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JP4803198B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents
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JP4803198B2 - Fuel injection control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、排気ガスに含まれる不浄物質を浄化する後処理装置に燃料を添加する燃料添加手段を備えた内燃機関における燃料噴射制御装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection control device in an internal combustion engine provided with fuel addition means for adding fuel to an aftertreatment device that purifies unclean substances contained in exhaust gas.

エンジンの排気通路に、排気ガスの浄化を行なう後処理装置とともに燃料添加手段を備えた排気ガス浄化装置は、従来より知られている。燃料を添加する目的は、還元剤としての利用、排気ガス温度の上昇等であり、その例が特許文献1に開示されている。特許文献1では、NOx(窒素酸化物)吸蔵還元触媒が担持されたパティキュレートフィルタを内燃機関の排気ガス通路に配置する排気ガス浄化装置が開示されている。NOx吸蔵還元触媒には、排気ガスの空燃比がリーンであるときにはNOxを吸蔵し、排気ガス中の空燃比が小さく、且つ排気ガス中にHCやCO等の還元剤が存在していれば吸蔵したNOxを放出及び還元浄化する作用がある。排気通路に配置されたNOx吸蔵還元触媒は、排気ガスの空燃比がリーンの時に排気ガス中のNOxを吸蔵するが、NOx吸蔵に伴ってNOx吸蔵還元触媒のNOx吸蔵効率が低下してゆく。そこで、NOx吸蔵効率が低下した時、または低下する前にNOx触媒の上流において還元剤(燃料)を添加して、NOx触媒に吸蔵したNOxを還元浄化することが行なわれる。   2. Description of the Related Art An exhaust gas purification device that includes a fuel addition means in addition to a post-treatment device that purifies exhaust gas in an engine exhaust passage has been known. The purpose of adding the fuel is utilization as a reducing agent, increase in exhaust gas temperature, and the like, and examples thereof are disclosed in Patent Document 1. Patent Document 1 discloses an exhaust gas purification device in which a particulate filter carrying a NOx (nitrogen oxide) storage reduction catalyst is disposed in an exhaust gas passage of an internal combustion engine. The NOx occlusion reduction catalyst occludes NOx when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean, and occludes when the air-fuel ratio in the exhaust gas is small and a reducing agent such as HC or CO exists in the exhaust gas. Releases and reduces and purifies NOx. The NOx occlusion reduction catalyst disposed in the exhaust passage occludes NOx in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean. However, the NOx occlusion efficiency of the NOx occlusion reduction catalyst decreases with NOx occlusion. Therefore, when the NOx occlusion efficiency is lowered or before it is lowered, a reducing agent (fuel) is added upstream of the NOx catalyst to reduce and purify the NOx occluded in the NOx catalyst.

又、パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートマター(PM)がパティキュレートフィルタ上に積層状に堆積してしまうと、この堆積しているPMを通常の排気ガス温度で着火燃焼することが難しくなる。そのため、パティキュレートフィルタ上流に酸化触媒を配置し、添加ノズルから排気通路へ燃料を添加して、酸化触媒上の燃料の反応によって排気ガス温度を高め、パティキュレートフィルタ上に積層状に堆積しているPMを着火燃焼させてパティキュレートフィルタの再生が行われる。   Further, if particulate matter (PM) collected by the particulate filter accumulates in a laminated form on the particulate filter, it is difficult to ignite and burn the accumulated PM at a normal exhaust gas temperature. Become. Therefore, an oxidation catalyst is arranged upstream of the particulate filter, fuel is added from the addition nozzle to the exhaust passage, the temperature of the exhaust gas is increased by the reaction of the fuel on the oxidation catalyst, and the catalyst is deposited in a stacked manner on the particulate filter. The particulate filter is ignited and burned to regenerate the particulate filter.

しかし、添加ノズルのノズル先端部の温度が高くなると、ノズル先端部の噴射孔内に残留している燃料が固化したり、あるいは排気ガス中の黒煙がノズル先端部の噴射孔内に付着して堆積したりするため、ノズル先端部の噴射孔内が詰まるおそれがある。   However, when the temperature at the nozzle tip of the additive nozzle becomes high, the fuel remaining in the injection hole at the nozzle tip solidifies, or black smoke in the exhaust gas adheres to the nozzle at the nozzle tip. Or the inside of the injection hole at the nozzle tip may be clogged.

特許文献1では、添加ノズルの近傍の排気ガス温度を検出し、検出された排気ガス温度が所定温度以上の場合には、添加ノズル近傍の排気ガス流量を減らして添加ノズルにおける詰まりを防止する対策が開示されている。
特開2004−68761号公報
In Patent Document 1, the exhaust gas temperature in the vicinity of the addition nozzle is detected, and when the detected exhaust gas temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, the exhaust gas flow rate in the vicinity of the addition nozzle is reduced to prevent clogging in the addition nozzle. Is disclosed.
JP 2004-68761 A

特許文献1に開示の詰まり防止対策では、添加ノズルの近傍の排気ガス温度を検出するための検出器、及び添加ノズル近傍の排気ガス流量を減らすために排気ガス流量切り換え手段が必要となるが、このような構成は、排気通路の複雑化かつ長経路化をもたらす。そのため、触媒付近の排気ガス温度が低下し、触媒の浄化性能が低下する。触媒付近の排気ガス温度の低下を回避するために添加ノズルからの燃料添加量を多くすると、燃料消費性能が悪くなる。   The clogging prevention measures disclosed in Patent Document 1 require a detector for detecting the exhaust gas temperature in the vicinity of the addition nozzle, and an exhaust gas flow rate switching means to reduce the exhaust gas flow rate in the vicinity of the addition nozzle. Such a configuration leads to a complicated and long path for the exhaust passage. Therefore, the exhaust gas temperature near the catalyst is lowered, and the purification performance of the catalyst is lowered. If the amount of fuel added from the addition nozzle is increased in order to avoid a decrease in the exhaust gas temperature in the vicinity of the catalyst, the fuel consumption performance deteriorates.

又、排気通路の複雑化かつ長経路化は、排気抵抗増をもたらし、出力性能が低下する。
本発明は、添加ノズルにおける詰まりの防止及び燃料消費量の抑制を図りつつ出力性能の低下を回避できる内燃機関における燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
Further, the complicated and long exhaust passage causes an increase in exhaust resistance, resulting in a decrease in output performance.
An object of the present invention is to provide a fuel injection control device in an internal combustion engine that can prevent a clogging of an addition nozzle and suppress a fuel consumption while avoiding a decrease in output performance.

そのために本発明は、ピストンを収容する複数の気筒と、前記複数の気筒へ燃料を供給するための燃料供給手段と、前記燃料供給手段による前記複数の気筒への燃料供給を制御する燃料供給制御手段と、前記各気筒より排出される排気ガスを合流、及び合流後不浄物質を浄化する後処理装置に導入する排気通路と、前記排気通路の合流部より上流側の添加対象支流部にて、排気ガス中に燃料を添加する添加ノズルを備えた燃料添加手段と、前記添加ノズルにおける詰まり防止のために前記添加ノズルから前記燃料を噴射させる詰まり防止用噴射を制御する詰まり防止制御手段と、運転状態を検出する運転状態検出手段とを備えた内燃機関における燃料噴射制御装置を対象とし、請求項1の発明では、前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出される運転状態の全領域のうちの少なくとも一部で、前記添加対象支流部に排気ガスを排出する特定気筒における燃料供給量を1気筒当たりの通常供給量より減らすと共に、他の気筒における燃料供給量を前記通常供給量よりも増やす増減制御を行なう。   Therefore, the present invention provides a plurality of cylinders that accommodate pistons, a fuel supply means for supplying fuel to the plurality of cylinders, and a fuel supply control that controls fuel supply to the plurality of cylinders by the fuel supply means. Means, an exhaust passage that introduces exhaust gas discharged from each cylinder, and an exhaust passage that is introduced into a post-treatment device that purifies an unclean substance after joining, and an addition target tributary portion upstream from the joining portion of the exhaust passage, Fuel addition means having an addition nozzle for adding fuel to exhaust gas, clog prevention control means for controlling clog prevention injection for injecting the fuel from the addition nozzle to prevent clogging in the addition nozzle, and operation The present invention is directed to a fuel injection control device in an internal combustion engine that includes an operation state detection unit that detects a state. In the invention of claim 1, the fuel supply control unit includes the operation state detection unit. The fuel supply amount in a specific cylinder that discharges exhaust gas to the addition target tributary portion is reduced from the normal supply amount per cylinder in at least a part of the entire range of operating states detected by the means, and other cylinders Increase / decrease control is performed to increase the fuel supply amount at the above-mentioned normal supply amount.

