して、前記予測された燃料温度が高い場合はヒータへの通電を停止または減少させる上記（1）から（３）の何れか一に記載の車両の制御装置。 (4) The exhaust system fuel injection device further includes a heater (for example, a heater of a vaporizer 261 described later) that raises the temperature of the fuel,
The control unit predicts the temperature of fuel supplied to the exhaust system fuel injection device (for example, based on a detection output of a fuel temperature sensor 314 described later), and when the predicted fuel temperature is high The vehicle control device according to any one of (1) to (3), wherein energization to the heater is stopped or reduced.

上記（４）の車両の制御装置では、上記（1）から（３）の何れか一の車両の制御装置において、特に、制御部は、例えば、燃料タンクの油温等の温度検出値又は機関起動後の経過時間などに基づいて、排気系燃料噴射装置に供給される燃料の温度を予測し、予測された燃料温度が高いときにヒータへの通電を停止または減少させることで、電力の削減をすることができる。   In the vehicle control device according to (4), in the vehicle control device according to any one of (1) to (3), in particular, the control unit is, for example, a temperature detection value such as an oil temperature of a fuel tank or an engine. Power consumption is reduced by predicting the temperature of fuel supplied to the exhaust system fuel injection system based on the elapsed time after startup, etc., and stopping or decreasing the power supply to the heater when the predicted fuel temperature is high Can do.

本発明によれば、排気経路に排気浄化装置とこの排気浄化装置の上流側に燃料を噴射する排気系燃料噴射装置とを備えた内燃機関を搭載した車両において、燃料を排気通路の上流側に送り込むため別途の燃料供給ポンプを要さず且つ省電力化が図れる車両の制御装置を具現することができる。   According to the present invention, in a vehicle equipped with an internal combustion engine that includes an exhaust purification device in an exhaust path and an exhaust system fuel injection device that injects fuel upstream of the exhaust purification device, the fuel is placed upstream of the exhaust passage. Therefore, it is possible to implement a vehicle control device that does not require a separate fuel supply pump for feeding and can save power.

本発明の一実施形態としての車両の制御装置の概要を表す系統図である。1 is a system diagram showing an outline of a vehicle control apparatus as an embodiment of the present invention. 図１中の三方弁の作動を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the action | operation of the three-way valve in FIG.

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態について詳述することにより本発明を明らかにする。
図１は本発明の一実施形態としての車両の制御装置の概要を表す系統図である。
内燃機関１０は、車両に搭載された例えば、４つの気筒毎に噴射装置としての燃料噴射弁１１を有する直列４気筒型ディーゼルエンジンである。このため、内燃機関１０を適宜エンジン１０と称する Hereinafter, the present invention will be clarified by describing an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram showing an outline of a vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention.
The internal combustion engine 10 is, for example, an in-line four-cylinder diesel engine that has a fuel injection valve 11 as an injection device for every four cylinders mounted on a vehicle. For this reason, the internal combustion engine 10 is appropriately referred to as the engine 10.

このエンジン１０の排気マニフォールド（不図示）に排気経路２０が連なっている。
排気経路２０には、外殻を構成する排気管２１内に、排気の上流側から下流側に順に、ターボチャージャ（そのタービン部分）２２、ＤＯＣ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ）２３、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）２４ が設けられている。排気経路２０に設けられたＤＯＣ２３及びＤＰＦ２４は排気を浄化する排気浄化装置２５を構成している。 An exhaust path 20 is connected to an exhaust manifold (not shown) of the engine 10.
In the exhaust path 20, a turbocharger (its turbine portion) 22, a DOC (Diesel Oxidation Catalyst) 23, and a DPF (Diesel Particulate Filter) are arranged in order from the upstream side to the downstream side of the exhaust gas in the exhaust pipe 21 constituting the outer shell. 24 is provided. The DOC 23 and the DPF 24 provided in the exhaust path 20 constitute an exhaust purification device 25 that purifies the exhaust.

