JP3758319B2

JP3758319B2 - Engine control device

Info

Publication number: JP3758319B2
Application number: JP19278897A
Authority: JP
Inventors: 保幸寺沢; 智明齊藤; 敏嗣上岡; 明宏小林
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2017-07-17
Also published as: JPH1136941A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの制御装置に係り、特に、排気系にＮＯｘ浄化触媒を備えたエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等のエンジンにおいて、排気系に触媒を設けて、燃焼後の排気ガスを浄化することが行われている。このような排気ガスの浄化用触媒として、三元触媒がよく用いられている。三元触媒は、排気ガス中に含まれる有害成分のうち特に環境に悪影響を与える３成分、すなわち、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）に対して優れた浄化特性を発揮する。
【０００３】
しかし、ディーゼルエンジンにおいては、燃料に対する空気の割合が大きい酸素過剰状態で燃焼が行われるため、燃焼時の空燃比を反映して、燃焼後の排気ガスの組成もＯ₂濃度が約１０〜２０％ぐらいの酸素過剰状態となる。ところが、従来の三元触媒では、酸素過剰雰囲気（リーン雰囲気）下ではＮＯｘに対する浄化性能が極端に低下するため、ＮＯｘを効果的に除去できないという問題があった。そのため、ディーゼルエンジンに対しては、例えば金属担持ゼオライトのように、リーン雰囲気においても優れたＮＯｘ浄化特性を示す触媒（以下、ＮＯｘ浄化触媒という）が用いられるようになった。
【０００４】
ところで、近年、この種のＮＯｘ浄化触媒に関して、ＨＣ成分（燃料成分）を添加することによりＮＯｘ浄化率が向上することが知られるようになった。そして、この特性を利用し、排気ガスに燃料を添加供給することによってＮＯｘ浄化触媒の特性を向上させることが試みられている。
【０００５】
その場合、燃料添加の手段としては、燃料添加用のインジェクタを排気系に設置することが考えられる。しかし、このようにすると、各気筒ごとに設けられる燃料供給用のインジェクタとは別に専用のインジェクタが必要になり、部品点数が増加してコストアップの要因となる。
【０００６】
これに対し、燃料供給用のインジェクタを利用して燃焼後の排気ガスに燃料成分を添加しようという考えがある。例えば、実開平３−６８５１６号公報には、排気系にゼオライト系触媒を設置したディーゼルエンジンが開示されている。このディーゼルエンジンでは、燃料噴射ポンプと各燃料噴射ノズルとを結ぶ燃料供給通路の途中に、燃料噴射期間にある気筒への燃料供給通路と排気行程にある気筒への燃料供給通路とを連通させる連通路をそれぞれ設けて、これらの連通路に所定の圧力で開くリリーフ弁を設置している。このような構成により、燃料噴射期間にある気筒への燃料供給通路からリリーフされた燃料が、排気行程にある気筒に噴射されることになり、排気系に燃料成分を供給する専用のインジェクタを別途設ける必要がなくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、車両の減速時にアクセルが全閉状態かつエンジンの回転数が所定値以下に減少した場合には、エンジンへの燃料供給を停止する燃料カット（Ｆ／Ｃ）制御が行われる。ディーゼルエンジンにおいては、燃料の噴射を高圧で行うので、このような燃料カットが行われた後は、一時的にインジェクタ内部やインジェクタに燃料を供給する燃料供給通路内部に高圧の燃料が残留することになる。つまり、高圧の燃料がいわば密封されることになる。
【０００８】
ところが、従来のディーゼルエンジンでは、燃料カット状態からアイドリング状態に移る際には、ディーゼルノック防止のため、燃料供給量を微細に調整する必要があるが、この高圧の燃料が必要以上の高圧で噴射されることになり、一度に大量の燃料が燃焼室に突発的に噴射される場合があった。その結果、ディーゼルノックによる騒音の発生や運転の不安定化などの問題を生ずることがあった。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排気行程噴射を有効活用することにより、密封された高圧燃料の突発的な噴射を抑制することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、燃料カット運転中に排気行程噴射を行ってインジェクタ等に密封された高圧燃料の少なくとも一部を放出し、インジェクタ内の燃料を減圧することとした。
【００１１】
具体的には、請求項１に記載の発明は、燃焼室に臨んだ噴射部を有し該燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射手段と、上記燃焼室から導出された排気ガス中の窒素酸化物を浄化するＮＯｘ浄化触媒とを備えたエンジンに設けられ、エンジンの排気行程時に、上記燃料噴射手段から燃料を噴射させて上記ＮＯｘ浄化触媒に未燃燃料を供給する排気行程噴射制御手段と、エンジン状態が予め定めた燃料カット領域にあるときに、上記燃料噴射手段による燃料の噴射を禁止する燃料カット制御手段とを備えたエンジンの制御装置において、エンジン状態が上記燃料カット領域にあり、且つアイドル運転領域に移行する直前の所定運転領域内にあるときに、上記燃料噴射手段に封入された燃料の少なくとも一部を上記排気行程噴射制御手段により噴射させる除圧噴射制御手段を備えていることとしたものである。
【００１２】
上記発明特定事項により、例えば車両が減速してエンジン状態が燃料カット領域に入ったときには、無駄な燃料消費を抑制するために、燃料カット制御手段によって燃料噴射手段への燃料供給が禁止される。その結果、燃料噴射手段には、高圧の燃料が密封される。その後、例えば車両が停止し、燃料カット運転からアイドル運転に移行するときには、エンジン状態が燃料カット領域内から燃料カット領域外に移行することになるが、この移行直前でエンジン状態が当該領域内にあるときに、除圧噴射制御手段によって燃料噴射手段に密封されていた燃料が放出され、この未燃燃料はＮＯｘ浄化触媒に添加供給される。その結果、燃料カット領域外の運転開始時、つまり上記例におけるアイドル運転開始時には、燃料噴射手段から高圧の燃料が一時に噴出することが防止される。従って、騒音が抑制されるとともに、エンジンの動作が安定する。また、ＮＯｘ浄化触媒に添加供給された未燃燃料は、当該ＮＯｘ浄化触媒の浄化性能を向上させることとなる。
【００１３】
しかも、エンジン状態がアイドル運転領域に移行する直前には、排気系に導出される排気ガスの温度が低くなるので、噴射された燃料はＮＯｘ浄化触媒に効率よく吸着される。その結果、燃費の低下が抑制される。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のものと同じ前提構成のエンジン制御装置において、エンジン状態が上記燃料カット領域にある間に、燃料噴射手段に封入された燃料の少なくとも一部を排気行程噴射制御手段により噴射させる除圧噴射制御手段を備え、エンジンには、排気ガスの一部を給気系に戻す排気ガス還流通路と、該排気ガス還流通路に設けられた排気ガス還流バルブと、エンジンの運転状態に応じて該排気ガス還流バルブの開度を調節する排気ガス還流制御手段とが設けられているものとする。そして、上記除圧噴射制御手段は、ＮＯｘ浄化触媒の温度が予め設定した所定の活性化温度以下のときには該ＮＯｘ浄化触媒の温度の低下を抑制するように上記排気ガス還流制御手段の作動を許容する一方、該ＮＯｘ浄化触媒の温度が該活性化温度よりも大きいときには上記排気ガス還流バルブを閉鎖し該排気ガス還流制御手段の作動を禁止する排気ガス還流管理手段を備えており、この排気ガス還流管理手段が排気ガス還流制御手段の作動を許容した場合には、第１の所定条件に基づいて排気行程噴射制御手段による燃料噴射を実行させる一方、当該排気ガス還流管理手段が該排気ガス還流制御手段の作動を禁止した場合には、第１の所定条件と異なる第２の所定条件に基づいて排気行程噴射制御手段による燃料噴射を実行させることとしたものである。
【００１５】
上記発明特定事項により、例えばコールドスタート時のようにＮＯｘ浄化触媒の温度が低いときには、排気ガス還流制御手段が作動することにより、排気ガス還流通路を循環して高温になった空気がＮＯｘ浄化触媒を通過する。そのため、ＮＯｘ浄化触媒の温度は直ちに上昇し、浄化作用を行うのに十分な所定の温度（活性化温度）に達する。一方、ＮＯｘ浄化触媒の温度が上記活性化温度よりも大きいときには、ＮＯｘ浄化触媒を加熱する必要がないものとして、排気ガス還流制御手段の作動が禁止される。その結果、排気ガス還流制御手段が適宜作動することにより、ＮＯｘ浄化触媒の温度の適正化が図られる。
【００１６】
また、そうして排気ガス還流制御を行う場合と行わない場合とで排気行程噴射を実行させる条件が異なるため、燃料カット領域内から領域外へ移行する間に行われる排気行程噴射の期間を柔軟に設定することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、説明の便宜のため実施形態と類似の構成を有する参考例についても説明する。
【００１８】
＜参考例１＞
−エンジン制御系統５０の構成−
まず、実施形態及び参考例に係るエンジン１の全体構成を説明する。エンジン１はディーゼルエンジンである。図１に示すように、エンジン１のエンジン本体２には、４個の気筒５が列状に配置されている。これらの気筒５は、サージタンク３から分岐した４本の独立吸気管４にそれぞれ接続され、これら吸気管４を介して大気から各気筒５に供給される吸気が導入されるように構成されている。
【００１９】
エンジン本体２に対しては、いわゆるコモンレール６が設けられている。このコモンレール６は、高圧の燃料を蓄え、コントロールユニット（ＥＣＵ）４０からの制御信号に基づいて、各気筒５の燃焼室に燃料を噴射供給する燃料噴射装置の一種である。
