JP2005016384A - Exhaust emission control system of internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control system of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2005016384A
JP2005016384A JP2003181120A JP2003181120A JP2005016384A JP 2005016384 A JP2005016384 A JP 2005016384A JP 2003181120 A JP2003181120 A JP 2003181120A JP 2003181120 A JP2003181120 A JP 2003181120A JP 2005016384 A JP2005016384 A JP 2005016384A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
internal combustion
combustion engine
engine
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003181120A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4228797B2 (en
Inventor
Hiroyuki Nishimura
裕行 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2003181120A priority Critical patent/JP4228797B2/en
Publication of JP2005016384A publication Critical patent/JP2005016384A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4228797B2 publication Critical patent/JP4228797B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that since a delivery function of a feed pump is low at starting of an engine, when a fuel is leaked from a reducing agent additive device (additive fuel supply passage or fuel additive injector) at starting of the engine, a common rail pressure cannot maintain a pressure sufficient for starting whereby starting failure occurs. <P>SOLUTION: In this exhaust emission control system of internal combustion engine, when ON time of a starter switch reaches a predetermined time, or when the number of ON of the starter switch reaches a predetermined number, ECU 5 determines that the starting failure occurs, whereby an FCV 58 arranged to an upstream side of the additive fuel supply passage 56 is forcedly closed. Accordingly, the starting failure in which the common rail pressure can not maintain the pressure sufficient for starting is prevented, whereby an engine 1 is normally operated. Since the starting failure is detected based on the ON time and the number of ON of the starter switch, even when an air-fuel ratio of an exhaust passage is unstable and an oxygen concentration level is high, the starting failure can be surely detected. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射装置によって圧送される燃料の一部を還元剤として還元浄化装置の上流に添加する内燃機関(以下、エンジンと称す)の排気浄化システムに関する。
【0002】
【発明の背景】
例えば、排気通路内に配置された還元浄化装置(NOx還元触媒)によりNOxを還元して排気を浄化する場合、還元浄化装置を機能させるために還元剤となる添加剤を必要とする。
