WO2007004471A1 - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents

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Michihiro Hata
Kei Shigahara
Noriyuki Koga
Kazuo Kurata
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Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a diesel engine control device, and more particularly to a technique for maintaining the temperature of an exhaust purification device at an activation temperature.
  • the DPF it is necessary to remove the PM when the accumulated amount of the captured PM exceeds an allowable amount.
  • a method for removing the accumulated PM for example, an oxidation catalyst is provided upstream of the DPF, post-injection in the expansion stroke or exhaust stroke is performed, and the unburned fuel (HC) is oxidized by the oxidation catalyst.
  • HC unburned fuel
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to reduce the temperature of the exhaust purification means that does not deteriorate the vehicle operating state even in the fuel cut state. It is an object of the present invention to provide a control device for a diesel engine that can suppress the exhaust gas and can maintain the exhaust purification performance of the exhaust purification means satisfactorily.
  • a control device for a diesel engine is provided in a fuel injection means for directly injecting fuel into a combustion chamber, and an intake passage of the diesel engine, and the diesel engine Intake throttle means for adjusting the amount of intake air supplied to the engine, exhaust purification means provided in the exhaust passage of the diesel engine for purifying exhaust gas exhausted from the diesel engine, and the diesel engine
  • An exhaust gas recirculation adjusting means for adjusting the amount of exhaust gas recirculated into the combustion chamber; and a control means for controlling the fuel injection means, the intake throttling means, and the exhaust gas recirculation adjusting means.
  • control means controls the intake throttle means to reduce the intake air amount, and the control means controls the exhaust gas recirculation adjustment means to exhaust the exhaust gas. Increase air reflux.
  • the control means controls the intake throttle means to reduce the intake air amount and suppress the introduction of fresh air into the engine, thereby The removal of heat from the dredging means can be suppressed.
  • the control means force S exhaust gas recirculation control means it is possible to mitigate the increase in the engine's pumping loss due to the suppression of fresh air. Generation of braking force can be prevented.
  • the exhaust purification unit includes a particulate filter that captures particulate matter in exhaust exhausted by the diesel engine power, and an upstream of the particulate filter. And an acid catalyst disposed on the side.
  • the control device for the diesel engine performs the expansion stroke or exhaust stroke of the diesel engine by the fuel injection means when the particulate matter accumulation amount in the particulate filter reaches a predetermined amount.
  • the fuel cell further comprises forced regeneration means for forcibly regenerating the particulate filter by forcibly burning and removing the particulate matter captured by the particulate filter by performing the auxiliary fuel injection, and the control means comprises the fuel
  • the intake throttle means is controlled to reduce the intake air amount
  • the exhaust gas recirculation adjustment means is The exhaust gas recirculation amount is increased by control.
  • control means controls the intake throttle means to reduce the intake air amount and introduce fresh air.
  • Control and control the exhaust power recirculation control means By increasing the exhaust gas recirculation amount, the pressure increase in the intake system and exhaust system is reduced.
  • the control means increases the exhaust gas recirculation amount by the exhaust gas recirculation adjusting means in accordance with an increase in the rotational speed of the diesel engine. .
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a control device for a diesel engine according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart of a heat retention control routine of the exhaust gas purification device, which is executed by the ECU of the control device of FIG. 1, and
  • FIG. 3 is a time chart corresponding to the present embodiment, Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
  • FIG. 1 there is shown a schematic configuration diagram of a diesel engine control device according to an embodiment of the present invention.
  • the engine 1 is a common rail type diesel engine having a plurality of cylinders. More specifically, the engine 1 supplies high-pressure fuel accumulated in the common rail 2a by the common rail system 2 to the fuel injection valve 4 (fuel injection means) of each cylinder, and the fuel injection valve at an arbitrary injection timing and injection amount. It is configured to be able to inject from 4 into the combustion chamber 6 of each cylinder.
  • FIG. 1 shows a cross section of one cylinder of the engine 1. The other cylinders have the same configuration and are not shown here.
  • Each cylinder is provided with a piston 8 that can slide up and down, and the piston 8 is connected to a crankshaft 12 via a connecting rod 10.
  • a flywheel 14 is provided at one end of the crankshaft 12, and a crank angle sensor 16 that detects the rotational speed of the crankshaft 12 is provided in the flywheel 14.
  • Each combustion chamber 6 communicates with an intake passage 20 and an exhaust passage 30.
  • Each intake passage 20 has an intake valve 22 that communicates and blocks the combustion chamber 6 and the intake passage 20.