添加対象支流部に排気ガスを排出する特定気筒における燃料供給量を前記通常供給量より減らす制御は、特定気筒から排出される排気ガスの温度を低下させると共に、排気量を低減させて添加ノズルにおける詰まりの進行を遅らせる。従って、詰まり防止用噴射による燃料の消費量を減らすことができ、燃料消費量を抑制することができる。他の気筒の燃料供給量を前記通常供給量より増やす制御は、出力性能の低下を回避する。   The control for reducing the fuel supply amount in the specific cylinder that discharges the exhaust gas to the addition target tributary portion from the normal supply amount reduces the temperature of the exhaust gas discharged from the specific cylinder and reduces the exhaust amount in the addition nozzle. Delay clogging. Therefore, the amount of fuel consumed by the clogging prevention injection can be reduced, and the amount of fuel consumed can be suppressed. Control for increasing the fuel supply amount of the other cylinders from the normal supply amount avoids a decrease in output performance.

好適な例では、前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出された運転状態が高温領域にあるときに、前記増減制御を行なう。
運転状態が高温領域にある状況では、排気ガス温度が高い上に排気ガスの排出流量が多いため、添加ノズルにおける詰まりの進行が速い。このような状況は、添加対象支流部に排気ガスを排出する気筒における燃料供給量を前記通常供給量より減らす制御の適用に特に好適である。
In a preferred example, the fuel supply control means performs the increase / decrease control when the operation state detected by the operation state detection means is in a high temperature region.
In a situation where the operating state is in a high temperature region, the exhaust gas temperature is high and the exhaust gas discharge flow rate is large, so that the clogging of the addition nozzle is fast. Such a situation is particularly suitable for application of control in which the fuel supply amount in the cylinder that discharges the exhaust gas to the addition target tributary portion is less than the normal supply amount.

好適な例では、前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出された運転状態が低温領域から高温領域へ移行するに伴って、前記特定気筒における燃料供給量を前記通常供給量から徐々に減量してゆくと共に、前記他の気筒における燃料供給量を前記通常供給量から徐々に増やす第1徐変制御を行ない、前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出された運転状態が高温領域から低温領域へ移行するに伴って、前記特定気筒における燃料供給量を徐々に増量して前記通常供給量に戻してゆくと共に、前記他の気筒における燃料供給量を徐々に減量して前記通常供給量に戻してゆく第2徐変制御を行なう。   In a preferred example, the fuel supply control unit gradually changes the fuel supply amount in the specific cylinder from the normal supply amount as the operation state detected by the operation state detection unit shifts from the low temperature region to the high temperature region. And the first gradual change control for gradually increasing the fuel supply amount in the other cylinders from the normal supply amount, and the fuel supply control means detects the operating state detected by the operating state detecting means. As the fuel temperature shifts from the high temperature region to the low temperature region, the fuel supply amount in the specific cylinder is gradually increased to return to the normal supply amount, and the fuel supply amount in the other cylinders is gradually decreased. Second gradual change control for returning to the normal supply amount is performed.

第1徐変制御及び第2徐変制御は、エンジン回転数の円滑な変化をもたらす上で好ましい。
好適な例では、前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出される運転状態の全領域で前記増減制御を行なう。
The first gradual change control and the second gradual change control are preferable in order to bring about a smooth change in the engine speed.
In a preferred example, the fuel supply control means performs the increase / decrease control in the entire region of the operation state detected by the operation state detection means.

運転状態の全領域での増減制御は、燃料消費量を抑制する上で特に好ましい。
好適な例では、前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出された運転状態が低温領域にあるときに、前記後処理装置に燃料を添加するときには、前記特定気筒における燃料供給量を前記通常供給量より減らす制御を中止する。
The increase / decrease control in the entire region of the operating state is particularly preferable for suppressing the fuel consumption.
In a preferred example, when the operating state detected by the operating state detecting unit is in a low temperature region and the fuel supply control unit adds fuel to the aftertreatment device, the fuel supply amount in the specific cylinder is reduced. The control for reducing the normal supply amount is stopped.

運転状態が低温領域にあるときに特定気筒における燃料供給量を通常供給量より減らすと、特定気筒から排出される排気ガスの温度が低くなる。そのため、後処理装置に燃料を添加するために添加ノズルから噴射される燃料が霧化し難くなる。運転状態が低温領域にあるときに特定気筒における燃料供給量を通常供給量より減らす制御を中止することは、添加ノズルから噴射される燃料の霧化の上で好ましい。   If the fuel supply amount in the specific cylinder is reduced from the normal supply amount when the operation state is in the low temperature region, the temperature of the exhaust gas discharged from the specific cylinder becomes low. Therefore, the fuel injected from the addition nozzle for adding the fuel to the post-processing device is difficult to atomize. Stopping the control for reducing the fuel supply amount in the specific cylinder from the normal supply amount when the operation state is in the low temperature region is preferable in terms of atomization of the fuel injected from the addition nozzle.

好適な例では、前記燃料供給制御手段は、前記特定気筒における燃料供給量を減らす制御を行なう運転状態以外の運転状態のうちの一部で、前記特定気筒における燃料供給量を前記通常供給量に維持すると共に、他の気筒における燃料供給量を前記通常供給量よりも増やす制御を行なう。   In a preferred example, the fuel supply control means sets the fuel supply amount in the specific cylinder to the normal supply amount in a part of the operation state other than the operation state in which control for reducing the fuel supply amount in the specific cylinder is performed. While maintaining, control is performed to increase the fuel supply amount in the other cylinders than the normal supply amount.

このような制御は、出力性能を高めることが求められる運転状態での適用に好適である。   Such control is suitable for application in an operating state in which it is required to improve output performance.

本発明は、添加ノズルにおける詰まりの防止及び燃料消費量の抑制を図りつつ出力性能の低下を回避できるという優れた効果を奏する。   The present invention has an excellent effect of preventing a decrease in output performance while preventing clogging in the addition nozzle and suppressing fuel consumption.

以下、4気筒のディーゼルエンジンに本発明を具体化した第1の実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。
図1(a)に示すように、ディーゼルエンジン10(内燃機関)は、図示しないピストンを収容する複数の気筒11,12,13,14を備えており、ピストンは、気筒11,12,13,14内に燃焼室を区画する。シリンダヘッド15には気筒11,12,13,14毎に燃料噴射ノズル16,17,18,19が取り付けられている。燃料(軽油)は、燃料ポンプ20及びコモンレール21を経由して燃料噴射ノズル16,17,18,19へ供給され、燃料噴射ノズル16,17,18,19は、各気筒11,12,13,14内の燃焼室に燃料を噴射する。燃料ポンプ20及び燃料噴射ノズル16,17,18,19は、気筒11〜14へ燃料を供給するための燃料供給手段を構成する。
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is embodied in a four-cylinder diesel engine will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1 (a), the diesel engine 10 (internal combustion engine) includes a plurality of cylinders 11, 12, 13, and 14 that accommodate pistons (not shown). A combustion chamber is defined in 14. Fuel injection nozzles 16, 17, 18, and 19 are attached to the cylinder head 15 for each of the cylinders 11, 12, 13, and 14. The fuel (light oil) is supplied to the fuel injection nozzles 16, 17, 18, 19 via the fuel pump 20 and the common rail 21, and the fuel injection nozzles 16, 17, 18, 19 are connected to the cylinders 11, 12, 13, 19. Fuel is injected into the combustion chamber in 14. The fuel pump 20 and the fuel injection nozzles 16, 17, 18, 19 constitute fuel supply means for supplying fuel to the cylinders 11-14.