そこで、還元剤として燃料(例えば、軽油、ガソリン等の炭化水素)を還元浄化装置の上流の排気通路内に噴射する還元剤添加装置が知られている。この還元剤添加装置は、還元浄化装置の上流側へ燃料を添加する燃料添加インジェクタ、この燃料添加インジェクタへ燃料を供給する添加燃料供給通路を備える。
【0003】
しかしながら、万が一、何らかの異常により、還元剤添加装置(添加燃料供給通路あるいは燃料添加インジェクタ)から燃料が漏れる可能性がある。
そこで、燃料流入側と流出側の圧力差が所定圧以上になると、その差圧で添加燃料供給通路を閉じるフローリミッタ式の遮断弁を添加燃料供給通路の上流に配置し、万が一、還元剤添加装置から燃料が漏れる事態が生じた場合に、差圧により遮断弁が閉弁することによって、還元剤添加装置へ供給される燃料をカットする技術が提案されている(周知技術ではない、特許文献1参照)。
【0004】
また、万が一、何らかの異常により、還元剤添加装置から排気通路内に燃料が漏れた場合に、その漏れを排気通路内における空燃比の変化によって検出する技術が提案されている(周知技術ではない、特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特願2002−053510
【特許文献2】
特願2002−049533
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
燃料噴射装置によって圧送される燃料の一部を還元浄化装置(NOx還元触媒)の上流側へ噴射させる還元剤添加装置では、万が一、何らかの異常により、還元剤添加装置から燃料が漏れる事態が生じると、燃料噴射装置の能力が低下する場合がある。
【0007】
上記の具体的な不具合を、図6を参照して説明する。
この図6は、コモンレール式の燃料噴射装置のサプライポンプJ1 に搭載され、フィードポンプJ2 のレギュレータバルブJ3 の低圧側である所定圧に調圧された燃料を還元剤添加装置J4 (添加燃料供給通路J5 および燃料添加インジェクタJ6 )に供給するものを示す。
エンジンの始動時(スタータ作動時でエンジンの完爆前)は、フィードポンプJ2 の吐出能力が低い。このため、エンジンの始動時に還元剤添加装置J4 (添加燃料供給通路J5 あるいは燃料添加インジェクタJ6 )から燃料が漏れると、コモンレール圧力が始動に足りる圧力を維持できなくなったり、始動できる状態であってもコモンレール圧力の低下により始動性が悪化する始動不良が生じる。
【0008】
このことを、図7も参照して説明する。
フィードポンプJ2 の吐出流量(総量)は、▲1▼高圧ポンプJ7 に送られる「ポンプ吐出流量」+▲2▼還元剤添加装置J4 に送られる「排気添加弁噴射流量」+▲3▼高圧ポンプJ7 のカム室J8 へ送られる「カム室循環流量」+▲4▼フィードポンプJ2 の吐出圧調整用のレギュレータバルブJ3 を循環する「レギュレータバルブJ3 による循環流量」である。
フィードポンプJ2 は、高圧ポンプJ7 とともにエンジンによって駆動されるものであるため、エンジンの回転速度が上昇するにつれて、フィードポンプJ2 の吐出流量(総量)が増加する。即ち、エンジンの始動時は、フィードポンプJ2 が吐出する燃料の総量が少ない。
【0009】
エンジン始動時の回転域(始動回転数)では、図7中の丸Aに示すように、フィードポンプJ2 の吐出流量(総量)が、▲2▼「排気添加弁噴射流量(最大値)」を下回る。
このため万が一、燃料添加インジェクタJ6 から燃料が漏れると、エンジンの始動時の回転域(始動回転数)では▲1▼「ポンプ吐出流量」を確保できなくなり、上述したような始動不良が発生してしまう。
【0010】
このような不具合に対し、上述した特許文献1の技術は、還元剤添加装置への燃料供給をフローリミッタ式の遮断弁にて遮断する技術であるため、エンジンの始動時のように還元剤添加装置へ送られる燃料の供給圧が低い時には、フローリミッタ式の遮断弁を流れる流量が少なく、還元剤添加装置に漏れが発生しても遮断弁の遮断機能が作動せずに、始動不良が発生してしまう。
【0011】
一方、上述した特許文献2の技術は、排気通路内における空燃比の変化によって、還元剤添加装置による燃料の漏れを検出する技術である。しかし、始動時においては燃焼が十分に行われず、空燃比の変化が不安定で、しかも酸素濃度が高レベルである。このため、始動時には、空燃比から還元剤添加装置による燃料の漏れを検出するのは困難である。
【0012】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、万が一、何らかの異常により、還元剤添加装置から燃料が漏れる事態が生じても、還元剤添加装置の燃料漏れを防いで、エンジンを始動させることのできるエンジンの排気浄化システムの提供にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
〔請求項1の手段〕
請求項1の手段を採用する排気浄化システムは、エンジンの始動不良を検出すると、添加燃料供給通路の上流に設けた燃料遮断弁を電気的に強制閉弁させるものである。
このように設けることにより、万が一、何らかの異常により、還元剤添加装置(添加燃料供給通路あるいは燃料添加インジェクタ)から燃料が漏れる事態が生じても、燃料遮断弁の強制閉弁によって還元剤添加装置への燃料供給が停止されるため、燃料噴射装置内における燃料の送圧低下を防ぐことができ、結果的に始動不良を回避できる。
【0014】
〔請求項2の手段〕
請求項2の手段を採用する排気浄化システムは、スタータスイッチのオン時間が所定時間に達してもエンジンが完爆しない場合に、始動不良を検出するものである。