特に、このエンジン１０では、気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁１１とは別途に、排気経路２０において、排気浄化装置２５の上流側に燃料を噴射する排気系燃料噴射装置２６が備えられている。この排気系燃料噴射装置２６は、燃料を昇温気化するためのベーパライザ２６１とベーパライザ２６１から吐出される燃料を排気管２１内に導く第３配管２６３とを備えている。   In particular, the engine 10 is provided with an exhaust system fuel injection device 26 that injects fuel upstream of the exhaust purification device 25 in the exhaust path 20 separately from the fuel injection valve 11 that injects fuel into the cylinder. . The exhaust system fuel injection device 26 includes a vaporizer 261 for evaporating the temperature of the fuel and a third pipe 263 for guiding the fuel discharged from the vaporizer 261 into the exhaust pipe 21.

一方、エンジン１０には、燃料噴射弁１１に燃料を供給する燃料供給装置３０が備えられている。
燃料供給装置３０は、燃料タンク３１の燃料を吸い上げる、例えばギアポンプである低圧ポンプ３２、低圧ポンプ３２で吸い上げた燃料を更に高圧に昇圧する高圧ポンプ３３、この高圧ポンプ３３で昇圧された燃料の供給を受けて蓄圧された状態の高圧燃料を各燃料噴射弁１１に分配するコモンレール（蓄圧容器）３４、及び、後述する圧力調節弁（以下ＰＣＶと略記する）３４１等を含んで構成されている。 On the other hand, the engine 10 is provided with a fuel supply device 30 that supplies fuel to the fuel injection valve 11.
The fuel supply device 30 sucks up fuel in the fuel tank 31, for example, a low-pressure pump 32 that is a gear pump, a high-pressure pump 33 that boosts the fuel sucked up by the low-pressure pump 32 to a higher pressure, and supply of fuel boosted by the high-pressure pump 33 And a common rail (accumulation vessel) 34 that distributes the high-pressure fuel that has been accumulated in response to each fuel injection valve 11, a pressure control valve (hereinafter abbreviated as PCV) 341, which will be described later, and the like.

また、制御部としてのＥＣＵ４０が設けられ、各燃料噴射弁１１は、ＥＣＵ４０からの制御信号によって、その作動が制御される。
一方、コモンレール３４に供給されて余剰となった燃料を燃料供給路３１２に介挿されたトレーナ３１５まで戻す配管である燃料リターン路３５が設けられている。詳細には、コモンレール３４にはＰＣＶ３４１が設けられ、このＰＣＶ３４１に燃料リターン路３５が接続される。ＰＣＶ３４１によって圧力が調節された燃料が燃料リターン路３５を通して燃料タンク３１に戻される。このＰＣＶ３４１もＥＣＵ４０からの制御信号によって、その作動が制御される。 Moreover, ECU40 as a control part is provided and the operation | movement of each fuel injection valve 11 is controlled by the control signal from ECU40.
On the other hand, a fuel return path 35, which is a pipe that returns the surplus fuel supplied to the common rail 34 to the trainer 315 inserted in the fuel supply path 312, is provided. Specifically, the common rail 34 is provided with a PCV 341, and a fuel return path 35 is connected to the PCV 341. The fuel whose pressure is adjusted by the PCV 341 is returned to the fuel tank 31 through the fuel return path 35. The operation of the PCV 341 is also controlled by a control signal from the ECU 40.

更に、燃料供給装置３０（そのＰＣＶ３４１の吐出口側）、排気系燃料噴射装置２６（そのベーパライザ２６１の入口側）、及び、燃料リターン路３５に、上述の順に対応する第１ポートＰ１、第２ポートＰ２、及び、第３ポートＰ３が各接続された三方弁５０が設けられている。
三方弁５０の第１ポートＰ１とＰＣＶ３４１の吐出口側とは第１配管５１で接続され、第２ポートＰ２と排気系燃料噴射装置２６のベーパライザ２６１の入口側とは第２配管５２で接続され、第３ポートＰ３は燃料リターン路３５の一端側に直接接続されている。また、燃料リターン路３５の他端側である戻り出口側はストレーナ３１５の上流側に接続されている。 Furthermore, the first port P1 and the second port corresponding to the fuel supply device 30 (the PCV 341 discharge port side), the exhaust system fuel injection device 26 (the vaporizer 261 inlet side), and the fuel return path 35 in the order described above. A three-way valve 50 to which the port P2 and the third port P3 are connected is provided.
The first port P1 of the three-way valve 50 and the discharge port side of the PCV 341 are connected by a first pipe 51, and the second port P2 and the inlet side of the vaporizer 261 of the exhaust system fuel injection device 26 are connected by a second pipe 52. The third port P3 is directly connected to one end side of the fuel return path 35. Further, the return outlet side which is the other end side of the fuel return path 35 is connected to the upstream side of the strainer 315.