シリンダヘッド15にはインテークマニホールド22が接続されている。インテークマニホールド22には吸気管23が接続されており、吸気管23にはエアクリーナ24が接続されている。吸気管23の途中には過給機25のコンプレッサ部251が設けられている。過給機25は、排気ガス流によって作動される公知の可変ノズル式ターボチャージャーである。   An intake manifold 22 is connected to the cylinder head 15. An intake pipe 23 is connected to the intake manifold 22, and an air cleaner 24 is connected to the intake pipe 23. A compressor unit 251 of the supercharger 25 is provided in the middle of the intake pipe 23. The supercharger 25 is a known variable nozzle turbocharger that is operated by an exhaust gas flow.

吸気管23の途中にはスロットル弁26が設けられている。スロットル弁26は、エアクリーナ24を経由して吸気管23に吸入される空気流量を調整するためのものである。スロットル弁26は、ステッピングモータ27によって開度変更される。ステッピングモータ27は、制御コンピュータCの制御を受ける。   A throttle valve 26 is provided in the middle of the intake pipe 23. The throttle valve 26 is for adjusting the flow rate of air drawn into the intake pipe 23 via the air cleaner 24. The opening degree of the throttle valve 26 is changed by a stepping motor 27. The stepping motor 27 is controlled by the control computer C.

シリンダヘッド15にはエキゾーストマニホールド28が接続されている。エキゾーストマニホールド28には排気管29が接続されている。排気管29上には後処理装置30が設けられている。後処理装置30としては、吸蔵還元型NOx触媒又は選択還元型NOx触媒が使用されている。気筒11,12,13,14から排出される排気ガスは、エキゾーストマニホールド28、過給機25のタービン部252、排気管29及び後処理装置30を経由して大気に放出される。   An exhaust manifold 28 is connected to the cylinder head 15. An exhaust pipe 29 is connected to the exhaust manifold 28. A post-treatment device 30 is provided on the exhaust pipe 29. As the aftertreatment device 30, an NOx storage reduction catalyst or a selective reduction NOx catalyst is used. Exhaust gas discharged from the cylinders 11, 12, 13, and 14 is discharged to the atmosphere via the exhaust manifold 28, the turbine unit 252 of the supercharger 25, the exhaust pipe 29, and the aftertreatment device 30.

シリンダヘッド15には吸気ポート31及び排気ポート32,32Aが燃焼室に通じるように形成されている。吸気ポート31にはインテークマニホールド22の枝管部33が接続されており、排気ポート32,32Aにはエキゾーストマニホールド28の枝管部34,34Aが接続されている。排気ポート32,32A、枝管部34,34A及び排気管29は、各気筒11,12,13,14より排出される排気ガスを合流して後処理装置30に導入する排気通路を構成する。排気ポート32,32A及び枝管部34,34Aは、エキゾーストマニホールド28の合流部281より上流の支流部を構成する。   An intake port 31 and exhaust ports 32, 32A are formed in the cylinder head 15 so as to communicate with the combustion chamber. A branch pipe portion 33 of the intake manifold 22 is connected to the intake port 31, and branch pipe portions 34, 34A of the exhaust manifold 28 are connected to the exhaust ports 32, 32A. The exhaust ports 32, 32 A, the branch pipe portions 34, 34 A, and the exhaust pipe 29 constitute an exhaust passage that joins exhaust gases discharged from the cylinders 11, 12, 13, 14 and introduces them into the aftertreatment device 30. The exhaust ports 32, 32 </ b> A and the branch pipe portions 34, 34 </ b> A constitute a tributary portion upstream from the merging portion 281 of the exhaust manifold 28.

制御コンピュータCには、クランク角度検出器35及びアクセルセンサ36が信号接続されている。クランク角度検出器35は、図示しないクランク軸の回転角度(クランク角度)を検出する。クランク角度検出器35によって検出されたクランク角度情報は、制御コンピュータCへ送られる。制御コンピュータCは、クランク角度検出器35によって検出されたクランク角度の情報に基づいて、エンジン回転数Nを算出する。   A crank angle detector 35 and an accelerator sensor 36 are signal-connected to the control computer C. The crank angle detector 35 detects a rotation angle (crank angle) of a crankshaft (not shown). The crank angle information detected by the crank angle detector 35 is sent to the control computer C. The control computer C calculates the engine speed N based on the crank angle information detected by the crank angle detector 35.

アクセルセンサ36は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出する。アクセルセンサ36によって検出された踏み込み量検出情報は、制御コンピュータCに送られる。制御コンピュータCは、踏み込み量検出情報及びエンジン回転数情報に基づき、また必要に応じ水温・外気温等に基づく補正を行い、燃料噴射ノズル16,17,18,19における燃料噴射量を算出して制御する。また、本実施形態では、制御コンピュータCは、算出した燃料噴射量をエンジン負荷Fとしてみなす。   The accelerator sensor 36 detects the amount of depression of an accelerator pedal (not shown). The depression amount detection information detected by the accelerator sensor 36 is sent to the control computer C. The control computer C calculates the fuel injection amount at the fuel injection nozzles 16, 17, 18, 19 by performing correction based on the depression amount detection information and the engine speed information, and if necessary, based on the water temperature, the outside air temperature, etc. Control. In the present embodiment, the control computer C regards the calculated fuel injection amount as the engine load F.

制御コンピュータC、クランク角度検出器35及びアクセルセンサ36は、エンジン回転数Nとエンジン負荷Fとによって表される運転状態を検出する運転状態検出手段を構成する。   The control computer C, the crank angle detector 35, and the accelerator sensor 36 constitute an operation state detection unit that detects an operation state represented by the engine speed N and the engine load F.

又、制御コンピュータCは、把握したエンジン負荷Fとエンジン回転数Nとに基づいて、スロットル弁26の開度を指定してステッピングモータ27の回転位置を制御する。
シリンダヘッド15には添加ノズル37が設けられている。添加ノズル37は、その先端の噴射孔が気筒11の排気ポート32Aに臨むように設けられている。添加ノズル37には添加ポンプ38が接続されている。添加ポンプ38は、添加ノズル37に燃料を供給する。添加ノズル37は、供給された燃料を気筒11の排気ポート32A内に噴射する。添加ポンプ38の作動は、制御コンピュータCの制御を受ける。添加ポンプ38及び添加ノズル37は、後処理装置30へ燃料を添加する燃料添加手段を構成する。
Further, the control computer C controls the rotational position of the stepping motor 27 by designating the opening degree of the throttle valve 26 based on the grasped engine load F and the engine speed N.
The cylinder head 15 is provided with an addition nozzle 37. The addition nozzle 37 is provided so that the injection hole at the tip thereof faces the exhaust port 32 </ b> A of the cylinder 11. An addition pump 38 is connected to the addition nozzle 37. The addition pump 38 supplies fuel to the addition nozzle 37. The addition nozzle 37 injects the supplied fuel into the exhaust port 32 </ b> A of the cylinder 11. The operation of the addition pump 38 is controlled by the control computer C. The addition pump 38 and the addition nozzle 37 constitute fuel addition means for adding fuel to the post-processing device 30.

燃料噴射ノズル16,17,18,19の噴射を制御する制御コンピュータCは、添加ポンプ38の作動を制御する。制御コンピュータCは、エンジン負荷Fとエンジン回転数Nとで表される運転状態の積算に基づいて、後処理装置30へ燃料を添加するための添加ポンプ38の作動タイミングを推定する。又、制御コンピュータCは、エンジン負荷Fとエンジン回転数Nとで表される運転状態の積算に基づいて、添加ノズル37における詰まり量(ノズル先端部の噴射孔内における燃料の固化物及び排気ガス中の黒煙の堆積量)を把握する。   A control computer C that controls the injection of the fuel injection nozzles 16, 17, 18, 19 controls the operation of the addition pump 38. The control computer C estimates the operation timing of the addition pump 38 for adding fuel to the aftertreatment device 30 based on the integration of the operation state represented by the engine load F and the engine speed N. The control computer C also clogs the addition nozzle 37 (solidified fuel and exhaust gas in the injection hole at the tip of the nozzle) based on the accumulated operating state represented by the engine load F and the engine speed N. Grasping the amount of black smoke inside.