このように、スタータスイッチのオン時間によって始動不良を検出するものであるため、排気通路における空燃比が不安定で、且つ酸素濃度が高レベルの状態であっても、確実に始動不良を検出できる。
【0015】
〔請求項3の手段〕
請求項3の手段を採用する排気浄化システムは、スタータスイッチのオン回数が所定回数に達してもエンジンが完爆しない場合に、始動不良を検出するものである。
このように、スタータスイッチがオンされる回数によって始動不良を検出するものであるため、排気通路における空燃比が不安定で、且つ酸素濃度が高レベルの状態であっても、確実に始動不良を検出できる。
【0016】
〔請求項4の手段〕
請求項4の手段を採用する排気浄化システムは、エンジンの運転状態(例えば、エンジン回転数、エンジンへの燃料噴射量、スロットル開度等)から還元剤添加装置の作動不要領域(例えば、エンジンの始動時等)にあると判断した場合に、添加燃料供給通路の上流に設けた燃料遮断弁を電気的に強制閉弁させるものである。
エンジンの始動時(エンジンの完爆前)は、燃料添加インジェクタが閉弁される還元剤添加装置の作動不要領域である。このため、万が一、還元剤添加装置(添加燃料供給通路あるいは燃料添加インジェクタ)から燃料が漏れる事態が生じても、エンジンの始動時に燃料漏れを防ぐことができ、燃料漏れによる始動不良を回避できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、2つの実施例と変形例を用いて説明する。なお、第1実施例は第1発明(請求項1〜請求項3にかかる発明)が適用された実施例を示すものであり、第2実施例は第2発明(請求項4にかかる発明)が適用された実施例を示すものである。
【0018】
[第1実施例]
第1実施例を図1〜図5を参照して説明する。
排気浄化システムは、エンジンに燃料を噴射させる燃料噴射装置と、排気を還元浄化するNOx還元触媒(還元浄化装置に相当する)を含む排気浄化装置と、NOx還元触媒の上流側の排気通路内に還元剤として燃料を添加する還元剤添加装置とを備える。
なお、本発明にかかる燃料遮断弁、およびこの燃料遮断弁を制御する制御装置(この実施例ではECU)については後述する。
上記の各構成要素を以下において順次説明する。
【0019】
(燃料噴射装置の説明)
まず、本実施例の燃料噴射装置を図2を参照して説明する。なお、本実施例に示す燃料噴射装置は、コモンレール式の燃料噴射装置の概略図である。
コモンレール式の燃料噴射装置は、エンジン(例えばディーゼルエンジン)1の各気筒に燃料噴射を行う装置であり、コモンレール2、インジェクタ3、サプライポンプ4、ECU5(エンジン制御ユニット)等から構成される。なお、この実施例に示すECU5は、各電気部品を駆動するEDU(駆動ユニット)を内蔵する例であるが、ECU5の外部にEDUを配置したものであっても良い。
【0020】
コモンレール2は、インジェクタ3に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧本体であり、燃料噴射圧に相当するコモンレール圧力が蓄圧されるように高圧ポンプ配管6を介して高圧燃料を圧送するサプライポンプ4の吐出口と接続されるとともに、各インジェクタ3へ高圧燃料を供給する複数のインジェクタ配管7が接続されている。なお、インジェクタ3からのリーク燃料およびサプライポンプ4からのリーク燃料は、リーク配管8を経て燃料タンク9へ戻される。
【0021】
コモンレール2から燃料タンク9へ燃料を戻すリリーフ配管10には、プレッシャリミッタ11が取り付けられている。このプレッシャリミッタ11は圧力安全弁であり、コモンレール2内の燃料圧が限界設定圧を超えた際に開弁して、コモンレール2の燃料圧を限界設定圧以下に抑える。
また、コモンレール2には、減圧弁(図示しない)が取り付けられている。この減圧弁は、ECU5から与えられる開弁指示信号によって開弁してリーク配管8を介してコモンレール2内の高圧燃料を溢流させることでコモンレール圧力を急速に減圧するものである。このように、コモンレール2に減圧弁を搭載することによって、ECU5はコモンレール圧力を車両走行状態に応じた圧力へ素早く低減制御できる。
【0022】
インジェクタ3は、エンジン1の各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、コモンレール2より分岐する複数のインジェクタ配管7の下流端に接続されて、コモンレール2に蓄圧された高圧燃料を各気筒内に噴射供給する燃料噴射ノズル、およびこの燃料噴射ノズル内に収容されたニードルのリフト制御を行う電磁弁等を搭載している。
【0023】
サプライポンプ4の構成を図4を参照して説明する。
サプライポンプ4は、コモンレール2に高圧に圧縮した燃料を送るものであり、フィードポンプ12(図4中では90°展開した状態で開示される)、レギュレータバルブ13、燃料調量弁(以下、SCV)14、高圧ポンプ15によって構成される。
【0024】
フィードポンプ12は、カムシャフト16によって回転駆動されるトロコイドポンプであり、このトロコイドポンプが駆動されると燃料入口17から吸引した燃料をSCV14を介して高圧ポンプ15に供給する。
なお、カムシャフト16は、図2に示されるように、エンジン1のクランク軸18によって回転駆動されるものである。
【0025】
レギュレータバルブ13は、フィードポンプ12の吐出側(高圧側)と供給側(低圧側)とを連通する燃料通路に配置され、フィードポンプ12の吐出圧が所定圧に上昇すると開弁して、フィードポンプ12の吐出圧が所定圧を超えないようにするものである。