【００２０】
各気筒５には、制御信号に応じて通電されるソレノイドにより作動するニードル弁を備え、このニードル弁が移動することにより燃料噴射を行うインジェクタ７がそれぞれ配設されている。これらインジェクタ７は、コモンレール６に接続されている。
【００２１】
コモンレール６は、燃料通路８を介して燃料圧送ポンプ９に接続され、この燃料圧送ポンプ９は図示しない燃料タンクに接続されている。従って、燃料圧送ポンプ９から圧送された燃料は、コモンレール６を経て、各インジェクタ７に供給される。燃料通路８には調圧バルブ１０が設けられている。
【００２２】
この調圧バルブ１０は、コモンレール６に送る燃料の圧力を調節することによりインジェクタ７の噴射圧力を調節する圧力調節手段であると同時に、燃料通路８を開閉する開閉手段である。従って、制御信号に応じた調圧バルブ１０の作動により、噴射圧力が調節される。なお、コモンレール６には圧力センサ１１が設けられ、この圧力センサ１１によって噴射圧力が検出される。また、燃料カット制御においては、調圧バルブ１０が全閉に設定されることにより、コモンレール６ひいてはインジェクタ７への燃料供給が遮断される。コモンレール６及びインジェクタ７は、本発明でいうところの燃料噴射手段を構成している。
【００２３】
エンジン１の排気系には、各気筒５から排出された排気ガスを集合させる排気マニホールド１２と、排気マニホールド１２に接続された排気管１３とが設けられている。この排気管１３の途中には、ＮＯｘを少量のＨＣで分解浄化するもので、Ｐｔ（白金）やＲｈ（ロジウム）等の金属をゼオライトに担持した金属担持ゼオライドで構成されたＮＯｘ浄化触媒を備えた触媒コンバータ１４が設置されている。なお、ゼオライトは、１５０℃以下の低温でＨＣを吸着しやすい性質をもっている。
【００２４】
次に、エンジン１の具体的な構成を説明する。図２及び図３に示すように、シリンダブロック２１によって形成されたシリンダには、ピストン２３が上下摺動自在に内挿されている。そして、シリンダブロック２１の上部に取り付けられたシリンダヘッド２４の下面と、シリンダブロック２１の内周面（シリンダの壁面）と、ピストン２３の上面とで、燃焼室２５が区画形成されている。
【００２５】
シリンダヘッド２４には、一方の側面からそれぞれ燃焼室２５に通じる２個の給気ポート２６と、他方の側面からそれぞれ燃焼室２５に通じる２個の排気ポート２７とが設けられている。図３に示すように、これら各ポート２６，２７の燃焼室２５への開口部２６ａ，２７ａは、シリンダヘッド下面に方形状に配置されている。また、これら各ポート２６，２７には、開閉弁２８，２９が設けられている。すなわち、各給気ポート２６の開口部２６ａを開閉する吸気弁２８と、各排気ポート２７の開口部２７ａを開閉する排気弁２９とが備えられている。これらの吸気弁２８及び排気弁２９の弁軸部２８ａ，２９ａは、シリンダヘッド２４を貫通して上方に突出している。それぞれの弁軸部２８ａ，２９ａに連設された傘部２８ｂ，２９ｂは、各ポート２６，２７の開口部２６ａ，２７ａにそれぞれ嵌合されたバルブシート３０に密着、離反するようになっている。
【００２６】
また、シリンダヘッド２４には、燃焼室２５の中央位置に開口する段付状のインジェクタ挿入孔３１が上下方向に設けられている。このインジェクタ挿入孔３１にはインジェクタ７が取り付けられている。つまり、インジェクタ７は、その先端の燃料噴射部７ａを燃焼室２５内に露出させた状態でインジェクタ挿入孔３１に挿入されている。言い換えると、燃料噴射部７ａはピストン２３の上面に対向する位置に設けられている。そして、２本の取付けボルト３２がインジェクタ７の中間部分のフランジ部７ｂの上面で支持された固定版３３を貫通してシリンダヘッド２４に螺合されることにより、インジェクタ７とシリンダヘッド２４とが一体化されている。
【００２７】
図４に示すように、インジェクタ本体１０１の下部には、燃料噴射部７ａを下方に膨出させたノズル１０２が一体的に設けられている。この燃料噴射部７ａには、図５に拡大して示すように、一端がサック１０５に開口する４個の噴孔１０６が平面視で十字形に配置されている。ノズル１０２に摺動自在に内挿されたニードル弁１０３の周囲には、燃料を一時貯留する油室１０４が設けられている。
【００２８】
インジェクタ本体１０１の中間部分に設けられたフランジ部７ｂには、燃料供給配管１５を介して供給される燃料を導入する燃料入口１０７が設けられ、この燃料入口１０７から導入された燃料が燃料供給通路１０８を介して油室１０４に供給されるようになっている。そして、インジェクタ本体１０１の中間部分には、ニードル弁１０３に有機的に結合されたプランジャ（図示せず）が摺動自在に内挿されており、後述するＥＣＵ４０からの制御信号に基づいてプランジャが上下方向に移動することにより、ニードル弁１０３の開閉が制御されるようになっている。
【００２９】
図１に示すように、エンジン１には、コントロールユニット（ＥＣＵ）４０が備えられている。このＥＣＵ４０は、エンジンのクランク角を検出するクランク角センサ４１からの信号と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷センサ４２からの信号と、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ４９からの信号と、エンジン水温を検出する水温センサ４３からの信号と、吸気温を検出する吸気温センサ４９ｂからの信号と、排気マニホールド１２に設置されて燃焼室２５から排出された直後の排気ガスの温度を検出する第１排気温センサ４４からの信号と、触媒コンバータ１４の直上流の排気ガスの温度を検出する第２排気温センサ４５からの信号と、触媒コンバータ１４の直下流の排気ガスの温度を検出する第３排気温センサ４６からの信号と、触媒コンバータ１４の触媒温度を検出する触媒温度センサ４７からの信号とを入力し、これらの信号に基づいて燃料圧送ポンプ９、調圧バルブ１０、インジェクタ７の作動をそれぞれ制御することにより、各気筒５の圧縮上死点の付近で主噴射として行われる通常噴射と、各気筒の排気行程で燃料を噴射する排気行程噴射とを行うようになっている。また、エンジン回転数等を演算し、後述する燃料カット制御を行うようになっている。
【００３０】
図６に示すように、ＥＣＵ４０のエンジン制御系統５０は、通常噴射制御を実行する通常噴射制御手段５１、排気行程噴射制御を実行する排気行程噴射制御手段５２、燃料カット運転を実行する燃料カット制御手段５３、及び燃料カット運転中に排気行程噴射を実行させる除圧噴射制御手段５４を備えている。
【００３１】
−エンジン制御系統５０の動作−
エンジン制御系統５０は、以下に説明する通常噴射制御、排気行程噴射制御及び燃料カット制御を適宜組み合わせた噴射制御を実行する。噴射制御全体の説明に先立ち、まず各制御について説明する。
【００３２】
（通常噴射制御）
通常噴射は、ピストン２３が圧縮上死点付近にあるときにインジェクタ７から燃焼室２５へ燃料を噴射し、この燃料を燃焼させてトルクを発生させるために行う噴射である。
【００３３】
通常噴射制御では、ＥＣＵ４０の通常噴射制御手段５１は、クランク角センサ４１からの信号に基づいてエンジン回転数を計算するとともに、エンジン負荷センサ４２からエンジン負荷を検出し、このエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて基本燃料噴射量を設定する。そして、この基本燃料噴射量をアクセル開度やエンジン水温などで補正したうえで、最終的な噴射量、噴射圧力、噴射時期等を決定する。そして、所定の噴射時期、つまりクランク角が圧縮上死点の付近に設定された所定範囲のクランク角を示すときに、設定した噴射量に対応する時間だけインジェクタ７に駆動信号を出力する。その結果、インジェクタ７の燃料噴射部７ａから、所定量の燃料が噴射される。
【００３４】
なお、クランク角、アクセル開度、エンジン水温は、それぞれクランク角センサ４１、アクセル開度センサ４９、水温センサ４３によって検出される。
【００３５】
（排気行程噴射制御）
排気行程噴射は、触媒コンバータ１４のＮＯｘ浄化触媒に燃料成分を添加供給することを目的として、排気行程時に行う燃料噴射である。
【００３６】
排気行程噴射制御も、基本的には通常噴射制御と同様である。つまり、ＥＣＵ４０の排気行程噴射制御手段５２は、クランク角センサ４１等からの信号を受け取り、噴射圧力、噴射時期及び噴射量を設定する。そして、これらセンサからの信号に応じて、各気筒のインジェクタ７に対し所定時期に所定量の燃料を噴射するように駆動信号を出力する。
【００３７】
（燃料カット制御）
燃料カット制御は、車両の減速時に、無駄に消費される燃料を節約すること等を目的として行われる制御である。
【００３８】
燃料カット制御では、燃料カット制御手段５３が、車両の減速時にエンジン１の状態が下記の燃料カット領域にあるか否かを判定し、当該領域にあるときに調圧バルブ１０を閉鎖する。これにより、燃料圧送ポンプ９からコモンレール６への燃料供給が遮断され、ひいてはインジェクタ７への燃料供給が停止される。
【００３９】
図７に示すように、本参考例１では、減速時燃料カット領域は、アクセルが全閉状態（アクセルペダルが踏み込まれていない状態）かつエンジンの回転数が所定値Ｎ２〜Ｎ３の範囲に設定されている。
【００４０】
例えば、車両の減速時には、アクセル開度が減少するとともにエンジン回転数が減少し、エンジンの状態は状態点Ａから状態点Ｂに向かって移動する。そして、状態点Ｂにおいて燃料カット領域に入り、インジェクタ７への燃料供給が停止される。その後、アクセルを全閉状態に維持することによってエンジン回転数は更に減少し、やがて所定の下限値Ｎ２よりも小さくなってアイドリング領域に入る。アイドリング領域では、エンジン回転数を所定のアイドル回転数Ｎ１に一致させるべく燃料の噴射が行われ、燃料室２５内で燃焼が行われてアイドリング状態が維持される。
【００４１】
（燃料噴射制御）
図８のフローチャートを参照しながら、本エンジン制御系統５０の燃料噴射制御を説明する。
【００４２】