  • Each exhaust passage 30 is provided with an exhaust valve 32 for communicating and blocking between the combustion chamber 6 and the exhaust passage 30.
  • the intake passages 20 are gathered together and integrated, and an air cleaner 24 is provided at an upstream end thereof.
  • a turbocharger 40 is provided downstream of the air cleaner 24 to supercharge intake air using exhaust airflow.
  • the turbocharger 40 also includes a turbine that rotates by exhaust and a compressor force that rotates in synchronization with the turbine, and the intake passage 20 is connected to a compressor housing that houses the compressor.
  • An intake air passage 20 on the downstream side of the turbocharger 40 is provided with an intercooler 26 that cools the supercharged intake air. Further, on the downstream side of the intercooler 26, there is provided an intake throttle valve 28 (intake throttle means) that adjusts the intake air amount by an electromagnetic butterfly rev force.
  • the intake passage 20 branches downstream of the intake throttle valve 28 and communicates with each combustion chamber 6 as described above.
  • exhaust passage 30 is assembled and integrated, it is connected to a turbine housing that houses the turbine of the turbocharger 40, and an exhaust purification device 50 is provided downstream of the turbocharger 40. (Exhaust gas purification means) is provided.
  • an oxidation catalyst 52 that oxidizes nitrogen monoxide (NO) in the exhaust gas to form nitrogen dioxide (NO) is disposed. Also downstream of the oxidation catalyst 52
  • DPF diesel particulate filter
  • PM particulate matter
  • an EGR passage is provided so that a portion of the intake passage 20 before branching downstream of the intake throttle valve 28 and a portion of the exhaust passage 30 after collecting upstream of the turbocharger 40 communicate with each other. 60 is provided. Part of the exhaust gas is recirculated as EGR gas from the EGR passage 60 through the intake passage 20 into the combustion chambers 6. [0031]
  • the EGR passage 60 is provided with an EGR cooler 62 that cools the EGR gas, and an electromagnetic EGR valve 64 (exhaust gas) that adjusts the recirculation amount of the EGR gas at the connection portion between the intake passage 20 and the EGR passage 60.
  • a reflux control means is provided.
  • Various devices and various sensors such as the fuel injection valve 4, the crank angle sensor 16, the intake throttle valve 28, the temperature sensor 56, and the EGR valve 64 are ECUs (electronic control units).
  • the ECU 70 (Control means) Electrically connected.
  • the ECU 70 controls the operation of various devices based on information from various sensors.
  • the ECU 70 is electrically connected to an accelerator sensor 72 that is provided in the vehicle and detects the accelerator opening of the accelerator pedal.
  • the temperature control routine of the exhaust purification device 50 at the time of fuel cut executed by the ECU 70 at a predetermined control cycle is shown. It is shown in the flowchart, and will be explained based on the flowchart below.
  • step S1 it is determined whether or not a fuel cut is in progress. That is, it is determined whether or not the main fuel injection for generating torque is stopped, and if the determination result is true (Yes), the process proceeds to step S2.
  • step S2 the rotational speed force of the crankshaft 12 detected by the crank angle sensor 16 is detected, and the engine speed is preset, and whether or not the engine speed is within a predetermined speed. Is determined. If the intake throttle valve is closed at a high speed where the engine speed is higher than the predetermined speed, the bombing loss increases rapidly and excessive engine braking force is generated. This determination is made to prevent the occurrence. If the determination result is true (Yes), the process proceeds to step S3.
  • step S3 it is determined whether or not the engine 1 is performing forced regeneration of the DPF 54.
  • the forced regeneration is performed when the PM accumulation amount exceeds a predetermined amount because PM collected by DPF54 gradually accumulates even if continuous regeneration is performed.
  • PM deposition amount is an example
  • forced regeneration secondary fuel injection is performed in the expansion stroke and exhaust stroke so as not to contribute to the torque generation of the engine 1.
  • the ECU 70 and the fuel injection valve 4 correspond to the forced regeneration means of the present invention.
  • step S3 If the determination result in step S3 is true (Yes), that is, if forced regeneration as described above is performed, the process proceeds to step S4.
  • step S4 the ECU 70 controls the intake throttle valve 28 to be fully closed, and the EGR valve 64 is fully opened to complete the routine in the control cycle.
  • step S5 the ECU 70 performs normal control on the intake throttle valve 28 and the EGR valve 64, and the routine in the control cycle ends.