【0026】
SCV14は、ECU5からのポンプ駆動信号によって制御されることにより、高圧ポンプ15に吸入される燃料の吸入量を調整することで、コモンレール2へ圧送される燃料の吐出量を調整するバルブであり、コモンレール2へ圧送する燃料の吐出量を調整することにより、コモンレール圧力を調整するものである。即ち、ECU5はSCV14を制御することにより、コモンレール圧力を車両走行状態に応じた圧力に制御できる。
【0027】
本実施例の高圧ポンプ15は、カムシャフト16によって往復駆動される1つまたは複数(この実施例では2つ)のプランジャポンプ19によって構成されるものであり、このプランジャポンプ19の加圧室21に燃料を供給する吸入弁22、加圧室21で圧縮された燃料をコモンレール2へ向けて吐出する吐出弁23が設けられている。
【0028】
なお、プランジャポンプ19は、カムシャフト16の回転によって偏心回転するエキセンカム24、このエキセンカム24の周囲に滑り軸受(ブッシュ)25を介して回転自在に装着されたカムリング26、このカムリング26に押し付けられて往復動するプランジャ27、このプランジャ27をカムリング26に押し付けるスプリング28で構成される。これらが配置されるカム室29は、フィードポンプ12から絞り31が形成された燃料通路32を介して燃料の供給を受けており、カム室29に燃料が満たされるようになっている。そして、カム室29の余剰の燃料は燃料出口33から排出されて燃料タンク9へ戻される。
【0029】
ECU5は、CPU、RAM、ROM等(図示しない)を搭載しており、ROMに記憶されたプログラムと、RAMに読み込まれたセンサ類の信号(車両の運転状態)とに基づいて各種の演算処理を行う。
具体的な演算の一例を示すと、ECU5は、燃料の噴射毎に、ROMに記憶されたプログラムと、RAMに読み込まれたセンサ類の信号(車両の運転状態)とに基づいて、各気筒毎の目標噴射量、噴射形態、インジェクタ3の開弁閉弁時期を決定するように設けられている。
【0030】
なお、ECU5には、車両の運転状態等を検出する手段として、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ41、エンジン1の回転数を検出する回転速度センサ42、エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ43、コモンレール圧力を検出するコモンレール圧力センサ44、およびその他のセンサ類45が接続されている。
【0031】
(排気浄化装置の説明)
排気浄化装置を図1を参照して説明する。
エンジン1には、図1に示されるように、排気管51が接続されており、排気管51内に形成される排気通路の途中には、排気浄化装置が配置されている。
排気浄化装置は、NOx還元触媒52(還元浄化装置に相当する)と、その下流に配置されたディーゼルパティキュレートフィルタ53とを備える。
【0032】
NOx還元触媒52は、アルミナなどの担体にカリウム、ナトリウムもしくはリチウムなどのアルカリ金属、バリウムもしくはカルシウムなどのアルカリ土類金属、またはセシウムなどの希土類から選ばれた1つの成分と、プラチナなどの貴金属を担持したものである。
このNOx還元触媒52は、流入する排気の空燃比がリーン(希薄)の時にNOxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下するとNOxを還元するものである。
一方、ディーゼルパティキュレートフィルタ53は、例えば、金属セラミックスあるいはセラミックス多孔質などのフィルタからなり、排気に含まれる粒子状物質を捕集するものである。
【0033】
(還元剤添加装置の説明)
還元剤添加装置を図1を参照して説明する。
還元剤添加装置は、NOx還元触媒52の上流側の排気通路内に還元剤として燃料を添加する燃料添加インジェクタ55と、燃料噴射装置によって圧送される燃料の一部を燃料添加インジェクタ55へ供給する添加燃料供給通路56とを有する。
【0034】
燃料添加インジェクタ55は、添加燃料供給通路56の下流端に接続されて、添加燃料供給通路56によって供給される燃料をNOx還元触媒52の上流側の排気通路内に噴射する燃料噴射ノズル、およびこの燃料噴射ノズルのリフト制御を行うソレノイド等を搭載している。この燃料添加インジェクタ55は、ECU5からの制御信号により噴射が断続される。
ECU5は、エンジン1の回転数信号、ならびにインジェクタ3から各気筒へ噴射される燃料の噴射量等に基づいて、燃料添加インジェクタ55を駆動する駆動タイミングを算出する。そして、算出された駆動タイミングにしたがって、燃料添加インジェクタ55のソレノイドを駆動し、燃料添加インジェクタ55を制御する。
【0035】
添加燃料供給通路56は、レギュレータバルブ13の低圧側であって所定圧に調圧された側と燃料添加インジェクタ55を連通させる燃料通路であり、図1、図3に示されるように、サプライポンプ4のハウジングに形成された添加燃料上流通路56aと、この添加燃料上流通路56aの出口に設けられた流出ポート57と燃料添加インジェクタ55を接続する添加燃料供給配管56bとによって構成される。
【0036】
〔第1実施例の特徴〕
上記の構成では、「発明が解決しようとする課題」の項でも説明したように、万が一、何らかの異常により、還元剤添加装置(燃料添加インジェクタ55あるいは添加燃料供給通路56)から燃料漏れが生じると、コモンレール圧力が始動に足りる圧力を維持できなくなったり、始動できる状態であってもコモンレール圧力の低下により始動性が悪化する始動不良が生じる。
