JPH10274087A - Control unit for diesel engine - Google Patents
Control unit for diesel engineInfo
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- JPH10274087A JPH10274087A JP9081656A JP8165697A JPH10274087A JP H10274087 A JPH10274087 A JP H10274087A JP 9081656 A JP9081656 A JP 9081656A JP 8165697 A JP8165697 A JP 8165697A JP H10274087 A JPH10274087 A JP H10274087A
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- engine
- fuel
- passage
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼルエンジンの始動時にメイン噴射に
先行してパイロット噴射を行なうとともに、着火性をよ
り一層高め、始動を促進する。
【解決手段】 エンジンの排気通路と吸気通路とを連通
させる連通路としてのEGR通路と、この通路を開閉す
るEGRバルブとを設けるとともに、燃料噴射を制御す
る噴射制御手段33とEGRバルブの作動を制御するE
GR制御手段34とを設ける。これらの制御手段33,
34により、少なくともエンジン冷間始動時においてク
ランキング開始時点から完爆までの期間に、メイン噴射
に先行してパイロット噴射を行なわせるように噴射ノズ
ル3を制御し、かつ、EGRバルブを開状態に制御す
る。
(57) [Problem] To perform pilot injection prior to main injection at the start of a diesel engine, further enhance ignitability, and promote start. SOLUTION: An EGR passage as a communication passage for communicating an exhaust passage and an intake passage of an engine, an EGR valve for opening and closing the passage, and an injection control means 33 for controlling fuel injection and an operation of the EGR valve are provided. E to control
GR control means 34 is provided. These control means 33,
34, the injection nozzle 3 is controlled so that pilot injection is performed prior to main injection at least during the period from the start of cranking to the complete explosion at the time of cold start of the engine, and the EGR valve is opened. Control.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン始動時に
燃料噴射手段からメイン噴射とこれに先行して少量の燃
料を噴射するパイロット噴射とを行なわせるようにした
ディーゼルエンジンの制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control system for a diesel engine in which fuel injection means performs main injection and pilot injection for injecting a small amount of fuel prior to the main injection when the engine is started. .
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、例えば特開昭62−7504
7号公報に示されるように、ディーゼルエンジンの燃料
噴射装置において、エンジン始動時に、メイン噴射に先
行してパイロット噴射を行なうようにしたものは知られ
ている。とくにこの公報に示された装置では、先ずパイ
ロット噴射を行ない、かつ、このパイロット噴射により
着火されたか否かを着火センサからの信号に基づいて判
別し、着火された場合はメイン噴射を行なうが、着火さ
れなかった場合はメイン噴射を停止することにより、未
燃ガスが多量に排出されることを避け、白煙やスモーク
の発生を抑制するようにしている。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-7504.
As disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 7-107, there is known a diesel engine fuel injection device in which pilot injection is performed prior to main injection at the time of engine start. Particularly, in the device disclosed in this publication, first, pilot injection is performed, and it is determined whether or not ignition has been performed by this pilot injection based on a signal from an ignition sensor.If ignition has occurred, main injection is performed. If the ignition is not performed, the main injection is stopped to prevent a large amount of unburned gas from being discharged, and to suppress the generation of white smoke and smoke.
【0003】また、例えば特開平5−156993号公
報に示されるように、排気通路に排気ガス中のNOxを
浄化する触媒を用いた排気ガス浄化装置を備えているデ
ィーゼルエンジンにおいて、上記触媒によるNOx浄化
効率の向上を図るため、メイン噴射の後における排気弁
開弁直前の時期に少量の燃料を噴射する後行程噴射を実
行するようにした装置も知られている。[0003] Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-156993, for example, in a diesel engine provided with an exhaust gas purifying device using a catalyst for purifying NOx in exhaust gas in an exhaust passage, NOx by the catalyst is used. In order to improve the purification efficiency, there is also known a device that executes a post-stroke injection of injecting a small amount of fuel at a timing immediately after the exhaust valve is opened after the main injection.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記の特開昭62−7
5047号公報に示されている装置では、始動時に失火
が生じたときのエミッションの悪化を防止するために、
パイロット噴射により着火されなかったときにはメイン
噴射を停止するようにしているが、失火が生じたときに
その後の着火性を高めるための対策は格別に施されてお
らず、始動促進に充分な効果を発揮するものではない。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-7 / 1987
In the device disclosed in Japanese Patent No. 5047, in order to prevent deterioration of emission when a misfire occurs at the start,
The main injection is stopped when it is not ignited by the pilot injection.However, if a misfire occurs, no special measures are taken to enhance the ignitability after that, and it has a sufficient effect on promoting the start. It doesn't work.
【0005】なお、上記の特開平5−156993号公
報に示されている装置は、後行程噴射を行なうことによ
り触媒のNOx浄化効率の向上を図っているが、始動促
進を図るものではない。The apparatus disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-156993 is intended to improve the NOx purification efficiency of the catalyst by performing post-stroke injection, but does not promote the start-up.
【0006】本発明は、このような事情に鑑み、始動時
に、メイン噴射に先行してパイロット噴射を行なうとと
もに、着火性をより一層高め、始動を促進することがで
きるディーゼルエンジンの制御装置を提供することを目
的とする。In view of such circumstances, the present invention provides a control apparatus for a diesel engine that can perform pilot injection prior to main injection at the time of starting, further enhance ignitability, and promote starting. The purpose is to do.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
エンジン始動時に燃料噴射手段からメイン噴射とこれに
先行して少量の燃料を噴射するパイロット噴射とを行な
わせるようにしたディーゼルエンジンの制御装置であっ
て、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通させる連通
路と、この連通路を開閉する連通路開閉手段とを設ける
とともに、この連通路開閉手段及び燃料噴射手段を制御
する制御手段を設け、この制御手段により、少なくとも
エンジン冷間始動時においてクランキング開始時点から
完爆によるエンジン回転数の上昇が生じる時点までの期
間に、メイン噴射に先行してパイロット噴射を行なわせ
るように燃料噴射手段を制御し、かつ、上記連通路開閉
手段を開状態に制御するようにしたものである。The invention according to claim 1 is
A control device for a diesel engine that performs a main injection from a fuel injection unit and a pilot injection for injecting a small amount of fuel prior to the main injection at the time of engine start, and connects an exhaust passage and an intake passage of the engine to each other. A communication path and communication path opening and closing means for opening and closing the communication path are provided, and control means for controlling the communication path opening and closing means and the fuel injection means are provided. During the period from the start time to the time point at which the engine speed increases due to the complete explosion, the fuel injection means is controlled so as to perform pilot injection prior to the main injection, and the communication passage opening / closing means is opened. It is intended to be controlled.
【0008】この構成によると、少なくともエンジン冷
間始動時におけるクランキング開始時点から完爆までの
期間に、上記パイロット噴射により、メイン噴射による
主燃焼のための火種が確保されることで着火性が向上さ
れつつ、それでもなお失火が生じた場合、排気通路に排
出された未燃焼の燃料が上記連通路から吸気通路を通っ
て燃焼室に戻される。そして、この燃料は、既に排気通
路に排出されるまでに圧縮温度で気化、霧化されるとと
もに上記連通路及び吸気通路を通る間に充分にミキシン
グされた状態となって、燃焼室内に着火性の良い可燃混
合気を形成し、この可燃混合気が存在する状態で次の行
程のパイロット噴射が行われることにより、着火性がよ
り一層高められる。このようにして始動が促進される。According to this configuration, at least during the period from the start of cranking to the complete explosion at the time of cold start of the engine, the pilot injection secures a fire for main combustion by the main injection, thereby improving ignitability. If the misfire still occurs while being improved, the unburned fuel discharged to the exhaust passage is returned from the communication passage to the combustion chamber through the intake passage. The fuel is vaporized and atomized at the compression temperature before being discharged to the exhaust passage, and is sufficiently mixed while passing through the communication passage and the intake passage. Flammable air-fuel mixture is formed, and in the state where the combustible air-fuel mixture exists, the pilot injection in the next stroke is performed, whereby the ignitability is further improved. In this way, starting is promoted.