三方弁５０もＥＣＵ４０からの制御信号によって、その作動が制御される。即ち、制御部としてのＥＣＵ４０は、排気系燃料噴射装置２６が排気経路２０に燃料を噴射する際に、三方弁５０の燃料リターン路３５に連なる第３ポートＰ３を遮断するように制御する。
これにより、ＰＣＶ３４１により適切に圧力が調節された燃料が三方弁５０の第１ポートＰ１から入り、第２ポートＰ２から出て、第２配管５２を通してベーパライザ２６１を有する排気系燃料噴射装置２６に供給される。 The operation of the three-way valve 50 is also controlled by a control signal from the ECU 40. That is, the ECU 40 as a control unit controls the third port P3 connected to the fuel return path 35 of the three-way valve 50 when the exhaust system fuel injection device 26 injects fuel into the exhaust path 20.
As a result, fuel whose pressure is appropriately adjusted by the PCV 341 enters from the first port P1 of the three-way valve 50, exits from the second port P2, and is supplied to the exhaust system fuel injection device 26 having the vaporizer 261 through the second pipe 52. Is done.

燃料供給装置３０について更に詳述する。燃料タンク３１の燃料出口３１１からギアポンプである低圧ポンプ３２に到る燃料供給路３１２には、この燃料出口３１１から低圧ポンプ３２に向かう順に、自動弁３１３、燃料温度センサ３１４、及び、ストレーナ３１５が設けられている。燃料温度センサ３１４の検出出力はＥＣＵ４０に入力される。   The fuel supply device 30 will be further described in detail. An automatic valve 313, a fuel temperature sensor 314, and a strainer 315 are provided in a fuel supply path 312 from the fuel outlet 311 of the fuel tank 31 to the low pressure pump 32 that is a gear pump in order from the fuel outlet 311 to the low pressure pump 32. Is provided. The detection output of the fuel temperature sensor 314 is input to the ECU 40.

既述の低圧ポンプ３２は、互いに噛み合う２つの歯車を内蔵した歯車ポンプタイプのものであり、一方の歯車は、エンジン１０のクランクシャフト（不図示）に機械的に連結されて回転し、内燃機関１０の運転中、燃料タンク３１からの燃料を低圧状態で高圧ポンプ３３側に吐出する。   The low-pressure pump 32 described above is of a gear pump type including two gears that mesh with each other, and one gear is mechanically connected to a crankshaft (not shown) of the engine 10 and is rotated to be an internal combustion engine. During the operation of 10, the fuel from the fuel tank 31 is discharged to the high pressure pump 33 side in a low pressure state.

また、高圧ポンプ３３は、カム３３１と、このカムで駆動されるプランジャ３３２、吸込チャッキ弁３３３、及び、吐出チャッキ弁３３４などで構成されている。カム３３１は、エンジン１０のカムシャフト（不図示）に連結されて駆動される。即ち、高圧ポンプ３３は、エンジン１０の運転中、カムシャフトによりカム３３１が駆動され、回転するカム３３１によりプランジャ３３２が駆動される。プランジャ３３２が上述のように駆動されることにより、吸込チャッキ弁３３３及び吐出チャッキ弁３３４が交互に開閉し、吸込チャッキ弁３３３側から吸い込まれた燃料が、昇圧された状態で吐出チャッキ弁３３４からコモンレール３４側に吐出される。   The high pressure pump 33 includes a cam 331, a plunger 332 driven by the cam, a suction check valve 333, a discharge check valve 334, and the like. The cam 331 is connected to and driven by a camshaft (not shown) of the engine 10. That is, in the high pressure pump 33, during operation of the engine 10, the cam 331 is driven by the camshaft, and the plunger 332 is driven by the rotating cam 331. By driving the plunger 332 as described above, the suction check valve 333 and the discharge check valve 334 are alternately opened and closed, and the fuel sucked from the suction check valve 333 side is increased in pressure from the discharge check valve 334. It is discharged to the common rail 34 side.