【0037】
そこで、この実施例の排気浄化システムは、添加燃料供給通路56の上流に電気的に強制閉弁可能な燃料遮断弁(以下、FCV)58を配置し、ECU5が始動不良を検出した際にFCV58を強制閉弁させるように設けている。なお、ECU5は、本発明の制御装置に相当するものである。
【0038】
本実施例のFCV58は、図3に示すように、サプライポンプ4のハウジングに形成された添加燃料上流通路56aを開閉可能なものであり、サプライポンプ4に組付けられるものである。
このFCV58は、添加燃料上流通路56aを開閉するバルブと、このバルブを駆動するソレノイドとからなる。
【0039】
FCV58は、フィードポンプ12の吐出圧にかかわらず強制閉弁可能なものである。しかし、本実施例のFCV58は、エンジン1が運転を開始してフィードポンプ12の吐出圧が上昇した状態では、閉弁状態から開弁することができないものであり、エンジン1の運転が開始する前にFCV58のソレノイドをONさせることで開弁するものである。
【0040】
ECU5は、エンジン1の始動時に始動不良を検出する手段を有し、始動不良を検出した際にFCV58を強制閉弁させるように設けられている。
この実施例のECU5は、エンジン1の始動時に始動不良を検出する手段として、(1)スタータスイッチのON時間が所定時間に達してもエンジン1が完爆しない場合に始動不良を検出する、(2)スタータスイッチのON回数が所定回数に達してもエンジン1が完爆しない場合に始動不良を検出するように設けられており、上記(1)、(2)の少なくても一方によって始動不良が検出されると、FCV58をOFF して添加燃料供給通路56の上流を強制閉弁するものである。
【0041】
次に、ECU5によるFCV58の制御例を、図5のフローチャートを参照して説明する。
イグニッションキーがONされると(スタート)、スタータスイッチがONか否かの判断を行う(ステップS1 )。このステップS1 の判断結果がYES の場合は、ECU5の記憶装置に異常履歴があるか否かの判断を行う(ステップS2 )。この判断結果がNOの場合は、FCV58をONする(ステップS3 )。なお、ECU5は、FCV58を一旦ONすると、OFF させる判断が行われるまで、FCV58をONし続けるものである。
【0042】
次に、スタータスイッチのON時間が所定時間(例えば20秒)以上経ったか否かの判断を行う(ステップS4 )。なお、このスタータスイッチのON時間は、前回エンジン1の運転を停止した後、最初にスタータスイッチをONした時にカウントを開始し、スタータスイッチのON時間を積算するものであり、後述するステップS9 によってエンジン1が完爆して運転されるとリセットされるものである。このステップS4 の判断結果がYES の場合は、始動不良が発生したと判断し、FCV58をOFF する(ステップS5 )。続いて、異常履歴をECU5に記憶させ(ステップS6 )、その後リターンする。なお、ECU5は、FCV58を一旦OFF すると、ONさせる判断が行われるまで、FCV58をOFF し続けるものである。
【0043】
ステップS4 の判断結果がNOの場合は、スタータスイッチのON回数が所定回数(例えば5回)に達したか否かの判断を行う(ステップS7 )。なお、このスタータスイッチのON回数は、前回エンジン1の運転を停止した後、最初にスタータスイッチをONした時にカウントを開始するものであり、後述するステップS9 によってエンジン1が完爆して運転されるとリセットされるものである。この判断結果がYES の場合は、始動不良が発生したと判断し、ステップS4 でYES の場合と同様、ステップS5 でFCV58をOFF し、ステップS6 で異常履歴をECU5に記憶させ、その後リターンする。
【0044】
ステップS7 の判断結果がNOの場合は、作動不良が発生していないと判断して、リターンする。
一方、ステップS1 の判断結果がNOの場合は、エンジン1が運転中であるか否かの判断を行う(ステップS8 )。その判断結果がYES の場合は、エンジン1が始動したと判断し、スタータスイッチのON時間、およびスタータスイッチのON回数をリセットし(ステップS9 )、その後リターンする。
また、ステップS2 の判断結果がYES の場合、ステップS8 の判断結果がNOの場合は、FCV58をOFF し(ステップS10)、その後リターンする。
【0045】
〔第1実施例の効果〕
万が一、何らかの異常により、還元剤添加装置(添加燃料供給通路56あるいは燃料添加インジェクタ55)から燃料が漏れる事態が生じると、エンジン1の始動不良が発生するが、本実施例の排気浄化システムでは、ECU5が始動不良を検出すると、添加燃料供給通路56の上流に設けたFCV58を電気的に強制閉弁させる。このため、コモンレール圧力が始動に足りる圧力を維持できなくなる始動不良を回避でき、エンジン1を正常運転させることができる。
【0046】
また、この実施例の排気浄化システムのECU5は、スタータスイッチのON時間が所定時間に達してもエンジン1が完爆しない場合に、始動不良を検出する。このため、排気通路における空燃比が不安定で、且つ酸素濃度が高レベルの状態であっても、確実に始動不良を検出することができる。
さらに、この実施例の排気浄化システムのECU5は、スタータスイッチのON回数が所定回数に達してもエンジン1が完爆しない場合に、始動不良を検出する。このため、排気通路における空燃比が不安定で、且つ酸素濃度が高レベルの状態であっても、確実に始動不良を検出することができる。