【0009】また、燃焼が行われたときには高温の排気
ガスが上記連通路を通して還流され、つまり高温のEG
Rガスが導入されることにより燃焼室内の温度が上昇
し、これによっても始動が促進される。When combustion is performed, high-temperature exhaust gas is recirculated through the communication passage, that is, high-temperature EG
The introduction of the R gas raises the temperature in the combustion chamber, which also promotes starting.
【0010】この発明において、上記連通路の排気通路
側端部を、排気通路上流の排気マニホールドもしくはそ
の近傍の位置に接続しておくこと(請求項2)が好まし
い。In the present invention, it is preferable that an end of the communication passage on the exhaust passage side is connected to an exhaust manifold upstream of the exhaust passage or a position near the exhaust manifold.
【0011】また、完爆によるエンジン回転数の上昇が
生じた後で、かつ、エンジン回転数が通常のアイドル回
転数よりも高められる冷間時のファーストアイドル運転
に移行した場合は、上記制御手段により上記連通路開閉
手段を閉状態に制御すること(請求項3)が好ましく、
このようにすると、エンジン回転数を高めるべく燃料が
増量されるファーストアイドル運転中の燃焼性の悪化が
避けられる。Further, after the engine speed is increased due to the complete explosion, and when the engine shifts to a cold first idle operation in which the engine speed is higher than the normal idle speed, the control means is used. It is preferable to control the communication passage opening / closing means to a closed state by (claim 3),
In this way, it is possible to avoid deterioration of the combustibility during the first idling operation in which the fuel is increased to increase the engine speed.
【0012】請求項4に係る発明は、エンジン始動時に
燃料噴射手段からメイン噴射とこれに先行して少量の燃
料を噴射するパイロット噴射とを行なわせるようにした
ディーゼルエンジンの制御装置であって、排気通路での
温度低下が小さい高温の排気ガスを燃焼室に還流させる
EGR手段を設けるとともに、このEGR手段及び燃料
噴射手段を制御する制御手段を設け、この制御手段によ
り、少なくともエンジン冷間始動時においてクランキン
グ途中のエンジン初爆の時点から完爆によるエンジン回
転数の上昇が生じる時点までの期間に、メイン噴射に先
立ってパイロット噴射を行なわせるように燃料噴射手段
を制御し、かつ、上記EGR手段を作動状態に制御する
ようにしたものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a diesel engine control device for causing a main injection and a pilot injection for injecting a small amount of fuel prior to the main injection from a fuel injection means when the engine is started, EGR means for recirculating high-temperature exhaust gas having a small decrease in temperature in the exhaust passage to the combustion chamber is provided, and control means for controlling the EGR means and fuel injection means is provided. In the period from the time of the initial explosion of the engine during cranking to the time when the engine speed increases due to the complete explosion, the fuel injection means is controlled to perform pilot injection prior to the main injection, and The means is controlled to an operating state.
【0013】この構成によると、エンジン冷間始動時に
おけるエンジンの初爆から完爆までの期間に、高温の排
気ガスが燃焼室に導入されることで燃焼室内の温度が高
められ、この状態でパイロット噴射が行われてからメイ
ン噴射が行われることにより、大幅に着火性が向上さ
れ、始動が促進される。According to this configuration, during the period from the initial explosion of the engine to the complete explosion during the cold start of the engine, high-temperature exhaust gas is introduced into the combustion chamber to increase the temperature in the combustion chamber. By performing the main injection after the pilot injection is performed, the ignitability is greatly improved, and the start is promoted.
【0014】この発明において、上記EGR手段として
は、排気通路上流の排気マニホールドもしくはその近傍
の位置と吸気通路とを連通するEGR通路と、このEG
R通路を開閉する開閉弁とを設けておけばよい(請求項
5)。あるいは、EGR手段は、吸・排気弁の開弁オー
バラップ期間を可変にしてその開弁オーバラップ期間内
に内部EGRを行なわせるようにしたものであってもよ
い(請求項6)。In the present invention, the EGR means includes an EGR passage which connects an intake manifold upstream of the exhaust passage or a position near the exhaust manifold to the intake passage;
An on-off valve for opening and closing the R passage may be provided (claim 5). Alternatively, the EGR means may vary the valve-opening overlap period of the intake / exhaust valve so that the internal EGR is performed during the valve-opening overlap period.
【0015】完爆によるエンジン回転数の上昇が生じた
後で、かつ、エンジン回転数が通常のアイドル回転数よ
りも高められる冷間時のファーストアイドル運転に移行
した場合は、上記制御手段により上記EGR手段の作動
を停止させるようにすること(請求項7)が好ましく、
このようにすると、ファーストアイドル運転中の燃焼性
の悪化が避けられる。After the engine speed has risen due to the complete explosion, and when the engine shifts to a cold first idle operation in which the engine speed is higher than the normal idle speed, the above-mentioned control means causes It is preferable to stop the operation of the EGR means (claim 7),
In this way, deterioration of the flammability during the first idle operation can be avoided.
【0016】上記各発明において、エンジンの排気通路
に排気ガス浄化用の触媒を設けるとともに、少なくとも
完爆によるエンジン回転数の上昇後において上記触媒の
温度が所定温度以下の触媒冷機状態にある場合に、メイ
ン噴射後の膨張行程から排気行程にかけての期間内に少
量の燃料を噴射する後行程噴射を行なわせるように制御
してもよい(請求項8)。In each of the above inventions, a catalyst for purifying exhaust gas is provided in the exhaust passage of the engine, and when the temperature of the catalyst is at or below a predetermined temperature in a catalyst cooling state at least after the engine speed is increased due to complete explosion. Alternatively, control may be performed such that a post-stroke injection for injecting a small amount of fuel is performed during a period from the expansion stroke to the exhaust stroke after the main injection (claim 8).
【0017】また、請求項9に係る発明は、エンジン始
動時に燃料噴射手段からメイン噴射とこれに先行して少
量の燃料を噴射するパイロット噴射とを行なわせるよう
にしたディーゼルエンジンの制御装置であって、エンジ
ンの排気通路に排気ガス浄化用の触媒を設けるととも
に、エンジン始動時から始動後にかけて上記触媒の温度
状態に応じて上記燃料噴射手段を制御する制御手段を設
け、この制御手段により、少なくとも完爆によるエンジ
ン回転数の上昇後において上記触媒の温度が所定温度以
下の触媒冷機状態にある場合に、上記パイロット噴射及
びメイン噴射に加えてメイン噴射後の膨張行程から排気
行程にかけての期間内に少量の燃料を噴射する後行程噴
射を行なわせるように燃料噴射手段を制御するものであ
る。A ninth aspect of the present invention is a control apparatus for a diesel engine in which a main injection and a pilot injection for injecting a small amount of fuel prior to the main injection are performed by a fuel injection means when the engine is started. In addition, a catalyst for purifying exhaust gas is provided in an exhaust passage of the engine, and control means for controlling the fuel injection means in accordance with the temperature state of the catalyst from the time of starting the engine to after the start is provided. If the temperature of the catalyst is in a catalyst cold state at or below a predetermined temperature after the engine speed is increased due to a complete explosion, in addition to the pilot injection and the main injection, the period from the expansion stroke to the exhaust stroke after the main injection is reduced. The fuel injection means is controlled so as to perform a post-stroke injection for injecting a small amount of fuel.
【0018】この構成によると、エンジン始動時に上記
パイロット噴射により着火性が高められて始動が促進さ
れるとともに、エンジン完爆後の触媒冷機時には、後行
程噴射による少量の燃料が触媒で反応して発熱すること
により触媒の温度上昇を促進するため、早期に触媒が暖
機される。According to this configuration, when the engine is started, the ignitability is enhanced by the pilot injection to promote the start, and when the engine is cold after the complete combustion of the engine, a small amount of fuel due to the post-stroke injection reacts with the catalyst. The catalyst is warmed up early because it generates heat to accelerate the temperature rise of the catalyst.