始めに、ステップＳＴ１において、クランク角センサ４１からの信号に基づいてエンジン回転数を検出する。次に、ステップＳＴ２において、アクセルスロットルセンサ４９からの信号に基づいて、アクセル開度を検出する。そして、ステップＳＴ３において、触媒温度センサ４７からの信号に基づいて、触媒温度を検出する。
【００４３】
次に、ステップＳＴ４において、燃料カット制御手段５３によって、エンジン１の状態が燃料カット領域にあるか否かが判定される。エンジン状態が燃料カット領域にあるときはステップＳＴ５に進む。一方、エンジン状態が燃料カット領域にないときは、ステップＳＴ８に進み、通常噴射制御手段５１によって前述の通常噴射制御が実行される。その後、ステップＳＴ８ａに進み、通常の排気行程噴射制御が実行される。通常の排気行程噴射制御では、吸気上死点前９０゜ぐらいのタイミング毎に通常噴射の燃料量の１／１０〜１／２０程度の燃料量が噴射弁から噴射されて触媒に供給される。なお、各排気行程毎に実行せずに所定排気行程毎に実行するようにしてもよい。
【００４４】
ステップＳＴ５においては、燃料カット制御手段５３から燃料カット運転中である旨の情報を受けた除圧噴射制御手段５４によって、後述する排気行程噴射の可否判定が行われる。この可否判定では、エンジン１の状態が触媒コンバータ１４の触媒に未燃燃料を供給するのに適した状態か否かを判定し、適していると判定した場合には、判定フラグを“１”に設定する。
【００４５】
そして、排気行程噴射の可否判定を終了した後は、ステップＳＴ６に進み、判定フラグが“１”か否かを判定する。このとき、判定フラグが“０”から“１”に変化したときはステップＳＴ７に進み、除圧噴射制御手段５４が排気行程噴射制御手段５２を作動させることにより、排気行程噴射が行われ、インジェクタ７及びコモンレール６内に密封された高圧の燃料分が噴出される。一方、判定フラグが“１”でないとき、つまり判定フラグが“０”の場合には、排気行程噴射制御は行われない。
【００４６】
以上が、噴射制御の全体の流れである。次に、ステップＳＴ５で行われる排気行程噴射の可否判定について説明する。
【００４７】
エンジン状態が燃料カット領域にあるときは、排気ガスが発生しないので、触媒コンバータ１４は浄化を行わない。しかし、触媒に未燃燃料を添加供給するとその浄化性能が向上するので、排気ガスが発生しないときにおいても、触媒に未燃燃料を添加しておくことが好ましい。つまり、事前に触媒に未燃燃料を吸着させることにより、次回の作動のときに、効率のよい浄化を行わせることが可能となる。
【００４８】
しかし、エンジン１の運転状態によっては、燃料カット中に触媒に未燃燃料を供給すると却って不都合を生ずることもある。例えば、触媒の温度が高すぎる場合には、触媒に吸着される燃料よりも触媒から放出される燃料の方が多い。従って、未燃燃料は放出されやすいので、添加した燃料が浄化のために利用されることなくそのまま排気系外に放出される場合がある。このような場合、燃料が無駄に消費されることになるので、燃費が低下するとともに、排気ガス浄化率も向上できない。
【００４９】
このような理由により、本エンジン制御系統５０では、燃料カット時に排気行程噴射を行うべきか否かの可否判定を行い、排気行程噴射の適正化を図っている。
【００５０】
本参考例１では、可否判定は触媒温度を基準に行う。図９に示すように、排気行程噴射の可否判定にあっては、まず、ステップＳＴ１１において、除圧噴射制御手段５４によって、触媒温度センサ４７で検出した触媒温度が触媒がＨＣを吸着しやすい所定温度以下か否かが判定される。触媒温度が所定温度以下のときには、触媒が未燃燃料を効率よく吸着する状態であると判断してステップＳＴ１２に進み、判定フラグが“１”に設定される。一方、触媒温度が所定温度よりも大きいときには、未燃燃料の多くがそのまま系外に排出されやすい状態であると判断し、ステップＳＴ１３に進んで判定フラグが“０”に設定される。このようにして、排気行程噴射の可否判定が行われる。
【００５１】
−エンジン制御系統５０の効果−
以上のように、本エンジン制御系統５０によれば、減速時に燃料カット領域に入った場合には、原則として排気行程噴射制御が実行される。そのため、インジェクタ７及びコモンレール６に溜まった燃料分は燃焼室に適宜放出され、インジェクタ７及びコモンレール６内に燃料が高圧密封されることが回避される。その結果、燃料カットからアイドリング状態や通常走行状態に復帰したときであっても、高圧の燃料が一度に突発的に噴出される事態が避けられる。従って、ディーゼルノックによる騒音の発生や運転の不安定化を防止することができる。
【００５２】
また、燃料カット領域にあるときに、触媒が燃料成分（ＨＣ成分）を十分に吸着することができるよう、排気行程噴射の可否判定を行っている。そのため、未燃燃料の添加供給を、触媒がＨＣ成分を吸着しやすい好適な時期に行うことができる。従って、燃料が無駄に消費されることがなく、燃費が向上する。
【００５３】
しかも、触媒コンバータ１４の触媒温度に基づいて可否判定を行っているので、燃料カット時の燃料添加に好適な時期を精度よく推定することができる。
【００５４】
＜参考例２＞
参考例２に係るエンジン制御系統は、参考例１のエンジン制御系統５０において、排気行程噴射の可否判定をエンジン回転数に基づいて行うようにしたものである。
【００５５】
エンジン制御系統の構成は参考例１と同様であるが、この参考例２では触媒温度センサ４７は設けられていない。
【００５６】
燃料噴射制御の全体の流れは参考例１と同様なので、その説明は省略することとし、ここでは、排気行程噴射の可否判定のみについて説明する。
【００５７】
図１０に示すように、参考例２の可否判定にあっては、まずステップＳＴ２１において、除圧噴射制御手段５４によって、エンジン回転数が触媒温度がＨＣを吸着しやすくなっている温度にまで低下していると考えられる所定値以下か否かが判定される。そして、エンジン回転数が所定値以下の場合には、ステップＳＴ２２に進んで判定フラグが“１”に設定される。一方、エンジン回転数が所定値よりも大きい場合には、ステップＳＴ２３に進んで判定フラグが“０”に設定される。
【００５８】
従って、参考例２においても、参考例１と同様の効果を得ることができる。つまり、燃料カット中にインジェクタ７及びコモンレール６に溜まった高圧の燃料が燃料カット運転復帰直後に一時に大量に噴射されることが防止され、騒音の発生や運転の不安定化を防止することができる。また、エンジン回転数に基づいて、触媒がＨＣ成分を十分に吸着する時期に燃料の供給を行うので、触媒によるＮＯｘ浄化を効率的に行うことができる。更に、参考例２では、比較的高価である触媒温度センサ４７が不要となり、装置の低コスト化を実現することができる。
【００５９】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係るエンジン制御系統は、参考例１のエンジン制御系統５０において、排気行程噴射の可否判定を、燃料カット運転からアイドル運転への復帰直前の状態か否かに基づいて行うようにしたものである。
【００６０】
エンジン制御系統の構成及び燃料噴射制御の全体については参考例２と同様なので、その説明は省略する。ここでは、排気行程噴射の可否判定のみについて説明する。
【００６１】
図１１に示すように、実施形態１の可否判定にあっては、まずステップＳＴ３１において、除圧噴射制御手段５４によってエンジン１が燃料カット運転からアイドル運転状態に復帰する直前の状態、つまり、アイドル運転直前状態か否かが判定される。例えば、エンジン回転数がアイドル判定回転数Ｎ２近傍で、かつエンジン回転数が減少傾向にある場合に、アイドル運転直前状態と判定され、触媒温度がＨＣを吸着しやすくなっている温度にまで十分低下しており、かつ、溜まった高圧燃料を逃がす必要があると判断される。
【００６２】
そして、アイドル運転直前状態の場合には、ステップＳＴ３２に進んで判定フラグが“１”に設定される。一方、アイドル運転直前状態でない場合には、ステップＳＴ３３に進んで判定フラグが“０”に設定される。
【００６３】
以上により、実施形態１においても、触媒がＨＣ成分を十分に吸着する時期に燃料の供給を行うことになるので、触媒によるＮＯｘ浄化を効率的に行うことができる。また、高価な触媒温度センサが不要となる。つまり、実施形態１においても、参考例２と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
＜実施形態２＞
実施形態２に係るエンジン制御系統は、参考例１のエンジン制御系統５０において、排気行程噴射の可否判定を、触媒温度、エンジン回転数及びアイドル運転直前状態に基づいて行うようにしたものである。
【００６５】
エンジン制御系統の構成と燃料噴射制御の全体の流れについては、参考例１と同様なので、その説明は省略する。ここでは、排気行程噴射の可否判定のみについて説明する。
【００６６】
図１２に示すように、実施形態２の可否判定にあっては、まず、ステップＳＴ４１において、触媒温度が所定温度以下か否かが判定される。触媒温度が所定温度以下のときは、ステップＳＴ４４に進んで判定フラグが“１”に設定される。一方、触媒温度が所定温度よりも大きいときは、ステップＳＴ４３に進む。
【００６７】
ステップＳＴ４３においては、運転状態が燃料カット運転からアイドル運転へ復帰する直前か否かが判定される。その結果、アイドル運転の直前の状態ではないと判定されると、ステップＳＴ４５に進んで判定フラグが“０”に設定される。このことにより、触媒温度がＨＣを放出しやすい状態でも、アイドル運転に復帰しやすくなったら排気行程噴射を行って、アイドルノックを防止することができる。一方、ステップＳＴ４３においてアイドル運転の直前の状態と判定されると、ステップＳＴ４４に進み、判定フラグが“１”に設定される。
【００６８】
このように、実施形態２においては、触媒温度、エンジン回転数及びアイドル運転直前状態の３つのパラメータに基づいて排気行程噴射の可否判定を行うので、排気行程噴射の時期を一層精度よく判定することができる。その結果、触媒コンバータ１４の浄化性能を更に向上することができるとともに、燃費を一層低減することができる。
【００６９】
＜実施形態３＞