【0047】
[第2実施例]
上記の第1実施例で示したFCV58は、エンジン1が運転を開始してフィードポンプ12の吐出圧が上昇した状態では、閉弁状態から開弁することができないものであった。そのため、FCV58を開弁させる機会はエンジン1の始動時のみであった。
これに対し、エンジン1が運転を開始してフィードポンプ12の吐出圧が上昇した状態においても、閉弁状態から開弁することができるFCV58を用いても良い。即ち、フィードポンプ12の作動状態に係わらず、自在に開閉できるFCV58を用いても良い。
【0048】
この第2実施例では、自在に開閉できるFCV58を用いるとともに、ECU5において、エンジン1の運転状態(例えば、エンジン回転数、インジェクタ3によるエンジン1への燃料噴射量、スロットル開度等)から還元剤添加装置の作動不要領域を判断するように設け、エンジン1の運転状態が作動不要領域にあると判断した場合に、FCV58を強制閉弁させるものである。
ここで、エンジン1の始動時(エンジン1の完爆前)は、燃料添加インジェクタ55が開弁しない還元剤添加装置の作動不要領域である。このため、万が一、還元剤添加装置(添加燃料供給通路56あるいは燃料添加インジェクタ55)から燃料が漏れる事態が生じても、エンジン1の始動時に燃料漏れを防ぐことができる。このため、上記第1実施例と同様、コモンレール圧力が始動に足りる圧力を維持できなくなる始動不良を回避でき、エンジン1を正常運転させることができる。
【0049】
また、この第2実施例では、第1実施例で示したような始動不良が発生しているか否かの判断が不要になる。このため、万が一、還元剤添加装置から燃料が漏れる事態が生じていても、スタータスイッチのON時間(クランキング時間)を短くできるとともに、スタータスイッチのON回数を少なくできる。
【0050】
さらに、エンジン始動時で排気通路における空燃比が不安定で、且つ酸素濃度が高レベルの状態であっても、この実施例ではエンジン1の始動時(エンジン1の完爆前)は還元剤添加装置の作動不要領域としてFCV58を強制閉弁させるため、万が一、還元剤添加装置(添加燃料供給通路56あるいは燃料添加インジェクタ55)から燃料が漏れる事態が生じても、エンジン1の始動時の燃料漏れを防ぐことができる。
【0051】
[変形例]
上記の実施例では、燃料噴射装置の一例としてコモンレール式の燃料噴射装置を例に示したが、コモンレール式以外の蓄圧式の燃料噴射装置はもちろん、分配型の燃料噴射装置など、他の形式の燃料噴射装置に適用しても良い。
上記の実施例では、レギュレータバルブ13の低圧側の燃料を還元剤添加装置に導く例を示したが、燃料噴射装置によって圧送される燃料の一部を還元剤添加装置に導くものであれば良く、レギュレータバルブ13の低圧側とは異なった部位の燃料を還元剤添加装置に導くように設けても良い。
【0052】
上記の実施例では、エンジン1の始動時にFCV58を強制閉弁させる例を示したが、空燃比センサ等によって燃料添加インジェクタ55から燃料の漏れが検出された場合にFCV58を強制閉弁させても良い。このように設けることにより、燃料添加インジェクタ55とFCV58の2つの弁によって燃料の漏れが防げるため、この二重保証によって信頼性を高めることができる。
上記の実施例では、ディーゼルエンジンに本発明を適用する例を示したが、ガソリンエンジンなど、他のエンジンにも本発明を適用することができる。また、還元剤として使用される燃料は、軽油に限らずガソリン、LPG、DMEなど、そのエンジンの燃料が用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】排気浄化システムの概略図である。
【図2】燃料噴射装置の概略図である。
【図3】燃料噴射ポンプの断面図である。
【図4】燃料噴射ポンプの構成を示す断面図である。
【図5】FCVの開閉制御を示すフローチャートである。
【図6】排気浄化システムの要部説明図である。
【図7】サプライポンプの回転数とフィードポンプの吐出流量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 エンジン(内燃機関)
5 ECU(制御装置)
51 排気管(排気通路を形成する管)
52 NOx還元触媒(還元浄化装置)
55 燃料添加インジェクタ
56 添加燃料供給通路
58 FCV(燃料遮断弁)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) in which a part of fuel pumped by a fuel injection device is added as a reducing agent upstream of a reduction purification device.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
For example, when NOx is reduced by a reduction purification device (NOx reduction catalyst) disposed in the exhaust passage to purify exhaust gas, an additive serving as a reducing agent is required to make the reduction purification device function.