【0019】このようにする場合、上記触媒の温度が所
定温度より高くなる触媒暖機状態に達したときは、上記
後行程噴射を停止させるように制御すればよい(請求項
10)。In this case, when the catalyst reaches a catalyst warm-up state in which the temperature of the catalyst is higher than a predetermined temperature, control may be performed so as to stop the post-stroke injection (claim 10).
【0020】なお、上記各発明において、パイロット噴
射とメイン噴射との間隔をエンジンの初爆後に小さくす
るように制御すれば(請求項11)、着火性を良好に保
ちつつ、始動トルクを高めるのに有利となる。In each of the above inventions, if the interval between the pilot injection and the main injection is controlled to be small after the first explosion of the engine (claim 11), the starting torque can be increased while maintaining good ignitability. This is advantageous.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】図1は本発明に係るディーゼルエ
ンジンの制御装置の実施形態を示している。この図にお
いて、1はディーゼルエンジンのエンジン本体であり、
複数の気筒2を備えている。このエンジン本体1に対
し、その各気筒2の燃焼室に燃料を噴射供給する燃料噴
射装置が設けられ、当実施形態では所謂コモンレールタ
イプの燃料噴射装置が設けられている。すなわち、各気
筒2に対してそれぞれ、制御信号に応じてソレノイドに
より針弁が作動されることにより燃料噴射を行なうよう
になっている噴射ノズル(燃料噴射手段)3が配設され
るとともに、高圧の燃料を蓄えるコモンレール4に上記
各噴射ノズル3が接続されている。FIG. 1 shows an embodiment of a control system for a diesel engine according to the present invention. In this figure, reference numeral 1 denotes an engine body of a diesel engine,
A plurality of cylinders 2 are provided. A fuel injection device for injecting fuel into the combustion chamber of each cylinder 2 is provided for the engine body 1, and in this embodiment, a so-called common rail type fuel injection device is provided. That is, each cylinder 2 is provided with an injection nozzle (fuel injection means) 3 for performing fuel injection by operating a needle valve by a solenoid in accordance with a control signal, and a high-pressure cylinder. Each of the injection nozzles 3 is connected to a common rail 4 that stores the fuel.
【0022】上記コモンレール4は燃料通路5を介して
燃料圧送ポンプ6に接続され、この燃料圧送ポンプ6は
図外の燃料タンクに接続されている。そして、上記燃料
圧送ポンプ6から圧送された高圧の燃料がコモンレール
4を経て各噴射ノズル3に供給されるようになってい
る。上記燃料通路5には、コモンレール4に送る燃料の
圧力を調節することにより上記噴射ノズル3の噴射圧力
を調節する圧力調節手段としての調圧バルブ7が設けら
れ、制御信号に応じた調圧バルブの作動により上記噴射
圧力を変更することができるようになっている。さら
に、コモンレール4には圧力センサ8が設けられ、この
圧力センサ8によって上記噴射圧力が検出されるように
なっている。The common rail 4 is connected to a fuel pump 6 via a fuel passage 5, and the pump 6 is connected to a fuel tank (not shown). The high-pressure fuel pumped from the fuel pump 6 is supplied to each injection nozzle 3 via the common rail 4. The fuel passage 5 is provided with a pressure regulating valve 7 as a pressure regulating means for regulating the pressure of the fuel sent to the common rail 4 to regulate the injection pressure of the injection nozzle 3, and the pressure regulating valve according to a control signal. The above operation allows the injection pressure to be changed. Further, a pressure sensor 8 is provided on the common rail 4, and the pressure sensor 8 detects the injection pressure.
【0023】また、上記エンジン本体1には、吸気通路
10の下流の吸気マニホールド11が接続されるととも
に、排気通路12の上流の排気マニホールド13が接続
されている。上記吸気通路10の途中にはターボ過給機
15のコンプレッサが介設され、排気通路12の途中に
はターボ過給機15のタービンが介設されている。The engine body 1 is connected to an intake manifold 11 downstream of the intake passage 10 and an exhaust manifold 13 upstream of the exhaust passage 12. A compressor of the turbocharger 15 is provided in the middle of the intake passage 10, and a turbine of the turbocharger 15 is provided in the middle of the exhaust passage 12.
【0024】上記ターボ過給機15は排気ガスのエネル
ギーでタービンが駆動され、それに連動したコンプレッ
サの回転により吸気を過給するものであり、特に当実施
形態では、タービン羽根が拡縮可能で、運転状態に応じ
て上記タービン羽根が拡縮されることにより低速域から
高速域にまでわたって過給性能を高めることができるよ
うな構造の可変過給圧ターボが用いられている。そし
て、このターボ過給機15に対し、制御信号に応じて過
給圧を調節する過給圧コントローラ16が設けられてい
る。In the turbocharger 15, the turbine is driven by the energy of the exhaust gas, and the turbocharger 15 supercharges the intake air by the rotation of the compressor in conjunction with the exhaust gas. A variable supercharging pressure turbo is used which has a structure capable of increasing the supercharging performance from a low-speed region to a high-speed region by expanding and contracting the turbine blade according to a state. The turbocharger 15 is provided with a supercharging pressure controller 16 that adjusts a supercharging pressure according to a control signal.
【0025】上記吸気通路10におけるターボ過給機1
5のコンプレッサの下流には過給気を冷却するインター
クーラ17が設けられ、上記コンプレッサの上流には吸
入空気量を検出するエアフローメータ18が設けられて
いる。一方、排気通路12におけるターボ過給機15の
タービンの下流には排気ガス浄化用の触媒19が設けら
れている。The turbocharger 1 in the intake passage 10
An intercooler 17 for cooling the supercharged air is provided downstream of the compressor No. 5, and an air flow meter 18 for detecting an intake air amount is provided upstream of the compressor. On the other hand, a catalyst 19 for purifying exhaust gas is provided downstream of the turbine of the turbocharger 15 in the exhaust passage 12.
【0026】さらに、上記排気通路12と吸気通路10
との間には、両通路を連通する連通路としてのEGR通
路20が設けられ、このEGR通路20に、連通路開閉
手段としてのEGRバルブ23が設けられている。この
EGRバルブ23は、EGRバルブコントローラ24よ
り作動されて、EGR量をコントロールするようになっ
ている。Further, the exhaust passage 12 and the intake passage 10
An EGR passage 20 is provided as a communication passage connecting the two passages, and an EGR valve 23 is provided in the EGR passage 20 as communication passage opening / closing means. The EGR valve 23 is operated by an EGR valve controller 24 to control the EGR amount.
【0027】当実施形態では、上記EGR通路20の排
気通路側に第1EGR通路21と第2EGR通路22と
が形成され、上記EGRバルブ23を介し、いずれか一
方の通路21,22が吸気通路側に対して開かれ、ある
いは両通路が閉じられるようになっている。上記第1E
GR通路21は、排気通路中での温度低下が少ない排気
ガスを還流させ得るように、排気マニホールド13もし
くはその近傍の排気通路上流部に接続され、後述のよう
に冷間始動時等に開かれるようになっている。また、上
記第2EGR通路22は、比較的低温の排気ガスを還流
させ得るように、排気通路12の下流側に接続されてい
る。In this embodiment, a first EGR passage 21 and a second EGR passage 22 are formed on the exhaust passage side of the EGR passage 20, and one of the passages 21 and 22 is connected to the intake passage side via the EGR valve 23. , Or both passages are closed. The first E
The GR passage 21 is connected to the exhaust manifold 13 or an upstream portion of the exhaust passage near the exhaust manifold 13 so as to recirculate exhaust gas with a small decrease in temperature in the exhaust passage, and is opened at a cold start or the like as described later. It has become. Further, the second EGR passage 22 is connected to the downstream side of the exhaust passage 12 so as to recirculate relatively low-temperature exhaust gas.