  • FIG. 3 there is shown a time chart corresponding to the present embodiment in which the above-mentioned heat retention control is performed, Comparative Example 1 in which the above heat retention control is not performed, and Comparative Example 2 in which the EGR valve is not controlled. Has been.
  • the intake throttle valve 28 is fully closed to suppress the introduction of fresh air, thereby suppressing the fresh air flowing into the exhaust passage 30 as it is, and the exhaust purification device 50.
  • the removal of heat from can be suppressed.
  • the DPF54 inlet temperature does not fall below the catalyst activation temperature, and even when the fuel is cut, secondary fuel injection can be performed to forcibly regenerate the DPF54.
  • the temperature drop during the fuel cut is small.
  • the inlet temperature of the DPF 54 is sufficiently kept above the catalyst activation temperature! Therefore, it does not consume extra fuel by controlling the temperature rise.
  • the intake throttle valve 28 is fully closed and the EGR valve 64 is fully opened, so that the vehicle Therefore, it is possible to suppress the temperature reduction of the exhaust purification device 50 without deteriorating the operation state, and to maintain the exhaust purification performance of the exhaust purification device 50 satisfactorily.
  • an exhaust throttle valve may be provided in the exhaust passage 30 in the above embodiment, and the ECU 70 may be controlled to close the exhaust throttle valve together with the intake throttle valve 28 when in a fuel cut state. By closing the exhaust throttle valve in this way, the exhaust flow is suppressed, and the heat retention effect of the exhaust purification device 50 can be further improved.
  • the ECU 70 controls the intake throttle valve 28 to be fully closed and the EGR valve 64 to be fully open during the forced regeneration of the DPF 54 and the fuel cut state.
  • ECU 70 controls intake throttle valve 28 to be fully closed and EGR valve 64 to be fully open when the fuel cut state is reached. Also good.
  • the ECU 70 fully closes the intake throttle valve 28 and fully opens the EGR valve 64 when the fuel is cut. For example, each opening degree is varied according to the engine speed.