この高圧ポンプ３３の吸込路３３５には、流量制御弁（ＭＰＲＯＰ）３３６が設けられている。この流量制御弁３３６もＥＣＵ４０からの制御信号によって、その作動が制御され、高圧ポンプ３３からコモンレール３４側への燃料の吐出量が調節される。 既述のように、コモンレール３４に設けられたＰＣＶ３４１で圧力を調節された戻りの燃料は、第１配管５１、三方弁５０、燃料リターン路３５を上述の順に通って燃料供給路３１２の低圧ポンプ３２よりも上流側に戻される。 尚、この上流側に戻される部位と燃料タンク３１の燃料出口３１１との間に、既述の自動弁３１３が介挿されている。   A flow rate control valve (MPROP) 336 is provided in the suction passage 335 of the high-pressure pump 33. The operation of the flow control valve 336 is also controlled by a control signal from the ECU 40, and the amount of fuel discharged from the high pressure pump 33 to the common rail 34 is adjusted. As described above, the return fuel whose pressure is adjusted by the PCV 341 provided on the common rail 34 passes through the first pipe 51, the three-way valve 50, and the fuel return path 35 in the order described above, and the low-pressure pump of the fuel supply path 312. 32 is returned to the upstream side. The automatic valve 313 described above is interposed between the portion returned to the upstream side and the fuel outlet 311 of the fuel tank 31.

一方、燃料噴射弁１１は、燃料戻し路３６を介して燃料タンク３１に接続されており、燃料噴射弁１１のリーク燃料は、この燃料戻し路３６を介して燃料タンク３１に戻される。また、高圧ポンプ３３は、オーバーフロー弁３３７を介して燃料逃がし路３７に接続されている。このオーバーフロー弁３３７は、高圧ポンプ３３内の燃料圧が所定の設定圧を超えたときに開弁し、高圧ポンプ３３内の燃料を燃料逃がし路３７に排出して、高圧ポンプ３３内の燃料を調圧する。   On the other hand, the fuel injection valve 11 is connected to the fuel tank 31 via a fuel return path 36, and leaked fuel from the fuel injection valve 11 is returned to the fuel tank 31 via this fuel return path 36. The high pressure pump 33 is connected to the fuel escape passage 37 via the overflow valve 337. The overflow valve 337 opens when the fuel pressure in the high-pressure pump 33 exceeds a predetermined set pressure, discharges the fuel in the high-pressure pump 33 to the fuel escape passage 37, and discharges the fuel in the high-pressure pump 33. Adjust pressure.

他方、電源としてのバッテリ６０が設けられている。このバッテリ６０から、ＥＣＵ４０からの制御信号に応答して開閉するリレー２６２を介して、ベーパライザ２６１のヒータ用電力が供給される。尚、ＥＣＵ４０の作動電源もバッテリ６０から供給される。   On the other hand, a battery 60 as a power source is provided. Electric power for the heater of the vaporizer 261 is supplied from the battery 60 via a relay 262 that opens and closes in response to a control signal from the ECU 40. The operating power for the ECU 40 is also supplied from the battery 60.

次に、本実施形態の車両の制御装置の動作について説明する。
エンジン１０の運転期間中は、自動弁３１３は開弁されており、燃料タンク３１からストレーナ３１５が介挿された燃料供給路３１２を通して低圧ポンプ３２で吸い上げられた燃料が、更に、高圧ポンプ３３で昇圧される。高圧ポンプ３３の吐出量は、流量制御弁（ＭＰＲＯＰ）３３６で調節され、昇圧された燃料がコモンレール３４に送られて蓄圧される。コモンレール３４内で蓄圧されている燃料は、ＥＣＵ４０の制御下で作動する燃料噴射弁１１からエンジン１０の各対応する気筒内に適切なタイミングで噴射される。既述の通り、高圧ポンプ３３における圧力はオーバーフロー弁３３７によって適宜燃料逃がし路３７に逃がされてその上限が設定圧を超えないように制限される。 Next, the operation of the vehicle control apparatus of this embodiment will be described.
During the operation period of the engine 10, the automatic valve 313 is opened, and the fuel sucked up by the low-pressure pump 32 through the fuel supply path 312 in which the strainer 315 is inserted from the fuel tank 31 is further fed by the high-pressure pump 33. Boosted. The discharge amount of the high-pressure pump 33 is adjusted by a flow rate control valve (MPROP) 336, and the boosted fuel is sent to the common rail 34 and accumulated. The fuel accumulated in the common rail 34 is injected into each corresponding cylinder of the engine 10 from the fuel injection valve 11 operating under the control of the ECU 40 at an appropriate timing. As described above, the pressure in the high-pressure pump 33 is appropriately released by the overflow valve 337 to the fuel escape passage 37 so that the upper limit thereof does not exceed the set pressure.