図1(b2)のグラフにおける波形E1は、添加ノズル37における詰まり量の変化の一例を示す。詰まり量Kは、限界値として設定された値を示し、制御コンピュータCは、エンジン負荷Fとエンジン回転数Nとに基づいて把握した詰まり量が詰まり量Kに達すると、添加ポンプ38を所定時間作動させて所定量の燃料を添加ノズル37から噴射させる。この噴射は、添加ノズル37の噴射孔内の堆積物の一部を除去して添加ノズル37における詰まりを抑制する。   A waveform E1 in the graph of FIG. 1B2 shows an example of a change in the amount of clogging in the addition nozzle 37. The clogging amount K indicates a value set as a limit value. When the clogging amount determined based on the engine load F and the engine speed N reaches the clogging amount K, the control computer C causes the addition pump 38 to be turned on for a predetermined time. A predetermined amount of fuel is injected from the addition nozzle 37 by operating. This injection removes a part of the deposit in the injection hole of the addition nozzle 37 and suppresses clogging in the addition nozzle 37.

制御コンピュータCは、図2にフローチャートで示す燃料噴射制御プログラムに基づいて燃料噴射制御を遂行する。以下、図2のフローチャートに基づいてディーゼルエンジン10の燃料噴射制御を説明する。   The control computer C performs fuel injection control based on the fuel injection control program shown in the flowchart of FIG. Hereinafter, the fuel injection control of the diesel engine 10 will be described based on the flowchart of FIG.

制御コンピュータCは、運転開始信号の入力に待機している(ステップS1)。運転開始信号の入力(ステップS1においてYES)に伴い、制御コンピュータCは、気筒11における燃料噴射量を全気筒11〜14における平均の燃料噴射量Go(通常供給量)よりも減量制御すると共に、気筒12〜14における燃料噴射量を平均の燃料噴射量Go(通常供給量)よりも増量制御する(ステップS2)。ステップS2における制御は、気筒11に対応する燃料噴射ノズル16からの燃料噴射量を平均の燃料噴射量Goよりも減量すると共に、気筒12〜14に対応する燃料噴射ノズル17〜19からの燃料噴射量を平均の燃料噴射量Goよりも増量する増減制御である。この増減制御は、エンジン回転数とエンジン負荷とによって表される運転状態の全領域で行われる。   The control computer C waits for an operation start signal to be input (step S1). Along with the input of the operation start signal (YES in step S1), the control computer C controls the fuel injection amount in the cylinder 11 to be lower than the average fuel injection amount Go (normal supply amount) in all the cylinders 11 to 14, and The fuel injection amount in the cylinders 12 to 14 is controlled to be increased from the average fuel injection amount Go (normal supply amount) (step S2). In the control in step S2, the fuel injection amount from the fuel injection nozzle 16 corresponding to the cylinder 11 is reduced from the average fuel injection amount Go, and the fuel injection from the fuel injection nozzles 17 to 19 corresponding to the cylinders 12 to 14 is performed. This is an increase / decrease control for increasing the amount from the average fuel injection amount Go. This increase / decrease control is performed in the entire region of the operating state represented by the engine speed and the engine load.

図1(b1)のグラフにおける線D1は、燃料噴射ノズル16からの燃料噴射量G1を示し、線D2は、燃料噴射ノズル17〜19からの燃料噴射量G1を示す。線Doは、全気筒11〜14における平均の燃料噴射量Goを示す。本実施形態では、気筒11以外の3つの燃料噴射ノズル17〜19における燃料噴射量の増量分(G2−Go)は、燃料噴射ノズル16における燃料噴射量の減量分(Go−G1)の1/3倍にしてある。   A line D1 in the graph of FIG. 1 (b1) indicates the fuel injection amount G1 from the fuel injection nozzle 16, and a line D2 indicates the fuel injection amount G1 from the fuel injection nozzles 17-19. A line Do indicates the average fuel injection amount Go in all the cylinders 11 to 14. In the present embodiment, the increase in fuel injection amount (G2-Go) in the three fuel injection nozzles 17 to 19 other than the cylinder 11 is 1 / of the decrease in fuel injection amount in the fuel injection nozzle 16 (Go-G1). Tripled.

運転開始後、制御コンピュータCは、運転停止信号の入力の有無を判断している(ステップS3)。運転停止信号が入力される(ステップS3においてYES)と、制御コンピュータCは、燃料噴射量制御を停止する(ステップS4)。   After the start of operation, the control computer C determines whether or not an operation stop signal has been input (step S3). When the operation stop signal is input (YES in step S3), the control computer C stops the fuel injection amount control (step S4).

制御コンピュータCは、燃料供給手段による複数の気筒11〜14への燃料供給を制御する燃料供給制御手段である。又、制御コンピュータCは、添加ノズル37における詰まり防止のために添加ノズル37から燃料を噴射させる詰まり防止用噴射を制御する詰まり防止制御手段である。   The control computer C is fuel supply control means for controlling fuel supply to the cylinders 11 to 14 by the fuel supply means. The control computer C is clogging prevention control means for controlling clogging prevention injection for injecting fuel from the addition nozzle 37 in order to prevent clogging in the addition nozzle 37.

第1の実施形態では以下の効果が得られる。
(1)図1(c1)のグラフにおける線Doは、従来の4気筒のディーゼルエンジンの各気筒における燃料噴射量Goを示す。図1(c2)のグラフにおける波形Eoは、従来の4気筒のディーゼルエンジンにおける添加ノズルにおける詰まり量の変化の一例を示す。
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A line Do in the graph of FIG. 1 (c1) indicates the fuel injection amount Go in each cylinder of a conventional four-cylinder diesel engine. A waveform Eo in the graph of FIG. 1 (c2) shows an example of a change in the clogging amount in the addition nozzle in the conventional four-cylinder diesel engine.

本実施形態では、添加対象支流部を構成する排気ポート32A及び枝管部34Aに排気ガスを排出する気筒11(特定気筒)における燃料供給量が平均の燃料噴射量Go(1気筒当たりの通常供給量)より減らされる。そのため、枝管部34A内における排気ガス温度は、気筒11における燃料供給量が平均の燃料噴射量Goとなる従来の場合に比べて、低くなる。しかも、気筒11から枝管部34Aへ排出される排気ガス量は、気筒11における燃料供給量が平均の燃料噴射量Goとなる従来の場合に比べて、少なくなる。枝管部34A内における排気ガス温度の低減は、添加ノズル37内における燃料の固化の低減をもたらし、気筒11から枝管部34Aへ排出される排気ガス量の低減は、排気ガス中の黒煙が添加ノズル37内に付着する量の低減をもたらす。   In this embodiment, the fuel supply amount Go (normal supply per cylinder) is the average fuel supply amount in the cylinder 11 (specific cylinder) that discharges exhaust gas to the exhaust port 32A and the branch pipe portion 34A that constitute the addition target branch. The amount). Therefore, the exhaust gas temperature in the branch pipe portion 34A is lower than in the conventional case where the fuel supply amount in the cylinder 11 becomes the average fuel injection amount Go. Moreover, the amount of exhaust gas discharged from the cylinder 11 to the branch pipe portion 34A is smaller than in the conventional case where the fuel supply amount in the cylinder 11 becomes the average fuel injection amount Go. The reduction of the exhaust gas temperature in the branch pipe portion 34A brings about the reduction of the solidification of the fuel in the addition nozzle 37, and the reduction of the amount of exhaust gas discharged from the cylinder 11 to the branch pipe portion 34A results in the black smoke in the exhaust gas. Results in a reduction in the amount of deposits in the addition nozzle 37.