実施形態３に係るエンジン制御系統は、排気ガス還流装置、すなわちＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置を備えたエンジンに対して本発明を適用したものである。
【００７０】
図１３に示すように、実施形態３に係るエンジン１ａは、参考例１に係るエンジン１に対して、排気マニホールド１２内の排気ガスの一部をサージタンク３に戻すための排気ガス還流通路たるＥＧＲ通路６０と、このＥＧＲ通路６０を流れる排気ガスの量を調節するための排気ガス還流バルブたるＥＧＲバルブ６１とを付加したものである。ＥＧＲバルブ６１はＥＣＵ４０に接続され、ＥＣＵ４０によって、その開度が調節されるようになっている。
【００７１】
本エンジン制御系統が行う噴射制御の全体の流れは、参考例１と同様である。ここでは、排気行程噴射の可否判定のみについて説明する。
【００７２】
本エンジン制御系統では、ＥＧＲ制御を利用することにより、ＮＯｘ浄化触媒の温度の適正化を図っている。つまり、燃料カット運転時に、ＮＯｘ浄化触媒が効率よく未燃燃料を吸着する温度になるように、ＥＧＲ制御を利用している。
【００７３】
具体的には、図１４に示すように、まず、ステップＳＴ５１において、ＥＧＲ管理手段によって、触媒温度が所定の活性化温度以下か否かが判定される。ここで、活性化温度とは、触媒が効率よく浄化を行うのに必要な温度であり、触媒の種類に応じて予め設定する温度である。
【００７４】
触媒温度が上記活性化温度以下のときは、ステップＳＴ５２に進み、ＥＧＲバルブ６１の開度を調節することによりＥＧＲ制御が行われる。その結果、各気筒５を流出した空気の一部は再循環するので、触媒コンバータ１４を流れる空気の温度の急激な低下が防止される。一方、触媒温度が上記活性化温度よりも大きいときは、触媒を保温する必要がないと判断してステップＳＴ５８に進み、ＥＧＲ制御を停止する。つまり、ＥＧＲバルブ６１を全閉状態にし、サージタンク３への排気ガスの導入を禁止する。その結果、触媒コンバータ１４の温度上昇が抑制される。
【００７５】
従って、コールドスタート時のように触媒温度が低いときには、ＥＧＲ制御が実行されて触媒温度が上昇する。一方、高速走行時のように触媒温度が高いときには、ＥＧＲ制御が停止されて触媒温度が低下する。このようにして触媒温度の適正化が図られる。
【００７６】
ステップＳＴ５２においてＥＧＲ制御を開始した後は、ステップＳＴ５３において、Ｆ／Ｃ（燃料カット）になってから第１所定時間が経過したか否かが判定される。そして、ＹＥＳの場合にはステップＳＴ５５に進む一方、ＮＯの場合にはステップＳＴ５４に進む。その結果、Ｆ／Ｃ後、触媒がＨＣを吸着しやすくなったと考えられる第１所定時間が経過したら排気行程噴射を行うが、第１所定時間が経過する前にアイドル回転に近づいてきたら、ディーゼルエンジンのアイドルノックを防止するため、早期に高圧燃料を噴射することとなる。
【００７７】
ステップＳＴ５４においては、エンジン状態が所定の第１アイドル運転直前状態か否かが判定される。エンジン状態が第１アイドル運転直前状態の場合には、ステップＳＴ５５進む。一方、第１アイドル運転直前状態でない場合には、ステップＳＴ５７に進んで判定フラグが“０”に設定される。
【００７８】
ステップＳＴ５５においては、排気行程噴射で噴射した未燃燃料がＥＧＲバルブ６１に付着してＥＧＲバルブ６１の目詰まりが起こらないように、ＥＧＲ制御が停止される。つまり、ＥＧＲバルブ６１が全閉に設定される。そして、ステップＳＴ５６に進み、判定フラグが“１”に設定される。
【００７９】
これに対し、ステップＳＴ５８においてＥＧＲ制御が停止された後は、ステップＳＴ５９に進み、Ｆ／Ｃになってから第２所定時間が経過したか否かが判定される。なお、ＥＧＲ制御がＯＦＦの方が温度が高いため、第２所定時間は第１所定時間よりも大きめに設定される。第２所定時間が経過した場合にはステップＳＴ５６に進む一方、第２所定時間が経過していない場合にはステップＳＴ６０に進む。
【００８０】
ステップＳＴ６０においては、エンジン状態が所定の第２アイドル運転直前状態か否かが判定される。エンジン状態が第２アイドル運転直前状態の場合には、ステップＳＴ５６に進んで判定フラグが“１”に設定される。一方、第２アイドル運転直前状態でない場合には、ステップＳＴ６１に進み、判定フラグが“０”に設定される。
【００８１】
以上のように、本エンジン制御系統によれば、ＥＧＲ装置を備えたエンジン１ａに対して、参考例１と同様の効果を得ることができる。つまり、燃料カット運転中にインジェクタ７及びコモンレール６に密封された高圧の燃料が燃料カット運転復帰直後に一時に噴出されることが防止され、騒音の発生や運転の不安定化を防止することができる。
【００８２】
また、ＥＧＲ制御を利用して触媒温度が適正化されるので、より効率のよい浄化を行うことができる。
【００８３】
さらに、ＥＧＲ制御を行う場合と行わない場合とで排気行程噴射を実行させる条件が異なるため、燃料カット運転からアイドル運転に移行するまでの間に行われる排気行程噴射の期間を柔軟に設定することができる。
【００８４】
＜その他＞
なお、触媒温度は、触媒温度センサ４７で計測した値に限られず、他のセンサで計測した出力値に基づく演算により推定したものであってもよい。例えば水温センサ４３で検出したエンジン水温や、吸気温センサ４９ｂで検出した吸気温度に基づいて触媒温度を推定してもよい。この場合、比較的高価な触媒温度センサ４７が不要となり、エンジンの制御系統の低コスト化を図ることができる。
【００８５】
ＮＯｘ触媒は、ＨＣを吸着し、吸着したＨＣを触媒に供給するＨＣ吸着材を触媒の上流に配置させるものであってもよい。
【００８６】
また、判定フラグが“０”から“１”に変化したときだけ各気筒につき溜まった高圧燃料を逃がすべく、１回づつ排気行程噴射したが、触媒温度に応じてＨＣが吸着しやすい状態であれば、推定される吸着量に応じて燃料を複数回に分けて排気行程噴射してもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、燃料噴射手段内に封入された燃料は、燃料カット運転中に除圧噴射制御手段によって放出される。そのため、燃料カット運転の終了後、燃料噴射手段から高圧の燃料が一度に大量噴出することを回避することができる。その結果、騒音を抑制することができるとともに、エンジンの動作を安定化させることができる。また、除圧噴射制御手段によって噴射された燃料は、ＮＯｘ浄化触媒に吸着され、当該触媒の浄化性能を向上させる。従って、ＮＯｘの発生量をより低減することができる。
【００８８】
また、排気系に導出される排気ガスの温度が低くなるので、燃料カット運転中に噴射された燃料はＮＯｘ浄化触媒に効率よく吸着される。その結果、燃費の低下を抑制することができる。
【００８９】
請求項２に記載の発明によれば、ＥＧＲ制御手段を適宜作動させることができるので、効率のよい浄化を行うようにＮＯｘ浄化触媒の温度を適正化することができる。
【００９０】
また、燃料カット領域内から領域外へ移行する間に行われる排気行程噴射の期間を、ＥＧＲ制御に応じて柔軟に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの制御系統の全体構成図である。
【図２】エンジンの一部の拡大断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】インジェクタの一部切欠き縦断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】エンジンの制御系統のブロック構成図である。
【図７】燃料カット領域を示す図である。
【図８】噴射制御のフローチャートである。
【図９】参考例１に係る排気行程噴射の可否判定のフローチャートである。
【図１０】参考例２に係る排気行程噴射の可否判定のフローチャートである。
【図１１】実施形態１に係る排気行程噴射の可否判定のフローチャートである。
【図１２】実施形態２に係る排気行程噴射の可否判定のフローチャートである。
【図１３】実施形態３に係るエンジンの制御系統の全体構成図である。
【図１４】実施形態３に係る排気行程噴射の可否判定のフローチャートである。
【符号の説明】
１エンジン
３サージタンク
６コモンレール
７インジェクタ
９燃料圧送ポンプ
１０調圧バルブ
１１圧力センサ
１４触媒コンバータ
４０ＥＣＵ
４１クランク角センサ
４３水温センサ
４７触媒温度センサ
４９ｂ吸気温センサ
６０ＥＧＲ通路
６１ＥＧＲバルブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an engine control device, and more particularly, to an engine control device including an NOx purification catalyst in an exhaust system.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, in an engine such as an automobile, a catalyst is provided in an exhaust system to purify exhaust gas after combustion. A three-way catalyst is often used as such an exhaust gas purifying catalyst. The three-way catalyst is excellent for three components that adversely affect the environment among harmful components contained in the exhaust gas, that is, carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), and nitrogen oxide (NOx). Demonstrates purification properties.