ここで、適宜、図２を参照して、三方弁５０の作動と排気系燃料噴射装置２６のベーパライザ２６１への燃料供給動作について説明する。
図２は、図１中の三方弁５０の作動をＰＣＶ３４１の作動との関連において説明するための模式図である。
既述のように、三方弁５０はＥＣＵ４０の制御下で作動する。図２において「Ａ」と表記の通常時、即ち、排気系燃料噴射装置２６を作動させない状態では、ＰＣＶ３４１の吐出側は閉状態、且つ、三方弁５０の第２ポートが閉止状態に制御される。
尚、図２「Ａ」の通常時の表記においては、上述のようにＰＣＶ３４１の吐出側が閉状態となっている場合が表されているが、通常時であっても所定の条件下ではＰＣＶ３４１が開いている場合もある。 Here, the operation of the three-way valve 50 and the operation of supplying fuel to the vaporizer 261 of the exhaust system fuel injection device 26 will be described with reference to FIG. 2 as appropriate.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the three-way valve 50 in FIG. 1 in relation to the operation of the PCV 341.
As described above, the three-way valve 50 operates under the control of the ECU 40. In the normal state indicated by “A” in FIG. 2, that is, in a state where the exhaust system fuel injection device 26 is not operated, the discharge side of the PCV 341 is controlled to be closed, and the second port of the three-way valve 50 is controlled to be closed. .
2A shows the case where the discharge side of the PCV 341 is in the closed state as described above, but the PCV 341 is under the predetermined condition even in the normal time. It can be open.

次に、図２において「Ｂ」と表記の昇温時、即ち、排気系燃料噴射装置２６を作動させるときには、ＰＣＶ３４１の吐出側は開状態であり、且つ、三方弁５０の第３ポートＰ３はＥＣＵ４０により閉状態に制御される。これにより、ＰＣＶ３４１で調圧された燃料が、開状態にされた三方弁５０の第１ポートＰ１から第２ポートＰ２へと連通して、第２ポートＰ２から第２配管５２を通して排気系燃料噴射装置２６のベーパライザ２６１へと供給される。   Next, at the time of the temperature rise denoted by “B” in FIG. 2, that is, when the exhaust system fuel injection device 26 is operated, the discharge side of the PCV 341 is open, and the third port P3 of the three-way valve 50 is The ECU 40 is controlled to be closed. As a result, the fuel regulated by the PCV 341 communicates from the first port P1 of the opened three-way valve 50 to the second port P2, and the exhaust system fuel injection from the second port P2 through the second pipe 52. It is supplied to the vaporizer 261 of the device 26.

即ち、三方弁５０の第３ポートＰ３に連なる燃料リターン路３５側を遮断することにより、燃料供給装置（高圧ポンプ３３）によって圧力が高められた燃料（コモンレール３４で蓄圧されＰＣＶ３４１で適度に減圧された燃料）をそのまま利用して排気系燃料噴射装置２６に供給することができる。このため、排気系燃料噴射装置２６に燃料を供給するために従来の装置（例えば、特許文献１の装置）では必要とされていたポンプを削減することができる。   That is, by blocking the fuel return path 35 side connected to the third port P3 of the three-way valve 50, the fuel whose pressure is increased by the fuel supply device (high pressure pump 33) (accumulated pressure by the common rail 34 and moderately reduced by the PCV 341). The fuel can be supplied to the exhaust system fuel injection device 26 as it is. For this reason, in order to supply fuel to the exhaust system fuel injection device 26, it is possible to reduce the number of pumps required in the conventional device (for example, the device of Patent Document 1).