つまり、気筒11(特定気筒)における燃料供給量を平均の燃料噴射量Go(1気筒当たりの通常供給量)より減らす減量制御は、添加ノズル37における詰まりの進行を遅らせる。その結果、図1(b2)に波形E1で示すように、添加ノズル37における詰まり量が詰まり量Kに達するインターバルt1は、図1(c2)に示す波形Eoで示すインターバルtoよりも長くなる。インターバルt1がインターバルtoよりも長くなるということは、添加ノズル37における詰まり防止のために添加ノズル37から噴射される燃料消費量が低減されることを意味する。   That is, the reduction control for reducing the fuel supply amount in the cylinder 11 (specific cylinder) from the average fuel injection amount Go (normal supply amount per cylinder) delays the progress of clogging in the addition nozzle 37. As a result, as indicated by the waveform E1 in FIG. 1B2, the interval t1 at which the clogging amount at the addition nozzle 37 reaches the clogging amount K is longer than the interval to indicated by the waveform Eo shown in FIG. The fact that the interval t1 is longer than the interval to means that the amount of fuel injected from the addition nozzle 37 is reduced in order to prevent clogging in the addition nozzle 37.

(2)気筒12〜14における燃料噴射量を平均の燃料噴射量Goよりも増量する制御では、気筒11以外の3つの燃料噴射ノズル17〜19における燃料噴射量の増量分(G2−Go)は、燃料噴射ノズル16における燃料噴射量の減量分(Go−G1)の1/3倍にしてある。そのため、気筒11における燃料減量による出力低下分が他の気筒12〜14における燃料増量によって補われ、出力性能の低下は生じない。   (2) In the control to increase the fuel injection amount in the cylinders 12 to 14 from the average fuel injection amount Go, the increase amount (G2-Go) of the fuel injection amount in the three fuel injection nozzles 17 to 19 other than the cylinder 11 is The fuel injection amount at the fuel injection nozzle 16 is reduced to 1/3 times the amount of reduction (Go-G1). Therefore, the output decrease due to the fuel decrease in the cylinder 11 is compensated by the fuel increase in the other cylinders 12 to 14, and the output performance does not decrease.

(3)本実施形態では、運転状態の全領域で増減制御が行われるため、燃料消費量を抑制する効果が最も高い。
次に、図3及び図4の第2の実施形態を説明する。装置構成は、第1の実施形態と同じであり、同じ構成部には同じ符号を用いてその詳細説明は省略する。図4は、燃料噴射制御プログラムを表すフローチャートであるが、第1の実施形態におけるフローチャートと同じステップには同じ符合を付し、その詳細説明は省略する。
(3) In this embodiment, since increase / decrease control is performed in the entire region of the operating state, the effect of suppressing fuel consumption is the highest.
Next, a second embodiment of FIGS. 3 and 4 will be described. The apparatus configuration is the same as that of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. FIG. 4 is a flowchart showing the fuel injection control program. The same steps as those in the flowchart of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図3は、エンジン回転数Nとエンジン負荷Fとによって表される運転状態を示す。領域Lは、運転状態を表す全領域のうち排気ガス温度が基準温度より低温になると見なして設定した低温領域を示し、領域Hは、運転状態を表す全領域のうち排気ガス温度が前記基準温度より高温になると見なして設定した高温領域を示す。基準温度は、詰まりの進行の速さの大小を区画するために設定されたものであり、基準温度より低温の領域Lでは、添加ノズル37における詰まりの進行が遅いと見なしており、基準温度より高温の領域Hでは、添加ノズル37における詰まりの進行が速いと見なしている。以下においては、エンジン回転数Nとエンジン負荷Fとの組(N,F)によって表される運転状態を運転状態(N,F)と記すことにする。   FIG. 3 shows the operating state represented by the engine speed N and the engine load F. A region L indicates a low temperature region that is set assuming that the exhaust gas temperature is lower than the reference temperature among all the regions indicating the operating state, and a region H indicates that the exhaust gas temperature is the reference temperature among all the regions indicating the operating state. Indicates a high temperature region that is set assuming that the temperature is higher. The reference temperature is set in order to define the speed of clogging progress. In the region L lower than the reference temperature, it is considered that clogging progresses in the addition nozzle 37 and is slower than the reference temperature. In the high temperature region H, it is considered that the progress of clogging in the addition nozzle 37 is fast. Hereinafter, an operation state represented by a set (N, F) of the engine speed N and the engine load F is referred to as an operation state (N, F).

以下、図4のフローチャートに基づいてディーゼルエンジン10の燃料噴射制御を説明する。
運転開始信号の入力後、制御コンピュータCは、運転状態(N,F)が低温領域Lにあるか否かを判断している(ステップS5)。運転状態(N,F)が低温領域Lにある場合(ステップS5においてYES)、制御コンピュータCは、気筒11〜14における燃料噴射量を通常噴射量に制御する通常噴射制御を行なう(ステップS6)。通常噴射制御では、燃料噴射ノズル16〜19における燃料噴射量は、いずれも燃料噴射量Goである。
Hereinafter, the fuel injection control of the diesel engine 10 will be described based on the flowchart of FIG.
After inputting the operation start signal, the control computer C determines whether or not the operation state (N, F) is in the low temperature region L (step S5). When the operating state (N, F) is in the low temperature region L (YES in step S5), the control computer C performs normal injection control for controlling the fuel injection amount in the cylinders 11 to 14 to the normal injection amount (step S6). . In the normal injection control, the fuel injection amounts in the fuel injection nozzles 16 to 19 are all the fuel injection amount Go.

通常噴射制御を行なっているとき、制御コンピュータCは、運転停止信号の入力の有無を判断している(ステップS31)。運転停止信号が入力しない場合(ステップS31においてNO)、制御コンピュータCは、運転状態(N,F)が低温領域Lにあるか否かを判断する(ステップS7)。運転状態(N,F)が低温領域Lにある場合(ステップS7においてYES)、制御コンピュータCは、ステップS6へ移行する。   When performing normal injection control, the control computer C determines whether or not an operation stop signal is input (step S31). When the operation stop signal is not input (NO in step S31), the control computer C determines whether or not the operation state (N, F) is in the low temperature region L (step S7). If the operating state (N, F) is in the low temperature region L (YES in step S7), the control computer C proceeds to step S6.

運転状態(N,F)が低温領域Lにない場合(ステップS7においてNO)、つまり運転状態(N,F)が低温領域Lから高温領域Hに移行した場合、制御コンピュータCは、増減制御を行なう(ステップS2)。   When the operation state (N, F) is not in the low temperature region L (NO in step S7), that is, when the operation state (N, F) is shifted from the low temperature region L to the high temperature region H, the control computer C performs the increase / decrease control. Perform (step S2).

増減制御を行なっているとき、制御コンピュータCは、運転停止信号の入力の有無を判断している(ステップS32)。運転停止信号が入力しない場合(ステップS32においてNO)、制御コンピュータCは、運転状態(N,F)が低温領域Lにあるか否かを判断する(ステップS8)。運転状態(N,F)が低温領域Lにない場合(ステップS8においてNO)、制御コンピュータCは、ステップS2へ移行する。運転状態(N,F)が低温領域Lにある場合(ステップS8においてYES)、つまり運転状態(N,F)が高温領域Hから低温領域Lに移行した場合、制御コンピュータCは、ステップS6へ移行する。   When the increase / decrease control is performed, the control computer C determines whether or not an operation stop signal is input (step S32). When the operation stop signal is not input (NO in step S32), the control computer C determines whether or not the operation state (N, F) is in the low temperature region L (step S8). If the operating state (N, F) is not in the low temperature region L (NO in step S8), the control computer C proceeds to step S2. When the operation state (N, F) is in the low temperature region L (YES in step S8), that is, when the operation state (N, F) is shifted from the high temperature region H to the low temperature region L, the control computer C proceeds to step S6. Transition.