Therefore, a reducing agent addition device that injects fuel (for example, hydrocarbons such as light oil and gasoline) as a reducing agent into the exhaust passage upstream of the reduction purification device is known. The reducing agent addition device includes a fuel addition injector that adds fuel to the upstream side of the reduction purification device, and an added fuel supply passage that supplies fuel to the fuel addition injector.
[0003]
However, there is a possibility that fuel may leak from the reducing agent addition device (added fuel supply passage or fuel addition injector) due to some abnormality.
Therefore, if the pressure difference between the fuel inflow side and the outflow side exceeds the specified pressure, a flow limiter type shut-off valve that closes the added fuel supply passage with that pressure difference is arranged upstream of the added fuel supply passage. When a situation where fuel leaks from the apparatus occurs, a technique for cutting the fuel supplied to the reducing agent addition apparatus by closing the shut-off valve due to the differential pressure has been proposed (not a well-known technique, patent document 1).
[0004]
Also, in the unlikely event that fuel leaks from the reducing agent addition device into the exhaust passage due to some abnormality, a technique has been proposed for detecting the leakage by a change in the air-fuel ratio in the exhaust passage (not a well-known technique, Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application No. 2002-053510
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application 2002-049533
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In a reducing agent addition device that injects a part of the fuel pumped by the fuel injection device to the upstream side of the reduction purification device (NOx reduction catalyst), in the unlikely event that the fuel leaks from the reducing agent addition device due to some abnormality In some cases, the capacity of the fuel injection device is reduced.
[0007]
The specific malfunction will be described with reference to FIG.
FIG. 6 shows a fuel that is mounted on a supply pump J1 of a common rail type fuel injection device and is regulated to a predetermined pressure on the low pressure side of a regulator valve J3 of a feed pump J2. What is supplied to J5 and the fuel addition injector J6).
When the engine is started (when the starter is operated and before the engine completes explosion), the discharge capacity of the feed pump J2 is low. For this reason, if the fuel leaks from the reducing agent addition device J4 (added fuel supply passage J5 or fuel addition injector J6) at the time of starting the engine, even if the common rail pressure cannot maintain the pressure sufficient for starting or is in a state where it can start. A start-up failure in which startability deteriorates due to a decrease in the common rail pressure occurs.
[0008]
This will be described with reference to FIG.
The discharge flow rate (total amount) of the feed pump J2 is: (1) “pump discharge flow rate” sent to the high pressure pump J7 + (2) “exhaust gas addition valve injection flow rate” sent to the reducing agent addition device J4 + (3) high pressure pump “Cam chamber circulation flow rate” sent to the cam chamber J8 of J7 + (4) “Circulation flow rate by the regulator valve J3” circulating through the regulator valve J3 for adjusting the discharge pressure of the feed pump J2.
Since the feed pump J2 is driven by the engine together with the high-pressure pump J7, the discharge flow rate (total amount) of the feed pump J2 increases as the rotational speed of the engine increases. That is, when starting the engine, the total amount of fuel discharged from the feed pump J2 is small.
[0009]
In the engine starting speed range (starting speed), as shown by a circle A in FIG. 7, the discharge flow rate (total amount) of the feed pump J2 is (2) “exhaust addition valve injection flow rate (maximum value)”. Below.
For this reason, if fuel leaks from the fuel addition injector J6, (1) “pump discharge flow rate” cannot be secured in the engine rotation speed range (starting speed) and the above-mentioned starting failure occurs. End up.
[0010]
In order to cope with such a problem, the technique disclosed in Patent Document 1 described above is a technique for shutting off the fuel supply to the reducing agent adding device with a flow limiter type shut-off valve. When the supply pressure of the fuel sent to the equipment is low, the flow rate through the flow limiter type shut-off valve is small, and even if leakage occurs in the reducing agent addition device, the shut-off function of the shut-off valve does not operate and a starting failure occurs Resulting in.
[0011]
On the other hand, the technique of Patent Document 2 described above is a technique for detecting fuel leakage by the reducing agent addition device based on a change in the air-fuel ratio in the exhaust passage. However, at the time of starting, combustion is not sufficiently performed, the change of the air-fuel ratio is unstable, and the oxygen concentration is at a high level. For this reason, at the time of start-up, it is difficult to detect fuel leakage by the reducing agent addition device from the air-fuel ratio.