三方弁５０の第２ポートＰ２から第２配管５２を通してベーパライザ２６１へと供給された燃料は、このベーパライザ２６１のヒータで昇温気化され、第３配管２６３の先端のノズルから排気管２１内のターボチャージャ２２よりも下流側で且つ排気浄化装置２５の上流側に噴射される。このように噴射された燃料によるＤＯＣ２３での酸化反応により排気管２１内は急速に昇温され、ＤＰＦ２４の再生や、触媒の昇温によるＤｅＮＯｘ、ＤｅＳＯｘ制御が促進される。   The fuel supplied from the second port P2 of the three-way valve 50 to the vaporizer 261 through the second pipe 52 is heated and evaporated by the heater of the vaporizer 261, and the turbo in the exhaust pipe 21 from the nozzle at the tip of the third pipe 263. The fuel is injected downstream of the charger 22 and upstream of the exhaust purification device 25. The inside of the exhaust pipe 21 is rapidly heated by the oxidation reaction in the DOC 23 by the fuel injected in this way, and regeneration of the DPF 24 and control of DeNOx and DeSOx due to catalyst temperature increase are promoted.

一方、図２において「Ｃ」と表記のエンジン１０の停止時には、ＰＣＶ３４１の吐出側は閉状態、且つ、三方弁５０の第１ポートＰ１、第２ポートＰ２、及び、第３ポートＰ３は、ＥＣＵ４０によりそれらが連通状態となるように制御される。   On the other hand, when the engine 10 labeled “C” in FIG. 2 is stopped, the discharge side of the PCV 341 is closed, and the first port P1, the second port P2, and the third port P3 of the three-way valve 50 are connected to the ECU 40. Are controlled so as to be in communication.

図２の「Ａ」及び「Ｂ」の、エンジン１０が運転中であるときには、低圧ポンプ３２が作動を継続しているため、燃料供給路３１２内の低圧ポンプ３２よりも上流側は負圧になり、従って、燃料供給路３１２に他端である戻り出口側が接続された燃料リターン路３５内も負圧になっている。この負圧は、自動弁３１３の後述する作用によって、エンジン１０の停止直後も比較的安定的に維持される。   When the engine 10 of “A” and “B” in FIG. 2 is in operation, the low-pressure pump 32 continues to operate, so that the upstream side of the low-pressure pump 32 in the fuel supply path 312 has a negative pressure. Therefore, the pressure in the fuel return path 35 connected to the fuel supply path 312 on the return outlet side, which is the other end, is also negative. This negative pressure is maintained relatively stably even immediately after the engine 10 is stopped by the action of the automatic valve 313 described later.

エンジン１０が停止すると、三方弁５０の第１ポートＰ１、第２ポート、及び、第３ポートＰ３が連通状態になるが、ＰＣＶ３４１の吐出側は閉状態となるため、第２ポートＰ２からベーパライザ２６１への第２配管５２に滞留していた燃料、及び、第１配管５１に滞留していた燃料は、燃料リターン路３５内の負圧に吸引されて、三方弁５０の第２ポートを通って燃料リターン路３５へと引き戻される。
尚、ＥＣＵ４０の回路電源を含む主電源がオフにされたときには、三方弁５０は上述の「Ａ」の状態をとり、且つ、ＰＣＶ３４１は上述の「Ｂ」の状態をとる。 When the engine 10 is stopped, the first port P1, the second port, and the third port P3 of the three-way valve 50 are in a communication state, but the discharge side of the PCV 341 is in a closed state, so the vaporizer 261 starts from the second port P2. The fuel staying in the second pipe 52 and the fuel staying in the first pipe 51 are sucked into the negative pressure in the fuel return path 35 and pass through the second port of the three-way valve 50. The fuel is returned to the fuel return path 35.
When the main power source including the circuit power source of the ECU 40 is turned off, the three-way valve 50 takes the above-mentioned “A” state, and the PCV 341 takes the above-mentioned “B” state.