  • the ECU 70 may control the intake throttle valve 28 and the EGR valve 64, or the ECU 70 controls the intake throttle valve 28 and the EGR valve 64 so that a specific opening degree is set in advance and the specific opening degree is reached. May be. In this way, by changing the opening according to the engine speed, the bombing loss can be reduced more efficiently.
  • the acid purification catalyst 52 and the DPF 54 are used as the exhaust gas purification means, but the present invention is not limited to this. Furthermore, the method of forced regeneration is not limited to the method by sub fuel injection, and various known methods can be employed.
  • the exhaust gas recirculation adjusting means is not limited to the force in which the EGR valve 64 is provided in the EGR passage 60 that connects the intake passage 20 and the exhaust passage 30 as the exhaust gas recirculation adjusting means. Absent.
  • a variable valve mechanism is used to control the so-called internal EGR amount by controlling the opening timing of the intake valve and the closing timing of the exhaust valve and changing the overlap period of intake and exhaust. May be.

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Abstract

　ディーゼルエンジン（１）の排気通路（３０）に、上記ディーゼルエンジン（１）から排出される排気を浄化する排気浄化装置（５０）が設けられ、燃料噴射弁（４）による主燃料噴射を停止する燃料カット状態にあるときに、吸気絞り弁（２８）を制御して上記ディーゼルエンジン（１）への吸入空気量を減少させるとともに、ＥＧＲバルブ（６４）を制御して上記ディーゼルエンジン（１）の燃焼室（６）内への排気還流量を増加させる。

Description

明 細 書
ディーゼルエンジンの制御装置
技術分野
[0001] 本発明は、ディーゼルエンジンの制御装置に係り、詳しくは排気浄ィ匕装置の温度を 活性温度に維持する技術に関する。
背景技術
[0002] ディーゼルエンジン力も排出される排ガスには、 HC (炭化水素）、 CO (一酸化炭素 )、 NOx (窒素酸化物）等のほかにパティキュレートマター（以下 PMと 、う）が含まれ ており、この PMを処理するための排気浄ィ匕手段として、 PMを捕捉するディーゼル パティキュレートフィルタ（以下 DPFと 、う）が提案されて！、る。
[0003] 当該 DPFでは、捕捉した PMの堆積量が許容量を越えたときに当該 PMを除去す る必要がある。この堆積した PMを除去する方法としては、例えば、 DPFの上流側に 酸化触媒を設け、膨張行程または排気行程でのポスト噴射を実施して未燃燃料 (H C)を酸化触媒によって酸化させ、当該酸化により生じた酸化反応熱を利用すること で PMを強制的に焼却除去する方法がある。
[0004] このような方法で DPFの強制再生を行うには、酸化触媒入口の温度を触媒活性温 度以上に保つ必要がある。し力しながら、ディーゼルエンジンは排気温度が比較的 低!ヽため、アイドル運転時等には酸化触媒入口の温度が触媒活性温度を下回って しまうという問題がある。
[0005] そこで、エンジンが冷機状態で且つアイドル運転中には排気絞り弁及び吸気絞り弁 を全閉とし、またエンジンが冷機状態で且つ非アイドル運転中には排気絞り弁を半開 とすると共に吸気絞り弁を全閉とすることにより、エンジンの冷機状態の車両走行の 際にエンジンの暖機を行うと 1、う技術が開発され、日本国特開平 11 - 236829号公 報 (以下特許文献 1と 、う）に開示されて!、る。
[0006] 上記特許文献 1に開示された技術では、排気絞り弁を閉じる上、吸気絞り弁も閉じ るため、エンジンのポンビングロスが大幅に増加してしまい、過大なエンジンブレーキ 力によって車両運転状態の悪化を招くと!、う問題が生じる。 [0007] また、排気系に排気浄ィ匕装置を設けた車両においては、例えば下り坂での走行等 で、アクセルペダルの踏み込みが解除されることによって燃料噴射が停止され、燃焼 が生起されないいわゆる燃料カット状態にあるとき、燃焼は生起されてないがェンジ ンは回転しているために新気がそのまま排気通路へと流入してしまう。このため、酸 化触媒や DPFの熱が新気によって持ち去られ、アイドル運転時以上に酸化触媒や DPFの急激な温度低下が生じる。