【0028】上記噴射ノズル3、調圧バルブ7、過給圧
コントローラ16及びEGRバルブコントローラ24
は、コントロールユニット(ECU)30により制御さ
れる。このコントロールユニット30には、上記圧力セ
ンサ8及びエアフローメータ18からの検出信号が入力
されるとともに、エンジン回転数を検出する回転数セン
サ25、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26、エンジン水温を検出する水温センサ
27、触媒温度を検出する触媒温度センサ28、イグニ
ッションスイッチ29a、スタータスイッチ29b等か
らの検出信号も入力されている。The injection nozzle 3, the pressure regulating valve 7, the supercharging pressure controller 16 and the EGR valve controller 24
Are controlled by a control unit (ECU) 30. The control unit 30 receives detection signals from the pressure sensor 8 and the air flow meter 18, a rotation speed sensor 25 for detecting an engine rotation speed, an accelerator opening sensor 26 for detecting an amount of depression of an accelerator pedal, Detection signals from a water temperature sensor 27 for detecting the engine water temperature, a catalyst temperature sensor 28 for detecting the catalyst temperature, an ignition switch 29a, a starter switch 29b and the like are also input.
【0029】図2は制御系統を示す機能ブロック図であ
る。この図において、上記コントロールユニット30
は、始動判別手段31、温度状態判別手段32、噴射制
御手段33及びEGR制御手段34を備えている。そし
て、上記両判別手段31,32による判別に基づき、上
記両制御手段33,34により、少なくともエンジン冷
間始動時においてクランキング開始時点から完爆による
エンジン回転数の上昇が生じる時点までの期間に、メイ
ン噴射に先行してパイロット噴射を行なわせるように噴
射ノズル3を制御するとともに、上記第1EGR通路2
1を吸気通路10に対して開通させる状態にEGRバル
ブ23を制御するようになっている。FIG. 2 is a functional block diagram showing a control system. In this figure, the control unit 30
Includes a start determination unit 31, a temperature state determination unit 32, an injection control unit 33, and an EGR control unit. Based on the discrimination by the discriminating means 31, 32, the control means 33, 34 at least during the cold start of the engine at least during the period from the start of cranking to the time when the engine speed increases due to complete explosion. In addition, while controlling the injection nozzle 3 so that the pilot injection is performed prior to the main injection, the first EGR passage 2
The EGR valve 23 is controlled so that the valve 1 is opened to the intake passage 10.
【0030】具体的に説明すると、上記始動判別手段3
1は、上記イグニッションスイッチ29a、スタータス
イッチ29b、回転数センサ25等からの信号に基づい
て始動状態を判別する。すなわち、エンジン始動時に
は、図3中に示すように、先ずイグニッションスイッチ
29aがON(t0 時点)とされてから、スタータスイ
ッチ29bがON(t1 時点)とされることによりエン
ジンがスタータにより極低回転で回されるクランキング
が開始され、そのクランキング中にエンジンの初爆(t
2 時点)によりエンジン回転数が多少上昇してから、さ
らに完爆に至ったとき(t3 時点)にエンジン回転数が
急激に上昇し、エンジン冷間時であればファーストアイ
ドル回転数まで上昇する。上記始動判別手段31はこの
ようなエンジンの挙動を調べ、クランキング前の状態
と、クランキング開始から完爆によるエンジン回転数の
上昇が生じる時点まで期間(t1 〜t3 )にある状態
と、完爆後の状態とを判別するようになっている。More specifically, the start determining means 3
1 determines the starting state based on signals from the ignition switch 29a, the starter switch 29b, the rotation speed sensor 25, and the like. That is, the pole at the time of starting the engine, as shown in FIG. 3, the ignition switch 29a from being the ON (t 0 time) First, the engine starter by the starter switch 29b is set to ON (t 1 time) Cranking at low speed is started, and during the cranking, the first explosion of the engine (t
After rising engine speed slightly by 2 times), further when reaching the complete combustion (t 3 time points) in the engine speed rapidly increases, rises to the fast idle rotation speed if the engine is cold . The start determination means 31 examines such behavior of the engine, and determines a state before cranking and a state during a period (t 1 to t 3 ) from the start of cranking to the time when the engine speed increases due to complete explosion. And the state after the complete explosion.
【0031】上記温度状態判別手段32は、水温センサ
27及び触媒温度センサ28からの信号に基づき、冷間
始動時であるか温間始動時であるかを判別するととも
に、触媒19が冷機状態か暖機状態かを判別するように
なっている。The temperature state discriminating means 32 discriminates, based on signals from the water temperature sensor 27 and the catalyst temperature sensor 28, whether the engine is in a cold start or a warm start, and determines whether the catalyst 19 is in a cold state. It is determined whether the engine is in a warm-up state.
【0032】上記噴射制御手段33は、上記始動判別手
段31及び温度状態判別手段32による判別に基づき、
クランキング開始から完爆によるエンジン回転数の上昇
が生じる時点までの期間に、メイン噴射に先行してパイ
ロット噴射を行なわせるように噴射ノズル3を制御す
る。すなわち、クランキング開始から完爆までの間の燃
料噴射の制御として、図4に示すように、所定タイミン
グでメイン噴射Cを行なわせるとともに、これより前に
パイロット噴射Bを行なわせる。この場合、少なくとも
1回のパイロット噴射Bを行なわせればよいが、複数回
のパイロット噴射を行なわせるようにしてもよく、後述
のフローチャートに示す例ではパイロット噴射を2回行
なわせ、つまり、図4に実線で示すパイロット噴射Bに
加えてこれより前に破線で示すパイロット噴射A(以
下、これをスプリット噴射Aと呼ぶ)を行なわせるよう
にしている。The injection control means 33, based on the determination by the start determination means 31 and the temperature state determination means 32,
The injection nozzle 3 is controlled so that pilot injection is performed prior to main injection during a period from the start of cranking to the time when the engine speed increases due to complete explosion. That is, as shown in FIG. 4, as the control of the fuel injection from the start of cranking to the complete explosion, the main injection C is performed at a predetermined timing, and the pilot injection B is performed before this. In this case, at least one pilot injection B may be performed, but a plurality of pilot injections may be performed. In the example shown in the flowchart described later, the pilot injection is performed twice, that is, FIG. In addition to the pilot injection B shown by a solid line, a pilot injection A shown by a broken line (hereinafter, this is referred to as a split injection A) is performed in advance.
【0033】上記スプリット噴射Aは圧縮行程で燃焼室
内の圧力が着火可能な圧力まで上昇するより前の時期、
例えばBTDC30°CA(クランク角で上死点前30
°)より前の時期に行なわれる。上記パイロット噴射B
は、BTDC30°CA以後で、かつTDC(上死点)
より前に行なわれる。メイン噴射CはTDCより後に開
始される。また、スプリット噴射A及びパイロット噴射
Bの噴射量はメイン噴射Cの噴射量と比べて少なくさ
れ、かつ、スプリット噴射Aよりもパイロット噴射Bの
方が噴射量が多くされる。つまり、スプリット噴射Aの
噴射量は後に詳述するような予混燃焼のための混合気形
成に必要な範囲で少なくされる一方、パイロット噴射B
では確実にメイン噴射時期まで持続させ得る燃料が得ら
れるように、噴射量がスプリット噴射Aに比べて多くさ
れる。The split injection A is performed before the pressure in the combustion chamber rises to a ignitable pressure in the compression stroke.
For example, BTDC 30 ° CA (30 degrees before top dead center at crank angle)
°). Pilot injection B above
Is TDC (top dead center) after BTDC 30 ° CA
Done earlier. Main injection C is started after TDC. Further, the injection amount of the split injection A and the pilot injection B is made smaller than the injection amount of the main injection C, and the injection amount of the pilot injection B is made larger than that of the split injection A. In other words, the injection amount of the split injection A is reduced within a range necessary for forming an air-fuel mixture for premixed combustion as described later in detail, while the pilot injection B
In order to ensure that fuel that can be maintained until the main injection timing is obtained, the injection amount is increased compared to the split injection A.