次に、本実施形態において、燃料タンク３１の燃料出口３１１側に設けられた自動弁３１３の作用について説明する。
自動弁３１３は、ＥＣＵ４０からの制御信号に応答して、エンジン１０の停止時に閉弁される。このため、エンジン１０の停止時に、燃料タンク３１の燃料が負圧の燃料供給路３１２に吸い上げられることが阻止され、燃料リターン路３５内の負圧も維持される。従って、第２配管５２及び第１配管５１内に滞留していた燃料を、燃料リターン路３５へと引き戻すことが確実に行われる。このため、エンジン１０の停止時に、ベーパライザ２６１や第３配管２６３に燃料が残留してタール化やそれにより派生する種々の不具合が生じるといったおそれが効果的に回避される。 Next, the operation of the automatic valve 313 provided on the fuel outlet 311 side of the fuel tank 31 in this embodiment will be described.
The automatic valve 313 is closed when the engine 10 is stopped in response to a control signal from the ECU 40. Therefore, when the engine 10 is stopped, the fuel in the fuel tank 31 is prevented from being sucked into the negative pressure fuel supply path 312 and the negative pressure in the fuel return path 35 is also maintained. Therefore, the fuel staying in the second pipe 52 and the first pipe 51 is reliably pulled back to the fuel return path 35. For this reason, when the engine 10 is stopped, there is effectively avoided the possibility that the fuel remains in the vaporizer 261 and the third pipe 263 to cause tarring and various problems derived therefrom.

更に、本実施形態では、ＥＣＵ４０は、例えば、燃料温度センサ３１４による温度検出値又はエンジン１０起動後の経過時間などに基づいて、第２配管５２を通して排気系燃料噴射装置２６に供給される燃料の温度を予測し、予測された燃料温度が高いときにベーパライザ２６１のヒータへの通電を停止または減少させることで、電力の削減をする。
このヒータへの通電を停止する制御は、ＥＣＵ４０の制御信号により、バッテリ６０からベーパライザ２６１への給電路に介在するリレー２６２の開閉を制御することによって行われる。これにより、本実施形態の装置における省電力化がはかられる。 Further, in the present embodiment, the ECU 40 controls the amount of fuel supplied to the exhaust system fuel injection device 26 through the second pipe 52 based on, for example, the temperature detected by the fuel temperature sensor 314 or the elapsed time after the engine 10 is started. The power is reduced by predicting the temperature and stopping or reducing the energization to the heater of the vaporizer 261 when the predicted fuel temperature is high.
The control for stopping energization of the heater is performed by controlling the opening and closing of the relay 262 interposed in the power supply path from the battery 60 to the vaporizer 261 by a control signal of the ECU 40. Thereby, power saving in the apparatus of this embodiment can be achieved.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した限りには限定されず、更に種々変形変更して実施することができる。
例えば、上述の実施形態においては、自動弁３１３を設けることによって第２配管５２及び第１配管５１内に滞留していた燃料を、確実に燃料リターン路３５内に引き戻すことができるようにしたが、自動弁３１３を省略する構成を採ることもできる。即ち、燃料リターン路３５内の負圧は自動弁３１３によって燃料タンク３１の燃料出口３１１を敢えて閉止せずとも数秒間程度は維持される。この時間内に維持される負圧により、第２配管５２及び第１配管５１内に滞留していた燃料を燃料リターン路３５へと引き戻すことが可能である。
従って、このように自動弁３１３を省略した態様の車両の制御装置も本発明に包摂される。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited as long as it mentioned above, Furthermore, various deformation | transformation changes can be implemented.
For example, in the above-described embodiment, the automatic valve 313 is provided so that the fuel staying in the second pipe 52 and the first pipe 51 can be reliably pulled back into the fuel return path 35. The automatic valve 313 may be omitted. That is, the negative pressure in the fuel return path 35 is maintained for several seconds without the automatic valve 313 closing the fuel outlet 311 of the fuel tank 31. Due to the negative pressure maintained within this time, the fuel remaining in the second pipe 52 and the first pipe 51 can be pulled back to the fuel return path 35.
Therefore, a vehicle control apparatus in which the automatic valve 313 is omitted in this way is also included in the present invention.