[0008] このようして酸ィ匕触媒や DPFの温度が急激に低下すると、 DPFの強制再生を行う ことができなくなり排気浄ィ匕性能の悪ィ匕を招く上、燃焼が再開されたときには再び多 量の燃料を用いて酸ィ匕触媒を昇温させなければならないことから、燃費の悪化も招き 好ましくない。
発明の開示
[0009] 本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは 、燃料カット状態であっても、車両運転状態を悪化させることなぐ排気浄化手段の温 度低下を抑制することができ、排気浄ィ匕手段の排気浄ィ匕性能を良好に維持すること ができるディーゼルエンジンの制御装置を提供することにある。
[0010] 上記した目的を達成するために、本発明のディーゼルエンジンの制御装置は、燃 焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射手段と、上記ディーゼルエンジンの吸気通 路に設けられ、上記ディーゼルエンジンに供給される吸入空気量を調節する吸気絞 り手段と、上記ディーゼルエンジンの排気通路に設けられ、上記ディーゼルエンジン 力 排出される排気を浄ィ匕する排気浄ィ匕手段と、上記ディーゼルエンジンの燃焼室 内に還流される排気の量を調節する排気還流調節手段と、上記燃料噴射手段、吸 気絞り手段、及び排気還流調節手段を制御する制御手段とを備え、上記制御手段 は、上記燃料噴射手段による主燃料噴射を停止する燃料カット状態にあるときに、上 記吸気絞り手段を制御して上記吸入空気量を減少させるとともに、上記排気還流調 節手段を制御して上記排気還流量を増加させることを特徴とする。
[0011] つまり、吸気絞り手段と排気還流調節手段とを備えたディーゼルエンジンにおいて
、エンジンが燃料カット状態にあるときは、制御手段が吸気絞り手段を制御することに より吸入空気量を減少させ、制御手段が排気還流調節手段を制御することにより排 気還流量を増加させる。
[0012] 従って、エンジンが燃料カット状態にあるときに、制御手段が吸気絞り手段を制御し て吸入空気量を減少させエンジンへの新気の導入を抑制することにより、新気による 排気浄ィ匕手段からの熱の持ち去りを抑制することができる。このとき更に、制御手段 力 S排気還流調節手段を制御して排気還流量を増加させることにより、新気の抑制に 起因して生じるエンジンのポンビングロスの増加を軽減することができ、過大なェンジ ンブレーキ力の発生等を防止することができる。
[0013] これにより、エンジンが燃料カット状態であっても、車両の運転状態を悪化させるこ となぐ排気浄化手段の温度低下を抑制することができ、排気浄化手段の排気浄ィ匕 性能を良好に維持することができる。
[0014] 具体的には、上記ディーゼルエンジンの制御装置において、上記排気浄化手段は 、上記ディーゼルエンジン力 排出される排気中のパティキュレートマターを捕捉す 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の上流側に配設される酸ィ匕 触媒とにより構成されることを特徴とする。
[0015] これにより、連続再生式のディーゼルパティキュレートフィルタを備えたディーゼル エンジンの排気浄ィ匕性能の一時的な低下を効果的に抑制することができる。
[0016] 好ましくは、上記ディーゼルエンジンの制御装置は、上記パティキュレートフィルタ におけるパティキュレートマター堆積量が所定量に達したときに、上記燃料噴射手段 により上記ディーゼルエンジンの膨張行程または排気行程で実施する副燃料噴射を 行うことで上記パティキュレートフィルタに捕捉された上記パティキュレートマターを強 制的に燃焼除去して上記パティキュレートフィルタを強制再生させる強制再生手段を 更に備え、上記制御手段は、上記燃料カット状態であって、上記強制再生手段によ る上記パティキュレートフィルタの強制再生を行っているときに、上記吸気絞り手段を 制御して上記吸入空気量を減少させるとともに、上記排気還流調節手段を制御して 上記排気還流量を増加させることを特徴とする。
[0017] つまり、エンジンが燃料カット状態にあり、パティキュレートフィルタの強制再生が行 われているときに、制御手段が吸気絞り手段を制御することにより吸入空気量を減少 させて新気の導入を抑制するとともに、制御手段力排気還流調節手段を制御するこ とにより排気還流量を増加させることで、吸気系及び排気系内の圧力の増加を軽減 する。
この結果、パティキュレートフィルタの強制再生を良好に行うことができる。
[0018] また好ましくは、上記ディーゼルエンジンの制御装置において、上記制御手段は、 上記ディーゼルエンジンの回転数の増加に応じて上記排気還流調節手段による上 記排気還流量を増加することを特徴とする。
これにより、より効率よくボンビングロスを軽減することができる。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明の一実施形態によるディーゼルエンジンの制御装置の概略構成図、
[図 2]図 1の制御装置の ECUが実行する、排気浄ィ匕装置の保温制御ルーチンのフロ 一チャート、及び
[図 3]本実施形態、比較例 1、及び比較例 2に対応するタイムチャートである。