運転状態が高温領域Hにある状況では、排気ガス温度が高い上に排気ガスの排出流量が多いため、添加ノズルにおける詰まりの進行が速い。添加対象である枝管部34Aに排気ガスを排出する気筒11における燃料供給量を通常噴射量Goよりも減らす制御は、運転状態が高温領域にある状況での適用に特に好適である。   In the situation where the operation state is in the high temperature region H, the exhaust gas temperature is high and the exhaust gas discharge flow rate is large, so that the clogging of the addition nozzle is fast. The control for reducing the fuel supply amount in the cylinder 11 that discharges the exhaust gas to the branch pipe portion 34A to be added is smaller than the normal injection amount Go, and is particularly suitable for application in a situation where the operating state is in a high temperature region.

次に、図5の第3の実施形態を説明する。装置構成は、第1,2の実施形態と同じであり、同じ構成部には同じ符号を用いてその詳細説明は省略する。図5は、燃料噴射制御プログラムを表すフローチャートであるが、第2の実施形態におけるフローチャートと同じステップには同じ符合を付し、その詳細説明は省略する。   Next, a third embodiment of FIG. 5 will be described. The apparatus configuration is the same as in the first and second embodiments, and the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIG. 5 is a flowchart showing the fuel injection control program. The same steps as those in the flowchart in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

第3の実施形態では、ステップS7からステップS2への移行の際に第1徐変制御(ステップS9)が行われ、ステップS8からステップS6への移行の際に第2徐変制御(ステップS10)が行われる。ステップS9における第1徐変制御は、運転状態が低温領域Lから高温領域Hへ移行したときに、気筒11における燃料噴射量を通常噴射量Goから徐々に減量してゆくと共に、気筒12〜14における燃料噴射量を通常噴射量Goから徐々に増量してゆく制御である。ステップS10における第2徐変制御は、運転状態が高温領域Hから低温領域Lへ移行したときに、気筒11における燃料噴射量を徐々に増量して通常噴射量Goへ戻してゆくと共に、気筒12〜14における燃料噴射量を徐々に減量して通常噴射量Goへ戻してゆく制御である。例えば、気筒11における燃料噴射量の徐変は、エンジン1回転毎に、減量分(Go−G1)の1/10ずつ行われると共に、気筒12〜14における燃料噴射量の徐変は、エンジン1回転毎に、増量分(G2−Go)の1/10ずつ行われる。   In the third embodiment, the first gradual change control (step S9) is performed at the time of transition from step S7 to step S2, and the second gradual change control (step S10) at the time of transition from step S8 to step S6. ) Is performed. In the first gradual change control in step S9, when the operating state shifts from the low temperature region L to the high temperature region H, the fuel injection amount in the cylinder 11 is gradually decreased from the normal injection amount Go, and the cylinders 12 to 14 In this control, the fuel injection amount is gradually increased from the normal injection amount Go. In the second gradual change control in step S10, when the operating state shifts from the high temperature region H to the low temperature region L, the fuel injection amount in the cylinder 11 is gradually increased to return to the normal injection amount Go, and the cylinder 12 In this control, the fuel injection amount at ˜14 is gradually reduced and returned to the normal injection amount Go. For example, the gradual change of the fuel injection amount in the cylinder 11 is performed by 1/10 of the amount of decrease (Go-G1) every rotation of the engine, and the gradual change of the fuel injection amount in the cylinders 12 to 14 is For each rotation, 1/10 of the increase (G2-Go) is performed.

ステップS9,S10における徐変制御は、エンジン回転数の円滑な変化をもたらす上で好ましい。
次に、図6〜図8の第4の実施形態を説明する。装置構成は、第2の実施形態と同じであり、同じ構成部には同じ符号を用いてその詳細説明は省略する。図8は、燃料噴射制御プログラムを表すフローチャートであるが、第2の実施形態におけるフローチャートと同じステップには同じ符合を付し、その詳細説明は省略する。
The gradual change control in steps S9 and S10 is preferable in order to bring about a smooth change in the engine speed.
Next, a fourth embodiment shown in FIGS. 6 to 8 will be described. The apparatus configuration is the same as that of the second embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. FIG. 8 is a flowchart showing the fuel injection control program. The same steps as those in the flowchart in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図6は、エンジン回転数Nとエンジン負荷Fとによって表される運転状態(N,F)を示す。領域Mは、高回転−高負荷であって高い出力性能が求められる領域として設定されている。   FIG. 6 shows the operating state (N, F) represented by the engine speed N and the engine load F. The region M is set as a region where high output and high load and high output performance are required.

第4の実施形態では、ステップS5においてNOである場合(運転状態が高温領域Hである場合)には、制御コンピュータCは、運転状態(N,F)が領域Mにあるか否かを判断する(ステップS11)。運転状態(N,F)が領域Mにない場合(ステップS11においてNO)、制御コンピュータCは、ステップS2へ移行する。運転状態(N,F)が領域Mにある場合(ステップS11においてYES)、制御コンピュータCは、気筒11における燃料噴射量を通常噴射量Goとする通常制御を行なうと共に、気筒12〜14における燃料噴射量を通常噴射量Goより増量する増量制御を行なう。   In the fourth embodiment, if NO in step S5 (when the operating state is the high temperature region H), the control computer C determines whether or not the operating state (N, F) is in the region M. (Step S11). If the operating state (N, F) is not in region M (NO in step S11), control computer C proceeds to step S2. When the operating state (N, F) is in the region M (YES in step S11), the control computer C performs normal control to set the fuel injection amount in the cylinder 11 to the normal injection amount Go, and the fuel in the cylinders 12-14. Increase control for increasing the injection amount from the normal injection amount Go is performed.

増量制御を行なっているとき、制御コンピュータCは、運転停止信号の入力の有無を判断している(ステップS33)。運転停止信号が入力しない場合(ステップS33においてNO)、制御コンピュータCは、ステップS11へ移行する。   When performing the increase control, the control computer C determines whether or not an operation stop signal is input (step S33). When the operation stop signal is not input (NO in step S33), the control computer C proceeds to step S11.

図7のグラフにおける線Doは、燃料噴射ノズル16からの燃料噴射量Goを示し、線D3は、燃料噴射ノズル17〜19からの燃料噴射量G3を示す。線Doは、全気筒11〜14における平均の燃料噴射量Goを示す。本実施形態では、気筒11以外の3つの燃料噴射ノズル17〜19における燃料噴射量の増量分(G3−Go)は、領域M内の運転状態(N,F)に応じて設定されている。   A line Do in the graph of FIG. 7 indicates the fuel injection amount Go from the fuel injection nozzle 16, and a line D3 indicates the fuel injection amount G3 from the fuel injection nozzles 17-19. A line Do indicates the average fuel injection amount Go in all the cylinders 11 to 14. In the present embodiment, the increase in fuel injection amount (G3-Go) in the three fuel injection nozzles 17 to 19 other than the cylinder 11 is set according to the operation state (N, F) in the region M.

このような制御は、出力性能を高めることが求められる運転状態(領域M)での適用に好適である。
次に、図9の第5の実施形態を説明する。装置構成は、第1の実施形態と同じであり、同じ構成部には同じ符号を用いてその詳細説明は省略する。図9は、燃料噴射制御プログラムを表すフローチャートであるが、第1の実施形態におけるフローチャートと同じステップには同じ符合を付し、その詳細説明は省略する。
Such control is suitable for application in an operation state (region M) where output performance is required to be improved.
Next, a fifth embodiment of FIG. 9 will be described. The apparatus configuration is the same as that of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. FIG. 9 is a flowchart showing a fuel injection control program. The same steps as those in the flowchart in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

運転開始信号が入力する(ステップS1においてYES)と、制御コンピュータCは、運転状態(N,F)が領域Leにあるか否かを判断する(ステップS5e)。領域Leは、低回転−低負荷の領域にある低温領域として設定されている。運転状態(N,F)が低温領域Leにない場合(ステップS5eにおいてNO)、制御コンピュータCは、気筒11における燃料噴射量を平均の燃料噴射量Goよりも減量制御すると共に、気筒12〜14における燃料噴射量を平均の燃料噴射量Goよりも増量制御する増減制御を行なう(ステップS2)。   When the operation start signal is input (YES in step S1), the control computer C determines whether or not the operation state (N, F) is in the region Le (step S5e). The region Le is set as a low temperature region in a low rotation-low load region. When the operating state (N, F) is not in the low temperature region Le (NO in step S5e), the control computer C controls the fuel injection amount in the cylinder 11 to be less than the average fuel injection amount Go, and the cylinders 12-14. Increase / decrease control is performed to increase the fuel injection amount at the amount greater than the average fuel injection amount Go (step S2).