[0003]
  However, in a diesel engine, combustion is performed in an oxygen-excess state where the ratio of air to fuel is large. Therefore, the composition of the exhaust gas after combustion also reflects the air-fuel ratio at the time of combustion.₂The oxygen concentration is about 10 to 20%. However, the conventional three-way catalyst has a problem in that NOx cannot be effectively removed because the purification performance against NOx is extremely lowered under an oxygen-excess atmosphere (lean atmosphere). Therefore, for diesel engines, a catalyst that exhibits excellent NOx purification characteristics even in a lean atmosphere (hereinafter referred to as a NOx purification catalyst), such as metal-supported zeolite, has come to be used.
[0004]
  By the way, in recent years, regarding this type of NOx purification catalyst, it has been known that the NOx purification rate is improved by adding an HC component (fuel component). An attempt has been made to improve the characteristics of the NOx purification catalyst by using this characteristic and adding and supplying fuel to the exhaust gas.
[0005]
  In this case, as a means for adding fuel, it is conceivable to install an injector for adding fuel in the exhaust system. However, in this case, a dedicated injector is required in addition to the fuel supply injector provided for each cylinder, which increases the number of parts and increases costs.
[0006]
  On the other hand, there is an idea of using a fuel supply injector to add a fuel component to the exhaust gas after combustion. For example, Japanese Utility Model Publication No. 3-68516 discloses a diesel engine in which a zeolite catalyst is installed in an exhaust system. In this diesel engine, in the middle of the fuel supply passage connecting the fuel injection pump and each fuel injection nozzle, a communication is established that connects the fuel supply passage to the cylinder in the fuel injection period and the fuel supply passage to the cylinder in the exhaust stroke. Each of the passages is provided with a relief valve that opens at a predetermined pressure in these communication passages. With such a configuration, the fuel released from the fuel supply passage to the cylinder in the fuel injection period is injected into the cylinder in the exhaust stroke, and a dedicated injector for supplying fuel components to the exhaust system is separately provided. There is no need to provide it.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, generally, when the accelerator is fully closed and the engine speed is reduced to a predetermined value or less when the vehicle is decelerated, fuel cut (F / C) control for stopping fuel supply to the engine is performed. In a diesel engine, fuel injection is performed at a high pressure. Therefore, after such a fuel cut is performed, high-pressure fuel remains temporarily in the injector or in the fuel supply passage that supplies fuel to the injector. become. In other words, the high-pressure fuel is sealed.
[0008]
  However, in a conventional diesel engine, when shifting from a fuel cut state to an idling state, it is necessary to finely adjust the fuel supply amount to prevent diesel knock, but this high pressure fuel is injected at a higher pressure than necessary. As a result, a large amount of fuel may suddenly be injected into the combustion chamber at one time. As a result, problems such as generation of noise due to diesel knocks and unstable operation may occur.
[0009]
  This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is to suppress the sudden injection of the sealed high pressure fuel by utilizing exhaust stroke injection effectively.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to the present invention, exhaust stroke injection is performed during the fuel cut operation to discharge at least a part of the high-pressure fuel sealed in the injector or the like, and the fuel in the injector is decompressed.
[0011]
  Specifically, the invention described in claim 1 includes a fuel injection means having an injection portion facing the combustion chamber and injecting fuel into the combustion chamber, and nitrogen oxidation in exhaust gas derived from the combustion chamber. An exhaust stroke injection control means that is provided in an engine including a NOx purification catalyst that purifies an object, and that injects fuel from the fuel injection means and supplies unburned fuel to the NOx purification catalyst during an exhaust stroke of the engine; An engine control device comprising a fuel cut control means for prohibiting fuel injection by the fuel injection means when the engine state is in a predetermined fuel cut area, wherein the engine state is in the fuel cut area.And within the specified operating range immediately before entering the idle operating rangeFurther, it is provided with a decompression injection control means for injecting at least a part of the fuel sealed in the fuel injection means by the exhaust stroke injection control means.
[0012]
  For example, when the vehicle decelerates and the engine state enters the fuel cut region, fuel supply to the fuel injection unit is prohibited by the fuel cut control unit in order to suppress wasteful fuel consumption. As a result, high pressure fuel is sealed in the fuel injection means. After that, for example, the vehicle stops and shifts from fuel cut operation to idle operation.Sometimes, The engine state shifts from the fuel cut area to the outside of the fuel cut areaBut just before this transitionThe engine condition is in the areasometimesThe fuel sealed in the fuel injection means is released by the decompression injection control means, and this unburned fuel is added and supplied to the NOx purification catalyst. As a result, at the start of operation outside the fuel cut region, that is, at the start of idle operation in the above example, high pressure fuel is prevented from being ejected from the fuel injection means at one time. Accordingly, noise is suppressed and engine operation is stabilized. In addition, the unburned fuel added to and supplied to the NOx purification catalyst improves the purification performance of the NOx purification catalyst.
[0013]
  Moreover,Immediately before the engine state shifts to the idle operation region, the temperature of the exhaust gas led out to the exhaust system becomes low, so the injected fuel is efficiently adsorbed by the NOx purification catalyst. As a result, reduction in fuel consumption is suppressed.
[0014]
  Claim2The invention described in claim 1 is described in claim 1.Of the same premise configurationEngineSystemIn the control deviceA depressurization injection control means for injecting at least a part of the fuel enclosed in the fuel injection means by the exhaust stroke injection control means while the engine state is in the fuel cut region;The engine includes an exhaust gas recirculation passage for returning a part of the exhaust gas to the air supply system, an exhaust gas recirculation valve provided in the exhaust gas recirculation passage, and an opening of the exhaust gas recirculation valve according to the operating state of the engine. And an exhaust gas recirculation control means for adjusting the degree.It shall be. And aboveThe depressurization injection control means permits the operation of the exhaust gas recirculation control means to suppress a decrease in the temperature of the NOx purification catalyst when the temperature of the NOx purification catalyst is equal to or lower than a predetermined activation temperature set in advance. Provided with exhaust gas recirculation management means for closing the exhaust gas recirculation valve and prohibiting the operation of the exhaust gas recirculation control means when the temperature of the NOx purification catalyst is higher than the activation temperature.When the exhaust gas recirculation control means permits the operation of the exhaust gas recirculation control means, the exhaust gas recirculation control means executes fuel injection by the exhaust stroke injection control means based on the first predetermined condition. When the operation of the exhaust gas recirculation control means is prohibited, fuel injection by the exhaust stroke injection control means is executed based on a second predetermined condition different from the first predetermined condition.That's what I did.
[0015]
  When the temperature of the NOx purification catalyst is low, for example, at the time of cold start, the exhaust gas recirculation control means is operated to cause the air that has been circulated through the exhaust gas recirculation passage to reach a high temperature. Pass through. Therefore, the temperature of the NOx purification catalyst immediately rises and reaches a predetermined temperature (activation temperature) sufficient to perform the purification action. On the other hand, when the temperature of the NOx purification catalyst is higher than the activation temperature, the operation of the exhaust gas recirculation control means is prohibited on the assumption that it is not necessary to heat the NOx purification catalyst. As a result, the temperature of the NOx purification catalyst is optimized by appropriately operating the exhaust gas recirculation control means.
[0016]
  And thenSince the conditions for executing the exhaust stroke injection differ between when the exhaust gas recirculation control is performed and when it is not performed, it is possible to flexibly set the period of the exhaust stroke injection performed during the transition from the fuel cut region to the outside of the region. it can.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.For convenience of explanation, a reference example having a configuration similar to that of the embodiment will also be described.
[0018]
  <Reference example 1>
  -Configuration of engine control system 50-
  First, RealFormAnd reference examplesThe overall configuration of the engine 1 according to the above will be described. The engine 1 is a diesel engine. As shown in FIG. 1, the engine body 2 of the engine 1 has four cylinders 5 arranged in a row. These cylinders 5 are connected to four independent intake pipes 4 branched from the surge tank 3, respectively, and intake air supplied from the atmosphere to each cylinder 5 is introduced through these intake pipes 4. Yes.
[0019]
  A so-called common rail 6 is provided for the engine body 2. The common rail 6 is a type of fuel injection device that stores high-pressure fuel and injects fuel into the combustion chamber of each cylinder 5 based on a control signal from a control unit (ECU) 40.
[0020]
  Each cylinder 5 is provided with a needle valve that is operated by a solenoid that is energized in accordance with a control signal, and an injector 7 that performs fuel injection by moving the needle valve. These injectors 7 are connected to the common rail 6.
[0021]
  The common rail 6 is connected to a fuel pump 9 via a fuel passage 8, and this fuel pump 9 is connected to a fuel tank (not shown). Therefore, the fuel pumped from the fuel pump 9 is supplied to each injector 7 through the common rail 6. A pressure regulating valve 10 is provided in the fuel passage 8.
[0022]
  The pressure regulating valve 10 is a pressure adjusting means for adjusting the injection pressure of the injector 7 by adjusting the pressure of the fuel sent to the common rail 6 and at the same time is an opening / closing means for opening and closing the fuel passage 8. Therefore, the injection pressure is adjusted by the operation of the pressure regulating valve 10 according to the control signal. The common rail 6 is provided with a pressure sensor 11 and the pressure sensor 11 detects the injection pressure. Further, in the fuel cut control, the fuel supply to the common rail 6 and thus to the injector 7 is cut off by setting the pressure regulating valve 10 to be fully closed. The common rail 6 and the injector 7 constitute the fuel injection means referred to in the present invention.