発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図 1を参照すると、本発明の一実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置の 概略構成図が示されている。
[0021] 図 1に示すように、エンジン 1は複数気筒を有するコモンレール式ディーゼルェンジ ンである。より詳しくは、エンジン 1は、コモンレールシステム 2によりコモンレール 2aに 蓄圧された高圧燃料を各気筒の燃料噴射弁 4 (燃料噴射手段）に供給し、任意の噴 射時期及び噴射量で当該燃料噴射弁 4から各気筒の燃焼室 6内に噴射可能に構成 されている。なお、図 1にはエンジン 1の 1つの気筒についての断面が示されている。 他の気筒も同様の構成を有しており、ここでは図示を省略する。
[0022] 各気筒には上下摺動可能なピストン 8が設けられており、当該ピストン 8はコンロッド 10を介してクランクシャフト 12に連結されている。また、クランクシャフト 12の一端部 にはフライホイール 14が設けられており、当該フライホイール 14にはクランクシャフト 12の回転速度を検出するクランク角センサ 16が設けられている。
[0023] また、各燃焼室 6には吸気通路 20と排気通路 30とがそれぞれ連通している。
[0024] 各吸気通路 20には、燃焼室 6と吸気通路 20との連通及び遮断を行う吸気弁 22が それぞれ設けられており、各排気通路 30には、燃焼室 6と排気通路 30との連通及び 遮断を行う排気弁 32がそれぞれ設けられて 、る。
[0025] また、各吸気通路 20は集合して一体ィ匕し、その上流端にはエアクリーナ 24が設け られている。一体ィ匕した吸気通路 20において、このエアクリーナ 24の下流側には排 気流を利用して吸気を過給するターボチャージャ 40が設けられて 、る。当該ターボ チャージャ 40は、詳しくは、排気により回転するタービン及び当該タービンと同期回 転するコンプレッサ力も構成されており、吸気通路 20はコンプレッサを収納するコン プレッサハウジングに連結されて 、る。
[0026] そして、当該ターボチャージャ 40の下流側の吸気通路 20には、過給された吸気を 冷却するインタークーラ 26が設けられている。また、インタークーラ 26の下流側には 、電磁式のバタフライノ レブ力 なり吸入空気量を調節する吸気絞り弁 28 (吸気絞り 手段)が設けられている。
[0027] 吸気通路 20は吸気絞り弁 28の下流側で分岐し、前述したように各燃焼室 6に連通 している。
[0028] 一方、排気通路 30は集合して一体ィ匕した後、上記ターボチャージャ 40のタービン を収納するタービンハウジングに連結されており、当該ターボチャージャ 40より下流 側には排気浄ィ匕装置 50 (排気浄ィ匕手段)が設けられている。
[0029] 当該排気浄化装置 50内の上流側には、排気中の一酸化窒素 (NO)を酸化させて 二酸化窒素 (NO )とする酸化触媒 52が配設されている。また酸化触媒 52の下流側
2
には、排気中のパティキュレートマター（以下 PMという）を捕捉するディーゼルパティ キュレートフィルタ（以下 DPFという） 54が配設されている。即ち、酸化触媒 52と DPF 54とから連続再生式 DPFが構成されている。また、酸ィ匕触媒 52の出口部分には、 当該酸化触媒 52の出口温度、即ち DPF54の入口温度を検出する温度センサ 56が 設けられている。
[0030] また、吸気通路 20の吸気絞り弁 28よりも下流側で分岐する前の部分と、排気通路 30のターボチャージャ 40より上流側で集合した後の部分とを連通するように EGR通 路 60が設けられている。排気の一部が EGRガスとして当該 EGR通路 60から吸気通 路 20を経て各燃焼室 6内へと還流される。 [0031] EGR通路 60には、 EGRガスを冷却する EGRクーラ 62が設けられると共に、吸気 通路 20と EGR通路 60との接続部分に EGRガスの還流量を調節する電磁式の EGR バルブ 64 (排気還流調節手段）が設けられて 、る。
[0032] そして、上記燃料噴射弁 4、クランク角センサ 16、吸気絞り弁 28、温度センサ 56及 び EGRバルブ 64等の各種装置や各種センサ類は ECU (電子コントロールユニット）
70 (制御手段）と電気的に接続されている。当該 ECU70は各種センサ類からの各情 報に基づき各種装置の作動を制御する。
[0033] さらに、 ECU70は車両に設けられてアクセルペダルのアクセル開度を検出するァ クセルセンサ 72とも電気的に接続されている。
[0034] 以下このように構成された本発明の一実施形態に係るディーゼルエンジンの制御 装置の作用につ 、て説明する。
[0035] 図 2を参照すると、本発明の一実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置に おいて ECU70が所定の制御周期で実行する燃料カット時の排気浄ィ匕装置 50の保 温制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同フローチャートに基づき説 明する。
[0036] まず、ステップ S1では、燃料カット中か否かが判別される。即ち、トルクを発生させる ための主燃料噴射が停止されて 、る力否かが判別され、判別結果が真 (Yes)の場 合は処理がステップ S 2に進む。