１０…エンジン
１１…燃料噴射弁
２０…排気経路
２１…排気管
２２…ターボチャージャ
２３…ＤＯＣ
２４…ＤＰＦ
２５…排気浄化装置
２６…排気系燃料噴射装置
３０…燃料供給装置
３１…燃料タンク
３２…低圧ポンプ
３３…高圧ポンプ
３４…コモンレール
３５…燃料リターン路
３６…燃料戻し路
３７…燃料逃がし路
４０…ＥＣＵ
５０…三方弁
５１…第１配管
５２…第２配管
６０…バッテリ
２６１…ベーパライザ
２６２…リレー
２６３…第３配管
３１２…燃料供給路
３１３…自動弁
３１４…燃料温度センサ
３１５…ストレーナ
３４１…圧力調節弁（ＰＣＶ） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine 11 ... Fuel injection valve 20 ... Exhaust path 21 ... Exhaust pipe 22 ... Turbocharger 23 ... DOC
24 ... DPF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 25 ... Exhaust gas purification device 26 ... Exhaust system fuel injection device 30 ... Fuel supply device 31 ... Fuel tank 32 ... Low pressure pump 33 ... High pressure pump 34 ... Common rail 35 ... Fuel return path 36 ... Fuel return path 37 ... Fuel escape path 40 ... ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Three-way valve 51 ... 1st piping 52 ... 2nd piping 60 ... Battery 261 ... Vaporizer 262 ... Relay 263 ... 3rd piping 312 ... Fuel supply path 313 ... Automatic valve 314 ... Fuel temperature sensor 315 ... Strainer 341 ... Pressure control valve (PCV)

Claims (4)

内燃機関の排気経路に備えられる、排気を浄化する排気浄化装置と、前記排気浄化装置の上流側に燃料を噴射する排気系燃料噴射装置と、
燃料タンクからの燃料を前記内燃機関内に噴射する噴射装置と、
前記噴射装置に燃料を供給する燃料供給装置と、
前記噴射装置に供給された燃料を前記燃料タンクに戻す燃料リターン路と、
前記燃料供給装置、前記排気系燃料噴射装置、及び、前記燃料リターン路に各対応するポートが接続された三方弁と、を備えた車両の制御装置であって、
前記排気系燃料噴射装置によって前記排気経路に燃料を噴射する際に、前記三方弁の前記燃料リターン路へのポートを遮断する制御部と、
を有する車両の制御装置。 An exhaust purification device that purifies exhaust, and an exhaust system fuel injection device that injects fuel upstream of the exhaust purification device, provided in an exhaust path of an internal combustion engine;
An injector for injecting fuel from a fuel tank into the internal combustion engine;
A fuel supply device for supplying fuel to the injector;
A fuel return path for returning the fuel supplied to the injector to the fuel tank;
A control device for a vehicle, comprising: the fuel supply device, the exhaust system fuel injection device, and a three-way valve to which a corresponding port is connected to the fuel return path,
A control unit that shuts off a port of the three-way valve to the fuel return path when fuel is injected into the exhaust path by the exhaust system fuel injection device;
A control device for a vehicle. 前記燃料タンクから燃料を吸い上げるポンプを更に有し、
前記燃料リターン路はその戻り出口側が前記ポンプの上流に接続されることを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。 A pump for sucking fuel from the fuel tank;
2. The vehicle control device according to claim 1, wherein a return outlet side of the fuel return path is connected upstream of the pump. 前記制御部は、前記内燃機関の停止時には、前記三方弁の前記各ポートを連通させるように制御することを特徴とする請求項1又は２に記載の車両の制御装置。   3. The vehicle control device according to claim 1, wherein the control unit controls the ports of the three-way valve to communicate with each other when the internal combustion engine is stopped. 前記排気系燃料噴射装置は、燃料の温度を上昇させるヒータを更に有し、
前記制御部は、前記排気系燃料噴射装置に供給される燃料の温度を予測して、前記予測された燃料温度が高い場合はヒータへの通電を停止または減少させる請求項1から３の何れか一項に記載の車両の制御装置。
The exhaust system fuel injection device further includes a heater for raising the temperature of the fuel,
4. The control unit according to claim 1, wherein the control unit predicts a temperature of fuel supplied to the exhaust system fuel injection device, and stops or reduces energization to the heater when the predicted fuel temperature is high. The vehicle control device according to one item.
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