【0034】さらに上記噴射制御手段33は、エンジン
完爆後において触媒冷機状態にあるときに、上記各噴射
A,B,Cに加えて後行程噴射Dを行なわせ、つまり、
メイン噴射Cの後の膨張行程から圧縮行程にかけての期
間内に噴射ノズル3から少量の燃料を噴射させるように
なっている。Further, the injection control means 33 causes the post-stroke injection D to be performed in addition to the injections A, B, and C when the catalyst is in a cold state after the complete combustion of the engine.
A small amount of fuel is injected from the injection nozzle 3 during a period from the expansion stroke to the compression stroke after the main injection C.
【0035】また、上記EGR制御手段34は、上記始
動判別手段31及び温度状態判別手段32による判別に
基づき、冷間始動時においてクランキング開始から完爆
によるエンジン回転数の上昇が生じる時点までの期間
に、上記第1EGR通路21を吸気通路10に対して開
通させるように、EGRバルブコントローラ24を制御
する。The EGR control means 34, based on the discrimination by the start discriminating means 31 and the temperature state discriminating means 32, starts from the start of cranking during the cold start to the time when the engine speed increases due to complete explosion. During the period, the EGR valve controller 24 is controlled so that the first EGR passage 21 is opened to the intake passage 10.
【0036】従って、当実施形態では、図3中にも示す
ように、冷間始動時におけるクランキング開始から完爆
までは多段噴射(スプリット、パイロット及びメインの
各噴射)と上記第1EGR通路21を通してのEGRと
が行なわれ、また、完爆後に暖機状態になるまでは多段
噴射と後行程噴射とが行なわれるようになっている。Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, from the start of cranking at the time of cold start to the complete explosion, multi-stage injection (split, pilot and main injection) and the first EGR passage 21 are performed. EGR is performed, and multi-stage injection and post-stroke injection are performed until a warm-up state occurs after a complete explosion.
【0037】次に、当実施形態の装置による始動時の燃
料噴射の制御の一例を、図5のフローチャートによって
説明する。Next, an example of control of fuel injection at the time of startup by the apparatus of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0038】このフローチャートに示す処理はイグニッ
ションスイッチ29aのONによってスタートし(ステ
ップS1)、先ずエンジン水温及び触媒温度が入力され
(ステップS2)、エンジン水温が所定温度以下かこれ
より高いかにより冷間始動であるか温間始動であるかが
判定される(ステップS3)。The process shown in this flowchart is started by turning on the ignition switch 29a (step S1). First, an engine water temperature and a catalyst temperature are inputted (step S2). It is determined whether the start is a warm start or a warm start (step S3).
【0039】冷間始動であることが判定された場合に
は、ステップS4でスタータONとなったことが判定さ
れたとき、ステップS5で始動時のメイン噴射タイミン
グT、要求噴射量Q及び噴射圧力Pが水温等に応じて決
定されるとともに、ステップS6で、上記スプリット噴
射A、パイロット噴射B及びメイン噴射Cを行なわせる
ように噴射パターンが決定される。つまり、各噴射A,
B,Cのタイミング及び各噴射量が決定され、各噴射
A,B,Cが実行される。また、このような燃料噴射の
制御が行われるとともに、ステップS7で、第1EGR
通路21が開かれるようにEGRバルブ23のソレノイ
ドが制御される。When it is determined that the engine is a cold start, it is determined in step S4 that the starter has been turned on. In step S5, the main injection timing T, the required injection amount Q, and the injection pressure at the time of startup are determined. P is determined according to the water temperature and the like, and in step S6, the injection pattern is determined so that the split injection A, the pilot injection B, and the main injection C are performed. That is, each injection A,
The timings of B and C and the injection amounts are determined, and the injections A, B and C are executed. In addition, such fuel injection control is performed, and in step S7, the first EGR
The solenoid of the EGR valve 23 is controlled so that the passage 21 is opened.
【0040】続いてステップS8でエンジン回転数とそ
の角速度変動が調べられ、これに基づいてステップS9
で完爆に至ったか否かが判定され、完爆に至るまではス
テップS5〜S8の処理が繰り返される。Subsequently, in step S8, the engine speed and its angular velocity fluctuation are examined, and based on this, the process proceeds to step S9.
It is determined whether or not a complete explosion has occurred, and the processes of steps S5 to S8 are repeated until the complete explosion is reached.
【0041】ステップS9で完爆に至ったことが判定さ
れたときには、ステップS10でEGR通路が閉じられ
るようにEGRバルブ23のソレノイドが制御されると
ともに、ステップS11で後行程噴射Dの噴射量及び噴
射タイミングが決定され、ステップS11で後行程噴射
Dが実行される。さらに、ステップS13で触媒温度が
検出されて、ステップS14で触媒温度が所定の暖機温
度まで上昇したか否かが判定され、触媒温度か暖機温度
より低い間はステップS11〜S13の処理が繰り返さ
れる。また、ステップS14で触媒温度か暖機温度に達
したことが判定されたときは、ステップS15に移っ
て、通常のアイドル運転時の制御状態であるアイドルマ
ップ運転が行われる。When it is determined in step S9 that the complete explosion has been reached, the solenoid of the EGR valve 23 is controlled so that the EGR passage is closed in step S10. The injection timing is determined, and the post-stroke injection D is executed in step S11. Further, the catalyst temperature is detected in step S13, and it is determined whether or not the catalyst temperature has risen to a predetermined warm-up temperature in step S14. If the catalyst temperature is lower than the warm-up temperature, the processing in steps S11 to S13 is performed. Repeated. When it is determined in step S14 that the catalyst temperature or the warm-up temperature has been reached, the process proceeds to step S15, in which an idle map operation, which is a control state during normal idle operation, is performed.
【0042】一方、上記ステップS3で温間始動である
ことが判定された場合は、ステップS16でスタータO
Nとなったことが判定されたとき、ステップS17で始
動時のメイン噴射タイミングT、要求噴射量Q及び噴射
圧力Pが水温等に応じて決定され、ステップS18で、
上記スプリット噴射A、パイロット噴射B及びメイン噴
射Cを行なわせるように噴射パターンが決定される。そ
して、この噴射パターンによる燃料噴射の制御が行われ
るとともに、ステップS19で、EGR通路が閉じられ
るようにEGRバルブ23のソレノイドが制御される。On the other hand, if it is determined in step S3 that the engine is warm starting, then in step S16 the starter O is started.
When it is determined that N has been reached, the main injection timing T at the start, the required injection amount Q, and the injection pressure P are determined according to the water temperature and the like in step S17, and in step S18,
The injection pattern is determined so that the split injection A, the pilot injection B, and the main injection C are performed. Then, the fuel injection is controlled based on this injection pattern, and in step S19, the solenoid of the EGR valve 23 is controlled so that the EGR passage is closed.
【0043】続いてステップS20でエンジン回転数と
その角速度変動が調べられ、これに基づいてステップS
21で完爆に至ったか否かが判定され、完爆に至るまで
はステップS17〜S20の処理が繰り返される。ステ
ップS21で完爆に至ったことが判定されたときには、
ステップS15に移って、通常のアイドル運転時の制御
状態であるアイドルマップ運転が行われる。Subsequently, in step S20, the engine speed and its angular velocity fluctuation are checked, and based on this, the step S20 is executed.
At 21 it is determined whether or not a complete explosion has occurred, and the processes of steps S17 to S20 are repeated until the complete explosion. When it is determined in step S21 that a complete explosion has occurred,
Moving to step S15, an idle map operation, which is a control state during normal idle operation, is performed.