[0023]
  The exhaust system of the engine 1 is provided with an exhaust manifold 12 that collects exhaust gas discharged from each cylinder 5 and an exhaust pipe 13 connected to the exhaust manifold 12. In the middle of the exhaust pipe 13, there is provided a NOx purification catalyst composed of a metal-supported zeolite with a metal such as Pt (platinum) or Rh (rhodium) supported on zeolite, which decomposes and purifies NOx with a small amount of HC. A catalytic converter 14 is installed. Zeolite has a property of easily adsorbing HC at a low temperature of 150 ° C. or lower.
[0024]
  Next, a specific configuration of the engine 1 will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, a piston 23 is inserted into the cylinder formed by the cylinder block 21 so as to be slidable up and down. A combustion chamber 25 is defined by the lower surface of the cylinder head 24 attached to the upper part of the cylinder block 21, the inner peripheral surface (cylinder wall surface) of the cylinder block 21, and the upper surface of the piston 23.
[0025]
  The cylinder head 24 is provided with two air supply ports 26 that respectively communicate with the combustion chamber 25 from one side surface, and two exhaust ports 27 that respectively communicate with the combustion chamber 25 from the other side surface. As shown in FIG. 3, the openings 26a, 27a of the ports 26, 27 to the combustion chamber 25 are arranged in a square shape on the lower surface of the cylinder head. Each of the ports 26 and 27 is provided with on / off valves 28 and 29. That is, an intake valve 28 that opens and closes the opening 26 a of each air supply port 26 and an exhaust valve 29 that opens and closes the opening 27 a of each exhaust port 27 are provided. The valve shaft portions 28 a and 29 a of the intake valve 28 and the exhaust valve 29 pass through the cylinder head 24 and protrude upward. Umbrella portions 28b and 29b connected to the valve shaft portions 28a and 29a are in close contact with and separated from the valve seats 30 fitted into the openings 26a and 27a of the ports 26 and 27, respectively. .
[0026]
  Further, the cylinder head 24 is provided with a stepped injector insertion hole 31 that opens at the center position of the combustion chamber 25 in the vertical direction. An injector 7 is attached to the injector insertion hole 31. That is, the injector 7 is inserted into the injector insertion hole 31 with the fuel injection portion 7a at the tip thereof exposed in the combustion chamber 25. In other words, the fuel injection part 7 a is provided at a position facing the upper surface of the piston 23. Then, the two mounting bolts 32 pass through the fixed plate 33 supported by the upper surface of the flange portion 7b at the intermediate portion of the injector 7 and are screwed into the cylinder head 24, whereby the injector 7 and the cylinder head 24 are connected. It is integrated.
[0027]
  As shown in FIG. 4, a nozzle 102 is integrally provided at the lower portion of the injector main body 101, and the fuel injection portion 7 a is expanded downward. In the fuel injection portion 7a, as shown in an enlarged view in FIG. 5, four injection holes 106 having one end opened to the sack 105 are arranged in a cross shape in plan view. An oil chamber 104 for temporarily storing fuel is provided around a needle valve 103 slidably inserted into the nozzle 102.
[0028]
  A flange portion 7b provided at an intermediate portion of the injector main body 101 is provided with a fuel inlet 107 for introducing fuel supplied through the fuel supply pipe 15, and the fuel introduced from the fuel inlet 107 is supplied to the fuel supply passage. The oil chamber 104 is supplied via 108. A plunger (not shown) organically coupled to the needle valve 103 is slidably inserted in an intermediate portion of the injector body 101, and the plunger is slid based on a control signal from the ECU 40 described later. By moving in the vertical direction, the opening and closing of the needle valve 103 is controlled.
[0029]
  As shown in FIG. 1, the engine 1 includes a control unit (ECU) 40. The ECU 40 receives a signal from a crank angle sensor 41 that detects the crank angle of the engine, a signal from an engine load sensor 42 that detects the engine load, and a signal from an accelerator opening sensor 49 that detects the amount of depression of the accelerator pedal. And a signal from the water temperature sensor 43 for detecting the engine water temperature, a signal from the intake air temperature sensor 49b for detecting the intake air temperature, and the temperature of the exhaust gas immediately after being exhausted from the combustion chamber 25 after being installed in the exhaust manifold 12. A signal from the first exhaust temperature sensor 44 to be detected, a signal from the second exhaust temperature sensor 45 to detect the temperature of the exhaust gas immediately upstream of the catalytic converter 14, and the temperature of the exhaust gas immediately downstream of the catalytic converter 14 are detected. A signal from the third exhaust temperature sensor 46 to be detected and a signal from the catalyst temperature sensor 47 to detect the catalyst temperature of the catalytic converter 14. And the operations of the fuel pressure pump 9, the pressure regulating valve 10, and the injector 7 are controlled based on these signals, respectively, so that the normal injection performed as the main injection near the compression top dead center of each cylinder 5 And exhaust stroke injection in which fuel is injected in the exhaust stroke of each cylinder. Further, the engine speed and the like are calculated, and fuel cut control described later is performed.
[0030]
  As shown in FIG. 6, the engine control system 50 of the ECU 40 includes a normal injection control unit 51 that performs normal injection control, an exhaust stroke injection control unit 52 that performs exhaust stroke injection control, and a fuel cut control that performs fuel cut operation. Means 53, and a decompression injection control means 54 for executing exhaust stroke injection during the fuel cut operation are provided.
[0031]
  -Operation of engine control system 50-
  The engine control system 50 executes injection control appropriately combining normal injection control, exhaust stroke injection control, and fuel cut control described below. Prior to description of the entire injection control, each control will be described first.
[0032]
  (Normal injection control)
  The normal injection is an injection performed to inject fuel from the injector 7 into the combustion chamber 25 when the piston 23 is near the compression top dead center, and to burn the fuel to generate torque.
[0033]
  In the normal injection control, the normal injection control means 51 of the ECU 40 calculates the engine speed based on the signal from the crank angle sensor 41, detects the engine load from the engine load sensor 42, and detects the engine speed and the engine load. Based on the above, the basic fuel injection amount is set. Then, after correcting this basic fuel injection amount by the accelerator opening, the engine water temperature, etc., the final injection amount, injection pressure, injection timing, etc. are determined. When the predetermined injection timing, that is, the crank angle indicates a crank angle within a predetermined range set near the compression top dead center, a drive signal is output to the injector 7 for a time corresponding to the set injection amount. As a result, a predetermined amount of fuel is injected from the fuel injection portion 7a of the injector 7.
[0034]
  The crank angle, accelerator opening, and engine water temperature are detected by a crank angle sensor 41, an accelerator opening sensor 49, and a water temperature sensor 43, respectively.
[0035]
  (Exhaust stroke injection control)
  The exhaust stroke injection is fuel injection performed during the exhaust stroke for the purpose of adding and supplying a fuel component to the NOx purification catalyst of the catalytic converter 14.
[0036]
  The exhaust stroke injection control is basically the same as the normal injection control. That is, the exhaust stroke injection control means 52 of the ECU 40 receives a signal from the crank angle sensor 41 or the like, and sets the injection pressure, the injection timing, and the injection amount. Then, in response to signals from these sensors, a drive signal is output so that a predetermined amount of fuel is injected at a predetermined time to the injectors 7 of each cylinder.
[0037]
  (Fuel cut control)
  The fuel cut control is a control performed for the purpose of saving fuel that is wasted when the vehicle is decelerated.
[0038]
  In the fuel cut control, the fuel cut control means 53 determines whether or not the state of the engine 1 is in the following fuel cut region when the vehicle is decelerated, and closes the pressure regulating valve 10 when in the region. As a result, the fuel supply from the fuel pump 9 to the common rail 6 is shut off, and the fuel supply to the injector 7 is stopped.
[0039]
  As shown in FIG.Reference example 1In the deceleration fuel cut region, the accelerator is fully closed (the accelerator pedal is not depressed), and the engine speed is set within a range of predetermined values N2 to N3.
[0040]
  For example, when the vehicle decelerates, the accelerator opening decreases and the engine speed decreases, and the state of the engine moves from state point A toward state point B. Then, the fuel cut region is entered at the state point B, and the fuel supply to the injector 7 is stopped. Thereafter, by maintaining the accelerator in the fully closed state, the engine speed further decreases, and eventually becomes smaller than a predetermined lower limit value N2 and enters the idling region. In the idling region, fuel is injected so that the engine speed matches the predetermined idle speed N1, and combustion is performed in the fuel chamber 25 to maintain the idling state.
[0041]
  (Fuel injection control)
  The fuel injection control of the engine control system 50 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0042]
  First, in step ST1, the engine speed is detected based on a signal from the crank angle sensor 41. Next, in step ST2, the accelerator opening is detected based on a signal from the accelerator throttle sensor 49. In step ST3, the catalyst temperature is detected based on the signal from the catalyst temperature sensor 47.
[0043]
  Next, in step ST4, the fuel cut control means 53 determines whether or not the state of the engine 1 is in the fuel cut region. When the engine state is in the fuel cut region, the process proceeds to step ST5. On the other hand, when the engine state is not in the fuel cut region, the routine proceeds to step ST8, where the above-described normal injection control is executed by the normal injection control means 51. Thereafter, the process proceeds to step ST8a, and normal exhaust stroke injection control is executed. In the normal exhaust stroke injection control, a fuel amount of about 1/10 to 1/20 of the fuel amount of the normal injection is injected from the injection valve at every timing of about 90 ° before the intake top dead center and supplied to the catalyst. In addition, you may be made to perform for every predetermined | prescribed exhaust stroke, without performing for every exhaust stroke.