運転状態(N,F)が低温領域Leにある場合(ステップS5eにおいてYES)、制御コンピュータCは、後処理装置30へ燃料を添加するための時期か否かを判断する(ステップ13)。後処理装置30へ燃料を添加するための時期でない場合(ステップS13においてNO)、制御コンピュータCは、ステップS2へ移行する。   When the operating state (N, F) is in the low temperature region Le (YES in step S5e), the control computer C determines whether it is time to add fuel to the post-processing device 30 (step 13). If it is not time to add fuel to the aftertreatment device 30 (NO in step S13), the control computer C proceeds to step S2.

後処理装置30へ燃料を添加するための時期である場合(ステップS13においてYES)、制御コンピュータCは、気筒11〜14における燃料噴射量を通常噴射量に制御する通常噴射制御を行なう(ステップS6)。つまり、制御コンピュータCは、運転状態(N,F)が低温領域Leにあるときに、後処理装置30に燃料を添加するときには、気筒11における燃料供給量を通常噴射量Goより減らす制御を中止する。   When it is time to add fuel to the aftertreatment device 30 (YES in step S13), the control computer C performs normal injection control for controlling the fuel injection amount in the cylinders 11 to 14 to the normal injection amount (step S6). ). That is, when the operating state (N, F) is in the low temperature region Le and the fuel is added to the post-processing device 30, the control computer C stops the control for reducing the fuel supply amount in the cylinder 11 below the normal injection amount Go. To do.

通常噴射制御を行なっているとき、制御コンピュータCは、運転停止信号の入力の有無を判断している(ステップS34)。運転停止信号が入力しない場合(ステップS34においてNO)、制御コンピュータCは、ステップS5eへ移行する。   When performing the normal injection control, the control computer C determines whether or not an operation stop signal has been input (step S34). When the operation stop signal is not input (NO in step S34), the control computer C proceeds to step S5e.

十分に気化されない燃料(軽油)が触媒の活性点に直接吸着すると、触媒活性を著しく低下させる。燃料を十分に気化しない状態で触媒に供給すると、燃料が触媒にべとつき、触媒被毒が引き起こされる。そのため、添加ノズル37から供給される燃料は、霧状にして排気通路内に供給され、気化した状態で触媒に供給する必要がある。   When fuel (light oil) that is not sufficiently vaporized is adsorbed directly to the active site of the catalyst, the catalytic activity is significantly reduced. If the fuel is supplied to the catalyst without being sufficiently vaporized, the fuel sticks to the catalyst and causes catalyst poisoning. Therefore, the fuel supplied from the addition nozzle 37 needs to be atomized and supplied into the exhaust passage and supplied to the catalyst in a vaporized state.

運転状態(N,F)が低温領域Leにあるときに気筒11における燃料供給量を通常噴射量Goより減らすと、気筒11から排出される排気ガスの温度が低くなる。そのため、後処理装置30に燃料を添加するために添加ノズル37から噴射される燃料が霧化し難くなる。運転状態(N,F)が低温領域Leにあるときに気筒11における燃料供給量を通常噴射量Goより減らす制御を中止することは、添加ノズル37から噴射される燃料の霧化の上で好ましい。   If the fuel supply amount in the cylinder 11 is reduced below the normal injection amount Go when the operation state (N, F) is in the low temperature region Le, the temperature of the exhaust gas discharged from the cylinder 11 becomes lower. Therefore, the fuel injected from the addition nozzle 37 to add the fuel to the post-processing device 30 is difficult to atomize. Stopping the control to reduce the fuel supply amount in the cylinder 11 below the normal injection amount Go when the operation state (N, F) is in the low temperature region Le is preferable in terms of atomization of the fuel injected from the addition nozzle 37. .

本発明では、以下のような実施形態も可能である。
○特定気筒である気筒11における燃料噴射量の減量分と、他の気筒12〜14における燃料噴射量の増量分の合計とが同量であれば、他の気筒12〜14における燃料噴射量の増量分が各気筒12〜14で同じでなくてもよい。
In the present invention, the following embodiments are also possible.
If the amount of decrease in the fuel injection amount in the cylinder 11 that is the specific cylinder and the sum of the increase in fuel injection amount in the other cylinders 12 to 14 are the same amount, the fuel injection amount in the other cylinders 12 to 14 The increment may not be the same for each cylinder 12-14.

○添加ノズル37がエキゾーストマニホールド28の枝管部に取り付けられていてもよい。エキゾーストマニホールド28の枝管部に取り付けられた添加ノズル37は、該枝管部内に燃料を噴射する。   The addition nozzle 37 may be attached to the branch pipe portion of the exhaust manifold 28. The addition nozzle 37 attached to the branch pipe portion of the exhaust manifold 28 injects fuel into the branch pipe portion.

〇本発明は、エキゾーストマニホールド28を用いないディーゼルエンジンに適用しても良い。このようなエンジンの排気通路の構造としては、排気ポートの直後、又は排気ポート内にて各気筒より排出された排気ガスが合流するものがある。このようなエンジンでも、添加ノズル37が、排気ガスの合流部よりも上流側の排気ポートに臨むように配置することで、本発明を適用することはできる。   The present invention may be applied to a diesel engine that does not use the exhaust manifold 28. As an exhaust passage structure of such an engine, there is a structure in which exhaust gas discharged from each cylinder joins immediately after the exhaust port or in the exhaust port. Even in such an engine, the present invention can be applied by disposing the addition nozzle 37 so as to face the exhaust port upstream of the exhaust gas merging portion.

〇添加ノズル37への燃料の供給には、添加ポンプ38を用いずに、燃料ポンプ20より燃料を供給する構造としてもよい。
○不浄物質であるパティキュレートマター(PM)用の後処理装置や、不浄物質であるイオウ(S)用の後処理装置を用いたディーゼルエンジンに本発明を適用してもよい。
O The fuel supply to the addition nozzle 37 may be configured to supply the fuel from the fuel pump 20 without using the addition pump 38.
O You may apply this invention to the diesel engine using the post-processing apparatus for particulate matter (PM) which is an unclean substance, and the post-processing apparatus for sulfur (S) which is an unclean substance.

○後処理装置30として、DPNR(ディーゼル・パティキュレート・NOx・リダクション)を用いてもよい。DPNRは、DPF(ディーゼル・パティキュレート・フィルター)に相当するフィルター基材上にNOx吸蔵還元型触媒をコーティングして構成されており、PM(パティキュレート・マター)とNOxとの両方を浄化する機能を有する。   As the post-processing device 30, DPNR (diesel / particulate / NOx / reduction) may be used. DPNR is configured by coating NOx occlusion reduction type catalyst on the filter base material corresponding to DPF (diesel particulate filter), and purifies both PM (particulate matter) and NOx. Have

○燃料噴射ノズルから吸気ポート内に燃料を噴射するガソリンエンジンに本発明を適用してもよい。
前記した実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
The present invention may be applied to a gasoline engine that injects fuel from a fuel injection nozzle into an intake port.
The technical idea that can be grasped from the embodiment described above will be described below.

〔1〕前記増減制御において、特定気筒の燃料噴射量の減量分と、他の気筒における燃料噴射量の増量分の合計とは同量である請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の内燃機関における燃料噴射制御装置。   [1] In the increase / decrease control, the amount of decrease in the fuel injection amount of the specific cylinder and the sum of the increase of the fuel injection amount in the other cylinders are the same amount. The fuel-injection control apparatus in the internal combustion engine of description.

出力性能が増減制御を行わない場合に比べて変わらない。   The output performance does not change compared to when output control is not performed.