[0037] ステップ S2では、上記クランク角センサ 16により検出されるクランクシャフト 12の回 転速度力 エンジン回転数が検出され、当該エンジン回転数が予め設定されて 、る 所定回転数内であるか否かが判別される。エンジン回転数が所定回転数よりも大で あるような高回転数時に吸気絞り弁が閉じられるとボンビングロスが急激に増加し過 大なエンジンブレーキ力が発生するため、このような過大なブレーキ力の発生を防止 するために当該判別が行われる。判別結果が真 (Yes)である場合には処理がステツ プ S3に進む。
[0038] ステップ S3では、エンジン 1が DPF54の強制再生を行っているか否かが判別され る。当該強制再生は、連続再生を行っても DPF54が捕集した PMが次第に堆積して いくので、当該 PM堆積量が所定量を超えた際に行われる。ここで PM堆積量は、例 えば DPF54の前後差圧、即ち DPF54の圧力損失、及び排気流量と相関することか ら、これら DPF54の前後差圧、排気流量と PM堆積量との関係を規定したマップに 基づいて推定される。また、強制再生では、エンジン 1のトルク発生に寄与しないよう 膨張行程や排気行程での副燃料噴射を行!ヽ、噴射された燃料が酸化触媒 52上で 酸化される際の酸化熱を利用して、 DPF54に堆積した PMの焼却除去が行われる。 従って、本実施形態では ECU70及び燃料噴射弁 4が本発明の強制再生手段に相 当する。
[0039] ステップ S3の判別結果が真 (Yes)である場合、即ち上記のような強制再生が行わ れている場合、処理はステップ S4に進む。
[0040] ステップ S4では、 ECU70が吸気絞り弁 28を制御して全閉とすると共に、 EGRバル ブ 64を制御して全開とし、当該制御周期でのルーチンが終了する。
[0041] 一方、上記ステップ S1乃至 S3においていずれか一つでも判別結果が偽 (No)であ つた場合、処理はステップ S5に進む。ステップ S5では、 ECU70が吸気絞り弁 28及 び EGRバルブ 64に対して通常の制御を行い、当該制御周期におけるルーチンが終 了する。
[0042] ここで、図 3を参照すると、上記保温制御を行う本実施形態、上記保温制御を行わ な 、比較例 1及び EGRバルブの制御を行わな 、比較例 2に対応するタイムチャート が示されている。
[0043] 同図に示すように、例えば車両が下り坂を走行しており、アクセルペダルの踏み込 みが解除されてアクセル開度が 0となると、主燃料噴射が停止されエンジン 1は燃料 カット状態となる。ここで、本実施形態の保温制御では、エンジン 1が燃料カット状態と なると吸気絞り弁 28が全閉されるとともに EGRバルブ 64が全開される。
[0044] 燃料カット状態となってもエンジン 1は回転しているため、吸気絞り弁を全閉させな い比較例 1では、比較的低温である新気がそのまま排気通路へと流入していき排気 浄ィ匕装置の熱を持ち去ってしまう。このため、 DPF54の入口温度は鎖線で示すよう に大幅に低下して ヽき、一点鎖線で示されて ヽる触媒活性温度を早期に下回ってし まう。このように触媒活性温度を下回った状態で副燃料噴射を行うと、未燃 HCがそ のまま大気中へと排出されてしまうので、この触媒不活性期間においては副燃料噴 射を行うことができず、つまりは DPF54の強制再生を行うことができない。
[0045] これに対して本実施形態のように吸気絞り弁 28を全閉として新気の導入を抑制す ることで、そのまま排気通路 30へと流入する新気が抑制され、排気浄化装置 50から の熱の持ち去りを抑制することができる。この結果、 DPF54入口温度は触媒活性温 度を下回ることがなくなり、燃料カット状態にあっても副燃料噴射を行って DPF54の 強制再生を行うことができる。
[0046] また、比較例 1ではアクセルペダルが再度踏み込まれエンジン 1が燃料カット状態 から燃料供給状態に復帰した場合、排気浄ィ匕装置の温度は大幅に低下して 、るた めに、 DPF54の入口温度が触媒活性温度以上となるまでは依然として副燃料噴射 を行うことはできない。従って、まずは排気浄ィ匕装置の昇温制御を行わなければなら ず、余分な燃料が消費されてしまう。
[0047] これに対して本実施形態では、燃料カット中の温度低下が少なぐ DPF54の入口 温度が十分に触媒活性温度以上に保たれて！/ヽるので、昇温制御を行って余分な燃 料を消費することもない。
[0048] また、比較例 2では燃料カット状態で吸気絞り弁が全閉とされる力 EGRバルブの 制御は行われず EGRバルブは全閉である。このような比較例 2では、新気の導入を 抑制したことで吸気系の負圧が更に減圧され、ボンビングロスが増加して負のトルク、 即ちエンジンブレーキの作用が大きくなる。
[0049] ここで、本実施形態のように吸気絞り弁 28が全閉されると共に、 EGRバルブ 64が 全開とされると、 EGR通路 60を介して EGRガスが還流されることで吸気系の負圧の 更なる減圧が抑制される。この結果、過大なエンジンブレーキ力の発生を抑制するこ とがでさる。
[0050] 以上のように、本発明の一実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置では、 燃料カット状態であっても、吸気絞り弁 28を全閉し、 EGRバルブ 64を全開させること で、車両の運転状態を悪化させることなぐ排気浄化装置 50の温度低下を抑制する ことができ、排気浄ィ匕装置 50の排気浄ィ匕性能を良好に維持することができる。