[0044]
  In step ST5, the decompression injection control means 54, which has received information from the fuel cut control means 53 that the fuel cut operation is being performed, determines whether exhaust stroke injection, which will be described later, is possible. In this feasibility determination, it is determined whether or not the state of the engine 1 is suitable for supplying unburned fuel to the catalyst of the catalytic converter 14, and if it is determined that it is suitable, the determination flag is set to “1”. Set to.
[0045]
  Then, after determining whether or not the exhaust stroke injection is possible, the process proceeds to step ST6 to determine whether or not the determination flag is “1”. At this time, when the determination flag changes from “0” to “1”, the process proceeds to step ST7, and the decompression injection control means 54 operates the exhaust stroke injection control means 52 so that the exhaust stroke injection is performed. 7 and the high-pressure fuel sealed in the common rail 6 are ejected. On the other hand, when the determination flag is not “1”, that is, when the determination flag is “0”, the exhaust stroke injection control is not performed.
[0046]
  The above is the overall flow of the injection control. Next, the determination of whether or not the exhaust stroke injection is performed in step ST5 will be described.
[0047]
  When the engine state is in the fuel cut region, no exhaust gas is generated, so the catalytic converter 14 does not perform purification. However, if the unburned fuel is added and supplied to the catalyst, the purification performance is improved. Therefore, it is preferable to add the unburned fuel to the catalyst even when no exhaust gas is generated. That is, by allowing the unburned fuel to be adsorbed to the catalyst in advance, efficient purification can be performed at the next operation.
[0048]
  However, depending on the operating state of the engine 1, if unburned fuel is supplied to the catalyst during the fuel cut, there may be a disadvantage. For example, when the temperature of the catalyst is too high, more fuel is released from the catalyst than the fuel adsorbed on the catalyst. Accordingly, since unburned fuel is easily released, the added fuel may be released as it is outside the exhaust system without being used for purification. In such a case, since fuel is consumed wastefully, fuel consumption is reduced and the exhaust gas purification rate cannot be improved.
[0049]
  For this reason, in the engine control system 50, it is determined whether or not the exhaust stroke injection should be performed when the fuel is cut, and the exhaust stroke injection is optimized.
[0050]
  BookReference example 1Then, the determination of availability is performed based on the catalyst temperature. As shown in FIG. 9, in determining whether or not exhaust stroke injection is possible, first, in step ST11, the catalyst temperature detected by the catalyst temperature sensor 47 by the depressurization injection control means 54 is a predetermined value at which the catalyst tends to adsorb HC. It is determined whether or not the temperature is below. When the catalyst temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, it is determined that the catalyst is in a state of efficiently adsorbing unburned fuel, the process proceeds to step ST12, and the determination flag is set to “1”. On the other hand, when the catalyst temperature is higher than the predetermined temperature, it is determined that most of the unburned fuel is easily discharged out of the system as it is, and the routine proceeds to step ST13, where the determination flag is set to “0”. In this way, it is determined whether exhaust stroke injection is possible.
[0051]
  -Effects of engine control system 50-
  As described above, according to the present engine control system 50, when the fuel cut region is entered during deceleration, the exhaust stroke injection control is executed in principle. Therefore, the fuel accumulated in the injector 7 and the common rail 6 is appropriately discharged into the combustion chamber, and the high-pressure sealing of the fuel in the injector 7 and the common rail 6 is avoided. As a result, even when the fuel cut is restored to the idling state or the normal running state, a situation in which high-pressure fuel is suddenly ejected at a time can be avoided. Therefore, it is possible to prevent the generation of noise and the instability of operation due to diesel knock.
[0052]
  Further, whether or not the exhaust stroke injection is possible is performed so that the catalyst can sufficiently adsorb the fuel component (HC component) when in the fuel cut region. For this reason, the unburned fuel can be added and supplied at a suitable time when the catalyst can easily adsorb the HC component. Therefore, fuel is not wasted and fuel efficiency is improved.
[0053]
  In addition, since the propriety determination is performed based on the catalyst temperature of the catalytic converter 14, it is possible to accurately estimate the time suitable for fuel addition at the time of fuel cut.
[0054]
  <Reference example 2>
  Reference example 2The engine control system related toReference example 1In the engine control system 50, whether or not exhaust stroke injection is possible is determined based on the engine speed.
[0055]
  The configuration of the engine control system isReference example 1Is the same asThis reference example 2Then, the catalyst temperature sensor 47 is not provided.
[0056]
  The overall flow of fuel injection controlReference example 1Therefore, the description thereof is omitted, and only the determination of whether or not the exhaust stroke injection is possible will be described here.
[0057]
  As shown in FIG.Reference example 2In step ST21, first, in step ST21, whether or not the engine speed is equal to or less than a predetermined value that is considered to be lowered to a temperature at which the catalyst temperature easily absorbs HC. It is determined whether or not. If the engine speed is less than or equal to the predetermined value, the process proceeds to step ST22 where the determination flag is set to “1”. On the other hand, if the engine speed is greater than the predetermined value, the process proceeds to step ST23, where the determination flag is set to “0”.
[0058]
  Therefore,Reference example 2Also inReference example 1The same effect can be obtained. That is, it is possible to prevent a large amount of high-pressure fuel accumulated in the injector 7 and the common rail 6 during fuel cut from being injected at a time immediately after returning to fuel cut operation, and to prevent generation of noise and unstable operation. it can. Further, since the fuel is supplied at a time when the catalyst sufficiently adsorbs the HC component based on the engine speed, NOx purification by the catalyst can be performed efficiently. Furthermore,Reference example 2Thus, the relatively expensive catalyst temperature sensor 47 is not required, and the cost of the apparatus can be reduced.
[0059]
  <Embodiment1>
  Of the present inventionEmbodiment1The engine control system related toReference example 1In the engine control system 50, whether or not exhaust stroke injection is possible is determined based on whether or not it is in a state immediately before returning from the fuel cut operation to the idle operation.
[0060]
  About engine control system configuration and fuel injection control as a wholeReference example 2Since it is the same as that, its description is omitted. Here, only the determination of whether or not exhaust stroke injection is possible will be described.
[0061]
  As shown in FIG.1In step ST31, first, in step ST31, it is determined whether or not the engine 1 is in a state immediately before the engine 1 returns from the fuel cut operation to the idle operation state, that is, in a state immediately before the idle operation. . For example, when the engine speed is in the vicinity of the idle determination speed N2 and the engine speed tends to decrease, it is determined that the engine is immediately before idling and the catalyst temperature is sufficiently lowered to a temperature at which HC is easily adsorbed. Therefore, it is determined that the accumulated high-pressure fuel needs to be released.
[0062]
  If the state is immediately before idling, the process proceeds to step ST32 where the determination flag is set to “1”. On the other hand, when the state is not immediately before the idling operation, the process proceeds to step ST33 and the determination flag is set to “0”.
[0063]
  As described above, the embodiment1However, since the fuel is supplied at a time when the catalyst sufficiently adsorbs the HC component, NOx purification by the catalyst can be performed efficiently. Further, an expensive catalyst temperature sensor is not necessary. That is, the embodiment1Also inReference example 2The same effect can be obtained.
[0064]
  <Embodiment2>
  Embodiment2The engine control system related toReference example 1In the engine control system 50, whether or not exhaust stroke injection is possible is determined based on the catalyst temperature, the engine speed, and the state immediately before the idling operation.
[0065]
  Regarding the configuration of the engine control system and the overall flow of fuel injection control,Reference example 1Since it is the same as that, its description is omitted. Here, only the determination of whether or not exhaust stroke injection is possible will be described.
[0066]
  As shown in FIG.2In step ST41, it is first determined whether or not the catalyst temperature is equal to or lower than a predetermined temperature. When the catalyst temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the process proceeds to step ST44 where the determination flag is set to “1”. On the other hand, when the catalyst temperature is higher than the predetermined temperature, the process proceeds to step ST43.
[0067]
  In step ST43, it is determined whether or not the operating state is immediately before returning from the fuel cut operation to the idle operation. As a result, if it is determined that the state is not immediately before the idle operation, the process proceeds to step ST45, and the determination flag is set to “0”. As a result, even when the catalyst temperature is likely to release HC, the exhaust stroke injection can be performed to prevent idle knock when it becomes easy to return to idle operation. On the other hand, when it is determined in step ST43 that the state is immediately before the idle operation, the process proceeds to step ST44, and the determination flag is set to “1”.
[0068]
  Thus, the embodiment2Since the determination of whether or not the exhaust stroke injection is possible is performed based on the three parameters of the catalyst temperature, the engine speed, and the state immediately before the idling operation, the timing of the exhaust stroke injection can be determined with higher accuracy. As a result, the purification performance of the catalytic converter 14 can be further improved, and fuel consumption can be further reduced.
[0069]
  <Embodiment3>
  Embodiment3The engine control system according to the present invention applies the present invention to an engine equipped with an exhaust gas recirculation device, that is, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) device.
[0070]
  As shown in FIG.3The engine 1a according toReference example 1In order to adjust the amount of exhaust gas flowing through the EGR passage 60 and the EGR passage 60 serving as an exhaust gas recirculation passage for returning a part of the exhaust gas in the exhaust manifold 12 to the surge tank 3. And an EGR valve 61 as an exhaust gas recirculation valve. The EGR valve 61 is connected to the ECU 40, and its opening degree is adjusted by the ECU 40.
[0071]
  The overall flow of injection control performed by this engine control system is as follows:Reference example 1It is the same. Here, only the determination of whether or not exhaust stroke injection is possible will be described.