【0044】以上のようなディーゼルエンジンの制御装
置においては、エンジン始動時におけるクランキング開
始から完爆までの期間(図3中のt1 〜t3 の期間)
に、少なくとも1回のパイロット噴射Bとメイン噴射C
が行なわれ、パイロット噴射Bで着火され、これが火種
となってメイン噴射Cによる主燃焼が行われる。当実施
形態ではスプリット噴射A、パイロット噴射B及びメイ
ン噴射Cの多段噴射が行われることにより、着火性がよ
り一層高められる。[0044] The control device for a diesel engine such as described above, the period from the start of cranking at the time of engine start until complete explosion (period t 1 ~t 3 in FIG. 3)
And at least one pilot injection B and main injection C
Is performed, and the fuel is ignited by pilot injection B, which becomes the ignition source, and main combustion by main injection C is performed. In the present embodiment, the multi-stage injection of the split injection A, the pilot injection B, and the main injection C is performed, so that the ignitability is further improved.
【0045】すなわち、先ず圧縮行程の上死点よりかな
り前の時期にスプリット噴射Aが行われるが、この時点
では筒内圧力が比較的低くて着火には至らず、噴射され
た燃料はピストン頂面やシリンダ壁面に付着した後に次
第に蒸発して燃焼室内に予混合気(可燃混合気)を形成
する。次にパイロット噴射Bが行われ、この時点では筒
内圧力が高くなっているため、既に存在する予混合気
が、比較的急激に短時間で燃焼するような、いわゆる予
混燃焼を行なうことにより、着火性が高められる。この
予混燃焼は短時間で終了するが、これを火種としてパイ
ロット噴射Bによる燃料が未混合の状態から次第に燃焼
しつつ拡散するような、いわゆる拡散燃焼を行ない、こ
の拡散燃焼により燃焼期間が延びてその燃焼が上死点以
後まで持続する。そして、このパイロット噴射Bによる
燃焼が持続している間にメイン噴射が行われることによ
り、メイン噴射の燃料の燃焼が達成される。That is, first, the split injection A is performed at a time substantially before the top dead center of the compression stroke. At this time, the cylinder pressure is relatively low and ignition does not occur, and the injected fuel is injected into the piston top. After adhering to the surface or the cylinder wall surface, the mixture gradually evaporates to form a premixed mixture (flammable mixture) in the combustion chamber. Next, pilot injection B is performed. At this point, since the in-cylinder pressure is high, the so-called premixed combustion is performed such that the premixed air that already exists burns relatively rapidly in a short time. The ignitability is enhanced. This premixed combustion is completed in a short time, but using this as a fire, so-called diffusion combustion is performed in which the fuel from the pilot injection B gradually burns and diffuses from an unmixed state, and the combustion period is extended by the diffusion combustion. The combustion continues until after top dead center. Then, by performing the main injection while the combustion by the pilot injection B is sustained, the combustion of the fuel of the main injection is achieved.
【0046】また、冷間始動時におけるクランキングか
ら完爆までの間には、上記の多段噴射が行なわれる一方
で、上記第1EGR通路21が開かれることにより、失
火が生じたときにも外部への未燃ガスの排出が抑制され
るとともに着火性がさらに高められる。In addition, during the period from the cranking to the complete explosion at the time of the cold start, the above-described multi-stage injection is performed. The emission of unburned gas to the fuel cell is suppressed, and the ignitability is further enhanced.
【0047】すなわち、上記のように多段噴射で着火性
が高められるものの、それでもなお失火が生じたときに
は、未燃ガスが排気通路12に排出される。この場合
に、この未燃ガスは上記第1EGR通路21から吸気通
路10を通って燃焼室に戻されることにより、外部への
未燃ガスの排出が抑制されるとともに、燃焼室に戻され
るガスはスプリット噴射Aと同様に予混合気を形成し、
次の行程における着火性をより一層高めることができ
る。That is, although the ignitability is improved by the multi-stage injection as described above, if the misfire still occurs, the unburned gas is discharged to the exhaust passage 12. In this case, the unburned gas is returned from the first EGR passage 21 to the combustion chamber through the intake passage 10, so that the discharge of the unburned gas to the outside is suppressed, and the gas returned to the combustion chamber is As in the case of split injection A, a premixed gas is formed,
The ignitability in the next step can be further improved.
【0048】さらに、燃焼が行われたときには比較的高
温の排気ガスが第1EGR21から還流され、この高温
のEGRガスで筒内温度が高められることによっても始
動を促進する作用が得られる。Further, when the combustion is performed, the relatively high temperature exhaust gas is recirculated from the first EGR 21 and the high temperature EGR gas raises the in-cylinder temperature, so that the effect of promoting the start is obtained.
【0049】完爆後にファーストアイドル運転に移行す
るときには、EGRが停止されることにより、エンジン
回転数を高めるべく燃料が増量されるファーストアイド
ル運転中にEGRによる燃焼性の悪化(スモークの発
生)を招くことが避けられる。When shifting to the first idling operation after the complete explosion, the EGR is stopped, so that the deterioration of the combustion characteristics (generation of smoke) due to the EGR during the first idling operation in which the fuel is increased to increase the engine speed. Invitation is avoided.
【0050】また、冷間始動時における完爆後で触媒1
9が冷機状態にあるときには、メイン噴射後の膨張行程
から排気行程にかけての期間内に少量の燃料を噴射する
後行程噴射が行なわれることにより、触媒19の暖機が
促進される。すなわち、後行程噴射による少量の燃料が
触媒19で反応して発熱することにより触媒19の温度
上昇を促進するため、早期に触媒が暖機される。Further, after the complete explosion during the cold start, the catalyst 1
When the engine 9 is in the cold state, the post-stroke injection in which a small amount of fuel is injected during the period from the expansion stroke to the exhaust stroke after the main injection is performed, so that the warm-up of the catalyst 19 is promoted. In other words, a small amount of fuel due to the post-stroke injection reacts with the catalyst 19 to generate heat, thereby promoting the temperature rise of the catalyst 19, so that the catalyst is warmed up early.
【0051】このようにして、エンジンの始動及び触媒
19の暖機が促進されて、始動、暖機が完了するまでに
要する時間が短縮されることにより、その間のHC等の
排出量も少なくなる。In this way, the start of the engine and the warm-up of the catalyst 19 are promoted, and the time required for the start and the warm-up to be completed is shortened. .
【0052】なお、EGRの制御等は上記実施例に限定
されず、例えば温間始動時にもクランキング開始から完
爆までは上記第1EGR通路21を開くようにしてもよ
い。The control of the EGR and the like is not limited to the above embodiment. For example, the first EGR passage 21 may be opened from the start of cranking to the complete explosion even during a warm start.
【0053】また、上記実施形態では、エンジン始動時
のクランキング開始から完爆までの期間に、多段噴射を
行なう一方で第1EGR通路21を開いているが、高温
のEGRガスを燃焼室に導入することで着火性の向上を
図ることを目的として、図6に示すように、エンジンの
初爆から完爆までの期間に、多段噴射(少なくとも1回
のパイロット噴射とメイン噴射)とともに高温ガスのE
GRを行なうようにしてもよい。In the above-described embodiment, the first EGR passage 21 is opened while performing the multi-stage injection during the period from the start of cranking to the complete explosion when the engine is started, but high-temperature EGR gas is introduced into the combustion chamber. As shown in FIG. 6, in order to improve the ignitability of the engine, during the period from the initial explosion of the engine to the complete explosion, the multistage injection (at least one pilot injection and the main injection) and the high-temperature gas injection are performed. E
GR may be performed.
【0054】この場合、エンジンの初爆は回転数変化等
によって検出することができる。また、このような高温
ガスの還流は、図1中に示す外部のEGR通路21によ
って行なってもよいが、内部EGRによって行なうよう
にしてもよい。つまり、図7に示すように吸気弁、排気
弁の少なくとも一方に対してその開閉タイミングを変え
ることにより吸・排気弁の開弁オーバラップを変更可能
とするバルブタイミング可変機構(VVT)41を設
け、コントロールユニット30内のVVT制御手段40
で上記バルブタイミング可変機構41を制御して、エン
ジンの初爆から完爆までの期間は上記開弁オーバラップ
を大きくすることにより、内部EGRを行なわせるよう
にしてもよい。In this case, the initial explosion of the engine can be detected by a change in the number of revolutions or the like. The recirculation of the high-temperature gas may be performed by the external EGR passage 21 shown in FIG. 1, or may be performed by the internal EGR. That is, as shown in FIG. 7, a valve timing variable mechanism (VVT) 41 is provided for changing at least one of the intake valve and the exhaust valve to change the valve opening overlap of the intake and exhaust valves. , VVT control means 40 in control unit 30
The internal EGR may be performed by controlling the variable valve timing mechanism 41 to increase the valve opening overlap during the period from the initial explosion of the engine to the complete explosion.