第1の実施形態を示し、(a)は、ディーゼルエンジンの全体構成図。(b1)は、増減制御における各気筒での燃料噴射量を示すグラフ。(b2)は、添加ノズル37における詰まり量の変化を示すグラフ。(c1)は、従来の各気筒での燃料噴射量を示すグラフ。(c2)は、従来の添加ノズルにおける詰まり量の変化を示すグラフ。The 1st embodiment is shown and (a) is the whole diesel engine lineblock diagram. (B1) is a graph showing the fuel injection amount in each cylinder in the increase / decrease control. (B2) is a graph showing a change in the amount of clogging in the addition nozzle 37; (C1) is a graph showing the fuel injection amount in each conventional cylinder. (C2) is a graph which shows the change of the clogging amount in the conventional addition nozzle. 燃料噴射制御プログラムを示すフローチャート。The flowchart which shows a fuel-injection control program. 第2の実施形態を示す回転−負荷のグラフ。The rotation-load graph which shows 2nd Embodiment. 燃料噴射制御プログラムを示すフローチャート。The flowchart which shows a fuel-injection control program. 第3の実施形態の燃料噴射制御プログラムを示すフローチャート。The flowchart which shows the fuel-injection control program of 3rd Embodiment. 第4の実施形態を示す回転−負荷のグラフ。The rotation-load graph which shows 4th Embodiment. 増減制御における各気筒での燃料噴射量を示すグラフ。The graph which shows the fuel injection quantity in each cylinder in increase / decrease control. 燃料噴射制御プログラムを示すフローチャート。The flowchart which shows a fuel-injection control program. 第5の実施形態の燃料噴射制御プログラムを示すフローチャート。The flowchart which shows the fuel-injection control program of 5th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10…ディーゼルエンジン。11…特定の気筒。12,13,14…気筒。16,17,18,19…燃料供給手段を構成する燃料噴射ノズル。20…燃料供給手段を構成する燃料ポンプ。28…エキゾーストマニホールド。281…合流部。32A…添加対象支流部を構成する排気ポート。34A…添加対象支流部を構成する枝管部。30…後処理装置。35…運転状態検出手段を構成するクランク角度検出器。36…運転状態検出手段を構成するアクセルセンサ。37…燃料添加手段を構成する添加ノズル。38…燃料添加手段を構成する添加ポンプ。C…詰まり防止制御手段、運転状態検出手段、燃料供給制御手段を構成する制御コンピュータ。Go…通常供給量である燃料噴射量。L…低温領域。H…高温領域。   10 ... Diesel engine. 11 ... A specific cylinder. 12, 13, 14 ... cylinders. 16, 17, 18, 19 ... Fuel injection nozzles constituting fuel supply means. 20 ... A fuel pump constituting the fuel supply means. 28 ... Exhaust manifold. 281 ... Junction. 32A: Exhaust port that constitutes an addition target branch. 34A: A branch pipe part that constitutes an addition target tributary part. 30: Post-processing device. 35 ... A crank angle detector constituting the operating state detecting means. 36. An accelerator sensor that constitutes an operating state detecting means. 37 ... Addition nozzle constituting fuel addition means. 38 ... An addition pump constituting fuel addition means. C: A control computer constituting clogging prevention control means, operation state detection means, and fuel supply control means. Go: A fuel injection amount that is a normal supply amount. L: Low temperature region. H: High temperature region.

Claims (6)

ピストンを収容する複数の気筒と、前記複数の気筒へ燃料を供給するための燃料供給手段と、前記燃料供給手段による前記複数の気筒への燃料供給を制御する燃料供給制御手段と、前記各気筒より排出される排気ガスを合流、及び合流後不浄物質を浄化する後処理装置に導入する排気通路と、前記排気通路の合流部より上流側の添加対象支流部にて、排気ガス中に燃料を添加する添加ノズルを備えた燃料添加手段と、前記添加ノズルにおける詰まり防止のために前記添加ノズルから前記燃料を噴射させる詰まり防止用噴射を制御する詰まり防止制御手段と、運転状態を検出する運転状態検出手段とを備えた内燃機関における燃料噴射制御装置において、
前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出される運転状態の全領域のうちの少なくとも一部で、前記添加対象支流部に排気ガスを排出する特定気筒における燃料供給量を1気筒当たりの通常供給量より減らすと共に、他の気筒における燃料供給量を前記通常供給量よりも増やす増減制御を行なう内燃機関における燃料噴射制御装置。
A plurality of cylinders for accommodating pistons; a fuel supply means for supplying fuel to the plurality of cylinders; a fuel supply control means for controlling fuel supply to the plurality of cylinders by the fuel supply means; The exhaust gas is discharged into the exhaust gas in the exhaust passage that joins the exhaust gas discharged from the exhaust passage and introduces it into the post-treatment device that purifies the unclean substances after the joining, and the branch target to be added upstream from the joining portion of the exhaust passage. Fuel addition means having an addition nozzle to be added, clog prevention control means for controlling clog prevention injection for injecting the fuel from the addition nozzle to prevent clogging in the addition nozzle, and an operation state for detecting an operation state In a fuel injection control device in an internal combustion engine comprising a detection means,
The fuel supply control means determines the fuel supply amount per cylinder in at least a part of the entire operating state area detected by the operating state detection means in a specific cylinder that discharges exhaust gas to the addition target branch section. A fuel injection control device in an internal combustion engine that performs increase / decrease control to increase the fuel supply amount in the other cylinders from the normal supply amount while reducing the fuel supply amount from the normal supply amount.
前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出された運転状態が高温領域にあるときに、前記増減制御を行なう請求項1に記載の内燃機関における燃料噴射制御装置。   2. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel supply control means performs the increase / decrease control when the operation state detected by the operation state detection means is in a high temperature region. 前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出された運転状態が低温領域から高温領域へ移行するに伴って、前記特定気筒における燃料供給量を前記通常供給量から徐々に減量してゆくと共に、前記他の気筒における燃料供給量を前記通常供給量から徐々に増やす第1徐変制御を行ない、前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出された運転状態が高温領域から低温領域へ移行するに伴って、前記特定気筒における燃料供給量を徐々に増量して前記通常供給量に戻してゆくと共に、前記他の気筒における燃料供給量を徐々に減量して前記通常供給量に戻してゆく第2徐変制御を行なう請求項2に記載の内燃機関における燃料噴射制御装置。   The fuel supply control unit gradually decreases the fuel supply amount in the specific cylinder from the normal supply amount as the operation state detected by the operation state detection unit shifts from the low temperature region to the high temperature region. At the same time, the first gradual change control for gradually increasing the fuel supply amount in the other cylinders from the normal supply amount is performed, and the fuel supply control means detects that the operation state detected by the operation state detection means is low from a high temperature region. As the region shifts, the fuel supply amount in the specific cylinder is gradually increased to return to the normal supply amount, and the fuel supply amount in the other cylinders is gradually decreased to the normal supply amount. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the second gradual change control is performed. 前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出される運転状態の全領域で前記増減制御を行なう請求項1に記載の内燃機関における燃料噴射制御装置。   2. The fuel injection control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel supply control means performs the increase / decrease control in the entire region of the operation state detected by the operation state detection means. 前記燃料供給制御手段は、前記運転状態検出手段によって検出された運転状態が低温領域にあるときに、前記後処理装置に燃料を添加するときには、前記特定気筒における燃料供給量を前記通常供給量より減らす制御を中止する請求項4に記載の内燃機関における燃料噴射制御装置。   When the operation state detected by the operation state detection unit is in a low temperature region and the fuel supply control unit adds the fuel to the post-processing device, the fuel supply amount in the specific cylinder is greater than the normal supply amount. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the control to reduce is stopped. 前記燃料供給制御手段は、前記増減制御を行なう運転状態以外の運転状態のうちの一部で、前記特定気筒における燃料供給量を前記通常供給量に維持すると共に、他の気筒における燃料供給量を前記通常供給量よりも増やす制御を行なう請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の内燃機関における燃料噴射制御装置。   The fuel supply control means maintains a fuel supply amount in the specific cylinder at the normal supply amount and a fuel supply amount in other cylinders in a part of the operation state other than the operation state in which the increase / decrease control is performed. The fuel injection control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein control is performed to increase the normal supply amount.
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