[0072]
  In this engine control system, the temperature of the NOx purification catalyst is optimized by using EGR control. In other words, EGR control is used so that the NOx purification catalyst has a temperature at which the unburned fuel is efficiently adsorbed during the fuel cut operation.
[0073]
  Specifically, as shown in FIG. 14, first, in step ST51, it is determined by the EGR management means whether or not the catalyst temperature is equal to or lower than a predetermined activation temperature. Here, the activation temperature is a temperature necessary for the catalyst to efficiently purify, and is a temperature set in advance according to the type of the catalyst.
[0074]
  When the catalyst temperature is equal to or lower than the activation temperature, the process proceeds to step ST52, and the EGR control is performed by adjusting the opening degree of the EGR valve 61. As a result, a part of the air that has flowed out of each cylinder 5 is recirculated, so that a rapid decrease in the temperature of the air flowing through the catalytic converter 14 is prevented. On the other hand, when the catalyst temperature is higher than the activation temperature, it is determined that it is not necessary to keep the catalyst warm, the process proceeds to step ST58, and EGR control is stopped. That is, the EGR valve 61 is fully closed, and the introduction of exhaust gas into the surge tank 3 is prohibited. As a result, the temperature rise of the catalytic converter 14 is suppressed.
[0075]
  Therefore, when the catalyst temperature is low, such as during a cold start, EGR control is executed and the catalyst temperature rises. On the other hand, when the catalyst temperature is high, such as during high-speed running, EGR control is stopped and the catalyst temperature decreases. In this way, the catalyst temperature is optimized.
[0076]
  After the EGR control is started in step ST52, it is determined in step ST53 whether or not a first predetermined time has elapsed since the F / C (fuel cut). If YES, the process proceeds to step ST55, and if NO, the process proceeds to step ST54. As a result, after F / C, the exhaust stroke injection is performed when the first predetermined time, which is considered to have become easier for the catalyst to adsorb HC, but when the engine approaches idle rotation before the first predetermined time elapses, diesel In order to prevent engine idle knock, high-pressure fuel is injected at an early stage.
[0077]
  In step ST54, it is determined whether or not the engine state is a predetermined state immediately before the first idle operation. When the engine state is the state immediately before the first idle operation, the process proceeds to step ST55. On the other hand, if the state is not immediately before the first idle operation, the process proceeds to step ST57, where the determination flag is set to “0”.
[0078]
  In step ST55, the EGR control is stopped so that the unburned fuel injected by the exhaust stroke injection does not adhere to the EGR valve 61 and the EGR valve 61 is clogged. That is, the EGR valve 61 is set to be fully closed. Then, the process proceeds to step ST56, where the determination flag is set to “1”.
[0079]
  On the other hand, after the EGR control is stopped in step ST58, the process proceeds to step ST59, where it is determined whether or not the second predetermined time has elapsed since the F / C. Since the temperature is higher when the EGR control is OFF, the second predetermined time is set to be larger than the first predetermined time. When the second predetermined time has elapsed, the process proceeds to step ST56, and when the second predetermined time has not elapsed, the process proceeds to step ST60.
[0080]
  In step ST60, it is determined whether or not the engine state is a predetermined state immediately before the second idle operation. When the engine state is the state immediately before the second idle operation, the process proceeds to step ST56 and the determination flag is set to “1”. On the other hand, if the state is not immediately before the second idle operation, the process proceeds to step ST61, and the determination flag is set to “0”.
[0081]
  As described above, according to the engine control system, for the engine 1a equipped with the EGR device,Reference example 1The same effect can be obtained. That is, high-pressure fuel sealed in the injector 7 and the common rail 6 during the fuel cut operation is prevented from being ejected at a time immediately after returning to the fuel cut operation, thereby preventing noise and unstable operation. it can.
[0082]
  Moreover, since the catalyst temperature is optimized using EGR control, more efficient purification can be performed.
[0083]
  Furthermore, since the conditions under which exhaust stroke injection is performed differ between when EGR control is performed and when it is not performed, the period of exhaust stroke injection performed before the transition from fuel cut operation to idle operation is flexibly set. Can do.
[0084]
  <ThatOther>
  The catalyst temperature is not limited to the value measured by the catalyst temperature sensor 47, but may be estimated by calculation based on the output value measured by another sensor.. ExampleFor example, the catalyst temperature may be estimated based on the engine water temperature detected by the water temperature sensor 43 or the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 49b. In this case, the relatively expensive catalyst temperature sensor 47 is not required, and the cost of the engine control system can be reduced.
[0085]
  The NOx catalyst may be one in which an HC adsorbent that adsorbs HC and supplies the adsorbed HC to the catalyst is disposed upstream of the catalyst.
[0086]
  Further, only when the determination flag changes from “0” to “1”, the exhaust stroke injection is performed once in order to release the high-pressure fuel accumulated in each cylinder, but HC is likely to be adsorbed according to the catalyst temperature. For example, the exhaust stroke injection may be performed by dividing the fuel into a plurality of times according to the estimated adsorption amount.
[0087]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention, the fuel sealed in the fuel injection means is released by the decompression injection control means during the fuel cut operation. Therefore, it can be avoided that a large amount of high-pressure fuel is ejected from the fuel injection means at the same time after the fuel cut operation is completed. As a result, noise can be suppressed and engine operation can be stabilized. Further, the fuel injected by the depressurization injection control means is adsorbed by the NOx purification catalyst, and the purification performance of the catalyst is improved. Therefore, the amount of NOx generated can be further reduced.
[0088]
  AlsoSince the temperature of the exhaust gas led out to the exhaust system becomes low, the fuel injected during the fuel cut operation is efficiently adsorbed by the NOx purification catalyst. As a result, a reduction in fuel consumption can be suppressed.
[0089]
  Claim2Since the EGR control means can be operated as appropriate, the temperature of the NOx purification catalyst can be optimized so as to perform efficient purification.
[0090]
  AlsoThe period of the exhaust stroke injection performed during the transition from the inside of the fuel cut region to the outside of the region can be flexibly set according to the EGR control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine control system.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a part of the engine.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is a partially cutaway longitudinal sectional view of an injector.
5 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 6 is a block configuration diagram of an engine control system.
FIG. 7 is a diagram showing a fuel cut region.
FIG. 8 is a flowchart of injection control.
FIG. 9Reference example 1It is a flowchart of the propriety determination of the exhaust stroke injection which concerns on.
FIG. 10Reference example 2FIG.
FIG. 11 Embodiment1It is a flowchart of the propriety determination of the exhaust stroke injection which concerns on.
FIG. 12 is an embodiment.2FIG.
FIG. 13 is an embodiment.3It is a whole block diagram of the control system of the engine which concerns on.
FIG. 14 is an embodiment.3It is a flowchart of the propriety determination of the exhaust stroke injection which concerns on.
[Explanation of symbols]
  1 engine
  3 Surge tank
  6 Common rail
  7 Injector
  9 Fuel pump
  10 Pressure regulating valve
  11 Pressure sensor
  14 Catalytic converter
  40 ECU
  41 Crank angle sensor
  43 Water temperature sensor
  47 Catalyst temperature sensor
  49b Intake air temperature sensor
  60 EGR passage
  61 EGR valve

Claims

Provided in an engine having a fuel injection means for injecting fuel into the combustion chamber having an injection section facing the combustion chamber, and a NOx purification catalyst for purifying nitrogen oxides in the exhaust gas derived from the combustion chamber. And
An exhaust stroke injection control means for injecting fuel from the fuel injection means and supplying unburned fuel to the NOx purification catalyst during an exhaust stroke of the engine;
In an engine control device comprising: a fuel cut control means for prohibiting fuel injection by the fuel injection means when the engine state is in a predetermined fuel cut region;
Engine condition Ri the fuel cut region near, when in a predetermined operating region immediately before and transits to the idle operation region, at least part of the fuel sealed in the fuel injection means by said exhaust stroke injection control means An engine control device comprising: a decompression injection control means for injecting.

A fuel injection means for injecting fuel into the combustion chamber having an injection section facing the combustion chamber; a NOx purification catalyst for purifying nitrogen oxides in the exhaust gas derived from the combustion chamber; and a part of the exhaust gas An exhaust gas recirculation passage for returning the gas to the air supply system, an exhaust gas recirculation valve provided in the exhaust gas recirculation passage, and an exhaust gas recirculation control means for adjusting the opening degree of the exhaust gas recirculation valve according to the engine operating state Provided in an engine equipped with
An exhaust stroke injection control means for injecting fuel from the fuel injection means and supplying unburned fuel to the NOx purification catalyst during an exhaust stroke of the engine;
In an engine control device comprising: a fuel cut control means for prohibiting fuel injection by the fuel injection means when the engine state is in a predetermined fuel cut region;
A decompression injection control means for injecting at least a part of the fuel sealed in the fuel injection means by the exhaust stroke injection control means while the engine state is in the fuel cut region;
The decompression injection control means is
When the temperature of the NOx purification catalyst is equal to or lower than a predetermined activation temperature set in advance, the exhaust gas recirculation control means is allowed to operate so as to suppress a decrease in the temperature of the NOx purification catalyst, while the temperature of the NOx purification catalyst An exhaust gas recirculation management means for closing the exhaust gas recirculation valve and prohibiting the operation of the exhaust gas recirculation control means when the temperature is higher than the activation temperature,
When the exhaust gas recirculation management means permits the operation of the exhaust gas recirculation control means, the fuel injection by the exhaust stroke injection control means is executed based on the first predetermined condition, while the exhaust gas recirculation management means When the operation of the exhaust gas recirculation control means is prohibited, fuel injection by the exhaust stroke injection control means is executed based on a second predetermined condition different from the first predetermined condition.
An engine control device characterized by being a thing .