[0051] 以上で本発明の一実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置につ!/、ての説 明を終えるが、本発明の実施の態様は上記実施形態に限られるものではない。 [0052] 例えば、上記実施形態において排気通路 30に排気絞り弁を設け、燃料カット状態 にある時に、 ECU70が吸気絞り弁 28とともに当該排気絞り弁も閉じるよう制御しても 良い。このように排気絞り弁も閉じることで排気流動が抑制され、排気浄化装置 50の 保温効果をさらに向上させることができる。
[0053] また、上記実施形態では、 DPF54の強制再生中且つ燃料カット状態と 、う状況で 、 ECU70が吸気絞り弁 28を全閉に、 EGRバルブ 64を全開に制御している。しかし ながら、 DPF54の強制再生中に限らず、連続再生中であっても、燃料カット状態とな つたときに ECU70が吸気絞り弁 28を全閉に、 EGRバルブ 64を全開に制御するよう にしても良い。
[0054] また、上記実施形態では、燃料カット時に ECU70が吸気絞り弁 28を全閉、 EGRバ ルブ 64を全開としている力 例えばそれぞれの開度をエンジン回転数に応じて開度 を可変させるよう、 ECU70が吸気絞り弁 28及び EGRバルブ 64を制御してもよいし、 予め特定の開度を設定しておき当該特定開度になるよう ECU70が吸気絞り弁 28及 び EGRバルブ 64を制御してもよい。このように、エンジン回転数に応じて開度を可変 させることで、より効率よくボンビングロスを軽減することができる。
[0055] また、上記実施形態では、排気浄ィ匕手段として酸ィ匕触媒 52と DPF54とを用いて ヽ るがこれに限られるものではない。更に、強制再生の方法も副燃料噴射による方法に 限られるものではなぐ種々公知の方法を採用することができる。
[0056] また、上記実施形態では、排気還流調節手段として吸気通路 20と排気通路 30とを 連通する EGR通路 60に EGRバルブ 64が設けられている力 排気還流調節手段は これに限られるものではない。例えば、可変動弁機構を用いて吸気弁の開弁時期や 排気弁の閉弁時期を制御し、吸気と排気とのオーバーラップ期間を変化させることで 、いわゆる内部 EGR量を制御する方式であっても良い。

Claims

請求の範囲
[1] 燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射手段 (4)と、
上記ディーゼルエンジン（1)の吸気通路（20)に設けられ、上記ディーゼルェンジ ン（1)に供給される吸入空気量を調節する吸気絞り手段（28)と、
上記ディーゼルエンジン（1)の排気通路（30)に設けられ、上記ディーゼルェンジ ン（1)から排出される排気を浄ィ匕する排気浄ィ匕手段 (50)と、
上記ディーゼルエンジン（1)の燃焼室（6)内に還流される排気の量を調節する排 気還流調節手段（64)と、
上記燃料噴射手段 (4)、吸気絞り手段 (28)、及び排気還流調節手段 (64)を制御 する制御手段 (70)とを備え、
上記制御手段 (70)は、上記燃料噴射手段 (4)による主燃料噴射を停止する燃料 カット状態にあるときに、上記吸気絞り手段（28)を制御して上記吸入空気量を減少さ せるとともに、上記排気還流調節手段（64)を制御して上記排気還流量を増カロさせる ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
[2] 上記排気浄化手段（50)は、上記ディーゼルエンジン（1)から排出される排気中の パティキュレートマターを捕捉するパティキュレートフィルタ（54)と、該パティキュレー トフィルタ（54)の上流側に配設される酸化触媒 (52)とにより構成されることを特徴と する請求項 1に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
[3] 上記パティキュレートフィルタ（54)におけるパティキュレートマター堆積量が所定量 に達したときに、上記燃料噴射手段 (4)により上記ディーゼルエンジン（1)の膨張行 程または排気行程で実施する副燃料噴射を行うことで上記パティキュレートフィルタ（ 54)に捕捉された上記パティキュレートマターを強制的に燃焼除去して上記パティキ ュレートフィルタ（54)を強制再生させる強制再生手段 (4, 70)を更に備え、
上記制御手段（70)は、上記燃料カット状態であって、上記強制再生手段 (4, 70) による上記パティキュレートフィルタ（54)の強制再生を行っているときに、上記吸気 絞り手段（28)を制御して上記吸入空気量を減少させるとともに、上記排気還流調節 手段（64)を制御して上記排気還流量を増加させることを特徴とする請求項 2に記載 のディーゼルエンジンの制御装置。 上記制御手段（70)は、上記ディーゼルエンジン（1)の回転数の増加に応じて上記 排気還流調節手段（64)による上記排気還流量を増加することを特徴とする請求項 1 乃至 3のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置。
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