【0055】また、燃焼室内の温度上昇によって着火
性、燃焼性が高められると、パイロット噴射による燃焼
の速度が速くなって、パイロット間隔(パイロット噴射
とメイン噴射の間隔)を小さくすることができ、パイロ
ット間隔を小さくするほどメイン噴射によるトルクが高
められるので、エンジン始動時の燃料噴射の制御として
は、初爆後にパイロット噴射を遅角させてパイロット間
隔を小さくするようにしてもよい。このようにすると、
初爆後に始動トルクがより高められ、始動が促進される
こととなる。When the ignitability and the flammability are increased by the temperature rise in the combustion chamber, the combustion speed by the pilot injection is increased, and the pilot interval (the interval between the pilot injection and the main injection) can be reduced. Since the torque by the main injection increases as the pilot interval decreases, the control of the fuel injection at the time of starting the engine may be such that the pilot injection is retarded after the initial explosion to reduce the pilot interval. This way,
After the first explosion, the starting torque is further increased, and the starting is accelerated.
【0056】[0056]
【発明の効果】本発明は、エンジンの排気通路と吸気通
路とを連通させる連通路及び連通路開閉手段を設けると
ともに、少なくともエンジン冷間始動時においてクラン
キング開始時点から完爆までの期間に、メイン噴射に先
行してパイロット噴射を行なわせるように燃料噴射を制
御し、かつ、上記連通路開閉手段を開状態に制御するよ
うにしているため、上記期間に、上記パイロット噴射に
より主燃焼のための火種を確保して着火性を向上すると
ともに、失火が生じた場合に未燃ガスを燃焼室に戻すこ
とで着火性をより一層高めることができる。従って、始
動を促進することができる。また、始動中の失火時に外
部への未燃ガスの排出が抑制されることと、始動時間が
短縮されることとにより、エミッションも大幅に改善す
ることができる。According to the present invention, a communication passage and a communication passage opening / closing means for connecting an exhaust passage and an intake passage of an engine are provided, and at least during a period from a cranking start time to a complete explosion at a cold start of the engine. Since the fuel injection is controlled so that the pilot injection is performed prior to the main injection, and the communication passage opening / closing means is controlled to the open state, the main injection is performed by the pilot injection during the period. And the ignitability can be further improved by returning the unburned gas to the combustion chamber in the event of misfire. Therefore, starting can be promoted. In addition, the emission of unburned gas is suppressed to the outside at the time of misfire during the start and the start time is shortened, so that the emission can be significantly improved.
【0057】また、少なくともエンジン冷間始動時にお
いてエンジンの初爆から完爆までの期間に、メイン噴射
に先立ってパイロット噴射を行なわせるように燃料噴射
手段を制御し、かつ、高温の排気ガスを還流させるEG
R手段を作動状態に制御するようにしておけば、上記期
間に高温の排気ガスを燃焼室に導入することで燃焼室内
の温度を高めるとともにこの状態でパイロット噴射を行
なうことにより着火性を向上し、始動を促進することが
できる。Further, at least at the time of the cold start of the engine, during the period from the initial explosion to the complete explosion of the engine, the fuel injection means is controlled so as to perform the pilot injection prior to the main injection, and the high-temperature exhaust gas is discharged. EG to reflux
If the R means is controlled to the operating state, the temperature in the combustion chamber is increased by introducing high-temperature exhaust gas into the combustion chamber during the above period, and the ignitability is improved by performing pilot injection in this state. , Can help start.
【0058】また、エンジン始動時にメイン噴射に先行
してパイロット噴射を行なわせるようにするとともに、
エンジン完爆後において触媒が冷機状態にある場合に、
上記パイロット噴射及びメイン噴射に加えてメイン噴射
後に少量の燃料を噴射する後行程噴射を行なわせるよう
にしておくと、エンジン始動時の着火性を高めて始動を
促進するとともに、エンジン完爆後の触媒冷機時に触媒
の暖機を促進することができる。At the time of starting the engine, the pilot injection is performed prior to the main injection.
If the catalyst is cold after the complete engine explosion,
In addition to the pilot injection and the main injection, if a post-stroke injection of injecting a small amount of fuel after the main injection is performed, ignitability at the time of starting the engine is enhanced to promote the starting, and after the engine complete explosion, The catalyst can be warmed up when the catalyst is cold.
【図1】本発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の
全体構成を示す概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing the overall configuration of a diesel engine control device according to the present invention.
【図2】コントロールユニット内の構成を示す機能ブロ
ック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration inside a control unit.
【図3】エンジン始動後の回転数変化及び制御状態の変
化を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in the rotational speed and a change in a control state after the engine is started.
【図4】エンジン始動時における燃料噴射のパターン及
び噴射タイミングを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a fuel injection pattern and an injection timing when the engine is started.
【図5】エンジン始動時の燃料噴射制御動作を示すフロ
ーチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a fuel injection control operation at the time of starting the engine.
【図6】別の実施形態によるエンジン始動後の回転数変
化及び制御状態の変化を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a change in the rotational speed and a change in a control state after the engine is started according to another embodiment.
【図7】別の実施形態の機能ブロック図である。FIG. 7 is a functional block diagram of another embodiment.
1 エンジン本体 3 噴射ノズル 10 吸気通路 12 排気通路 19 触媒 20 EGR通路 23 EGRバルブ 25 エンジン回転数センサ 27 水温センサ 29a イグニッションスイッチ 29b スタータスイッチ 30 コントロールユニット 31 始動判別手段 32 温度状態判別手段 33 噴射制御手段 34 EGR制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine main body 3 Injection nozzle 10 Intake passage 12 Exhaust passage 19 Catalyst 20 EGR passage 23 EGR valve 25 Engine speed sensor 27 Water temperature sensor 29a Ignition switch 29b Starter switch 30 Control unit 31 Start-up determination means 32 Temperature state determination means 33 Injection control means 34 EGR control means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301G 301W F02M 25/07 570 F02M 25/07 570A ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301G 301W F02M 25/07 570 F02M 25/07 570A
Claims (11)
ン噴射とこれに先行して少量の燃料を噴射するパイロッ
ト噴射とを行なわせるようにしたディーゼルエンジンの
制御装置であって、エンジンの排気通路と吸気通路とを
連通させる連通路と、この連通路を開閉する連通路開閉
手段とを設けるとともに、この連通路開閉手段及び燃料
噴射手段を制御する制御手段を設け、この制御手段によ
り、少なくともエンジン冷間始動時においてクランキン
グ開始時点から完爆によるエンジン回転数の上昇が生じ
る時点までの期間に、メイン噴射に先行してパイロット
噴射を行なわせるように燃料噴射手段を制御し、かつ、
上記連通路開閉手段を開状態に制御するようにしたこと
を特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。1. A control device for a diesel engine, wherein a main injection from a fuel injection means and a pilot injection for injecting a small amount of fuel preceding the main injection are performed at the time of engine start. A communication path for communicating with the passage; and a communication path opening / closing means for opening / closing the communication path, and a control means for controlling the communication path opening / closing means and the fuel injection means. At the time of starting, during a period from a cranking start time to a time point at which the engine speed increases due to a complete explosion, the fuel injection means is controlled to perform pilot injection prior to main injection, and
A control device for a diesel engine, wherein the communication passage opening / closing means is controlled to an open state.
路上流の排気マニホールドもしくはその近傍の位置に接
続したことを特徴とする請求項1記載のディーゼルエン
ジンの制御装置。2. The diesel engine control device according to claim 1, wherein an end of the communication passage on the exhaust passage side is connected to an exhaust manifold upstream of the exhaust passage or a position near the exhaust manifold.
た後で、かつ、エンジン回転数が通常のアイドル回転数
よりも高められる冷間時のファーストアイドル運転に移
行した場合は、上記制御手段により上記連通路開閉手段
を閉状態に制御することを特徴とする請求項1または2
記載のディーゼルエンジンの制御装置。3. The control means according to claim 1, wherein after the engine speed has risen due to a complete explosion, and when the engine shifts to a cold first idle operation in which the engine speed is higher than a normal idle speed. 3. The communication path opening / closing means is controlled to be in a closed state by means of (1) or (2).
A control device for a diesel engine as described.
ン噴射とこれに先行して少量の燃料を噴射するパイロッ
ト噴射とを行なわせるようにしたディーゼルエンジンの
制御装置であって、排気通路での温度低下が小さい高温
の排気ガスを燃焼室に還流させるEGR手段を設けると
ともに、このEGR手段及び燃料噴射手段を制御する制
御手段を設け、この制御手段により、少なくともエンジ
ン冷間始動時においてクランキング途中のエンジン初爆
の時点から完爆によるエンジン回転数の上昇が生じる時
点までの期間に、メイン噴射に先立ってパイロット噴射
を行なわせるように燃料噴射手段を制御し、かつ、上記
EGR手段を作動状態に制御するようにしたことを特徴
とするディーゼルエンジンの制御装置。4. A control device for a diesel engine, wherein a main injection from a fuel injection means and a pilot injection for injecting a small amount of fuel preceding the main injection are performed at the time of engine start, wherein a temperature drop in an exhaust passage is performed. EGR means for recirculating high-temperature exhaust gas having a small temperature into the combustion chamber is provided, and control means for controlling the EGR means and the fuel injection means is provided. During the period from the time of the first explosion to the time when the engine speed rises due to the complete explosion, the fuel injection means is controlled so as to perform pilot injection prior to the main injection, and the EGR means is controlled to an operating state. A control device for a diesel engine, characterized in that:
排気マニホールドもしくはその近傍の位置と吸気通路と
を連通するEGR通路と、このEGR通路を開閉する開
閉弁とを設けたことを特徴とする請求項4記載のディー
ゼルエンジンの制御装置。5. An EGR device comprising: an EGR passage that connects an intake manifold upstream of an exhaust passage or a position near the exhaust manifold to an intake passage; and an on-off valve that opens and closes the EGR passage. Item 5. A control device for a diesel engine according to item 4.
ーバラップ期間を可変にしてその開弁オーバラップ期間
内に内部EGRを行なわせるようにしたものである請求
項4記載のディーゼルエンジンの制御装置。6. The diesel engine according to claim 4, wherein said EGR means varies the valve opening overlap period of the intake / exhaust valve to perform internal EGR during the valve opening overlap period. Control device.
た後で、かつ、エンジン回転数が通常のアイドル回転数
よりも高められる冷間時のファーストアイドル運転に移
行した場合は、上記制御手段により上記EGR手段の作
動を停止させるようにしたことを特徴とする請求項4〜
6のいずれかに記載のディーゼルエンジンの制御装置。7. When the engine speed is increased due to a complete explosion, and when the engine shifts to a cold first idle operation in which the engine speed is higher than a normal idle speed, the control means is provided. The operation of the EGR means is stopped by means of:
7. The control device for a diesel engine according to any one of 6.
触媒を設けるとともに、少なくとも完爆によるエンジン
回転数の上昇後において上記触媒の温度が所定温度以下
の触媒冷機状態にある場合に、メイン噴射後の膨張行程
から排気行程にかけての期間内に少量の燃料を噴射する
後行程噴射を行なわせるように制御手段により燃料噴射
手段を制御することを特徴とする請求項1〜7のいずれ
かに記載のディーゼルエンジンの制御装置。8. An exhaust gas purifying catalyst is provided in an exhaust passage of the engine, and the main injection is performed when the temperature of the catalyst is at or below a predetermined temperature at least after a rise in engine speed due to complete explosion. 8. The fuel injection device according to claim 1, wherein the control device controls the fuel injection device so as to perform a post-stroke injection of injecting a small amount of fuel during a period from a subsequent expansion stroke to an exhaust stroke. Diesel engine control device.
ン噴射とこれに先行して少量の燃料を噴射するパイロッ
ト噴射とを行なわせるようにしたディーゼルエンジンの
制御装置であって、エンジンの排気通路に排気ガス浄化
用の触媒を設けるとともに、エンジン始動時から始動後
にかけて上記触媒の温度状態に応じて上記燃料噴射手段
を制御する制御手段を設け、この制御手段により、少な
くとも完爆によるエンジン回転数の上昇後において上記
触媒の温度が所定温度以下の触媒冷機状態にある場合
に、上記パイロット噴射及びメイン噴射に加えてメイン
噴射後の膨張行程から排気行程にかけての期間内に少量
の燃料を噴射する後行程噴射を行なわせるように燃料噴
射手段を制御することを特徴とするディーゼルエンジン
の制御装置。9. A diesel engine control device in which a main injection from a fuel injection means and a pilot injection for injecting a small amount of fuel preceding the main injection are performed at the time of engine start. In addition to providing a catalyst for gas purification, a control means for controlling the fuel injection means in accordance with the temperature state of the catalyst from the start of the engine to after the start is provided, and this control means increases the engine speed at least due to complete explosion. Later, when the temperature of the catalyst is in a catalyst cold state at a predetermined temperature or less, in addition to the pilot injection and the main injection, a subsequent stroke of injecting a small amount of fuel during a period from an expansion stroke to an exhaust stroke after the main injection. A control device for a diesel engine, which controls a fuel injection means so as to perform injection.
る触媒暖機状態に達したとき、上記後行程噴射を停止さ
せるように制御手段により燃料噴射手段を制御すること
を特徴とする請求項8または9記載のディーゼルエンジ
ンの制御装置。10. The fuel injection means is controlled by control means to stop the post-stroke injection when the catalyst reaches a catalyst warm-up state in which the temperature of the catalyst becomes higher than a predetermined temperature. Or a control device for a diesel engine according to item 9.
をエンジンの初爆後に小さくするように制御することを
特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のディーゼ
ルエンジンの制御装置。11. The control device for a diesel engine according to claim 1, wherein an interval between the pilot injection and the main injection is controlled to be small after the initial explosion of the engine.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP08165697A JP3763177B2 (en) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Diesel engine control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08165697A JP3763177B2 (en) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Diesel engine control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10274087A true JPH10274087A (en) | 1998-10-13 |
| JP3763177B2 JP3763177B2 (en) | 2006-04-05 |
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ID=13752379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08165697A Expired - Fee Related JP3763177B2 (en) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Diesel engine control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3763177B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6804952B2 (en) | 2003-02-21 | 2004-10-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst warm up control for diesel engine |
| JP2007146724A (en) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Yanmar Co Ltd | Exhaust gas recirculation control device for engine |
| EP1933021A2 (en) | 2006-12-13 | 2008-06-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control apparatus for diesel engine |
| GB2595290A (en) * | 2020-05-21 | 2021-11-24 | Perkins Engines Co Ltd | Fixed-speed engines |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP08165697A patent/JP3763177B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6804952B2 (en) | 2003-02-21 | 2004-10-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst warm up control for diesel engine |
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| GB2595290A (en) * | 2020-05-21 | 2021-11-24 | Perkins Engines Co Ltd | Fixed-speed engines |
| CN115552107A (en) * | 2020-05-21 | 2022-12-30 | 珀金斯发动机有限公司 | Fixed speed engine |
| GB2595290B (en) * | 2020-05-21 | 2023-10-18 | Perkins Engines Co Ltd | Fixed-speed engines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3763177B2 (en) | 2006-04-05 |
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