[0012]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent the leakage of fuel from the reducing agent addition device even in the event that fuel leaks from the reducing agent addition device due to any abnormality. The present invention provides an engine exhaust purification system that can start an engine.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
[Means of Claim 1]
The exhaust gas purification system that employs the means of claim 1 electrically forcibly closes the fuel cutoff valve provided upstream of the added fuel supply passage when the engine start failure is detected.
By providing in this way, even if there is a situation where fuel leaks from the reducing agent addition device (added fuel supply passage or fuel addition injector) due to some abnormality, the fuel cutoff valve is forcedly closed to the reducing agent addition device. Since the fuel supply is stopped, it is possible to prevent a decrease in the fuel supply pressure in the fuel injection device, thereby avoiding a starting failure.
[0014]
[Means of claim 2]
The exhaust gas purification system employing the means of claim 2 detects a starting failure when the engine does not completely explode even when the starter switch has been on for a predetermined time.
As described above, since the start failure is detected by the on-time of the starter switch, the start failure can be reliably detected even when the air-fuel ratio in the exhaust passage is unstable and the oxygen concentration is at a high level. .
[0015]
[Means of claim 3]
The exhaust gas purification system employing the means of claim 3 detects a starting failure when the engine does not completely explode even if the starter switch has been turned on a predetermined number of times.
In this way, since the start failure is detected by the number of times the starter switch is turned on, the start failure is surely ensured even when the air-fuel ratio in the exhaust passage is unstable and the oxygen concentration is at a high level. It can be detected.
[0016]
[Means of claim 4]
The exhaust gas purification system adopting the means of claim 4 is an operation unnecessary region of the reducing agent addition device (for example, the engine speed) from the operating state of the engine (for example, the engine speed, the fuel injection amount to the engine, the throttle opening, etc.). When it is determined that the fuel cutoff valve is at the time of starting, etc., the fuel cutoff valve provided upstream of the added fuel supply passage is electrically forcibly closed.
When the engine is started (before the complete explosion of the engine), it is an operation unnecessary region of the reducing agent addition device in which the fuel addition injector is closed. For this reason, even if a situation occurs in which fuel leaks from the reducing agent addition device (added fuel supply passage or fuel addition injector), fuel leakage can be prevented when the engine is started, and starting failure due to fuel leakage can be avoided.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiment of the present invention will be described using two examples and modifications. The first embodiment shows an embodiment to which the first invention (the invention according to claims 1 to 3) is applied, and the second embodiment is the second invention (the invention according to claim 4). The Example to which is applied is shown.
[0018]
[First embodiment]
A first embodiment will be described with reference to FIGS.
An exhaust purification system includes a fuel injection device that injects fuel into an engine, an exhaust purification device that includes a NOx reduction catalyst (which corresponds to a reduction purification device) that reduces and purifies exhaust gas, and an exhaust passage upstream of the NOx reduction catalyst. A reducing agent addition device for adding fuel as a reducing agent;
A fuel cutoff valve according to the present invention and a control device (ECU in this embodiment) for controlling the fuel cutoff valve will be described later.
Each of the above components will be sequentially described below.
[0019]
(Description of fuel injection device)
First, the fuel injection device of the present embodiment will be described with reference to FIG. The fuel injection device shown in this embodiment is a schematic view of a common rail fuel injection device.
A common rail type fuel injection device is a device that injects fuel into each cylinder of an engine (for example, a diesel engine) 1 and includes a common rail 2, an injector 3, a supply pump 4, an ECU 5 (engine control unit), and the like. In addition, although ECU5 shown in this Example is an example which incorporates EDU (drive unit) which drives each electrical component, it may arrange | position EDU outside ECU5.
[0020]
The common rail 2 is a pressure accumulating main body that accumulates high-pressure fuel supplied to the injector 3, and discharge of the supply pump 4 that pumps high-pressure fuel through the high-pressure pump pipe 6 so that the common rail pressure corresponding to the fuel injection pressure is accumulated. In addition to being connected to the outlet, a plurality of injector pipes 7 for supplying high-pressure fuel to each injector 3 are connected. The leak fuel from the injector 3 and the leak fuel from the supply pump 4 are returned to the fuel tank 9 via the leak pipe 8.
[0021]
A pressure limiter 11 is attached to a relief pipe 10 that returns fuel from the common rail 2 to the fuel tank 9. The pressure limiter 11 is a pressure safety valve, which opens when the fuel pressure in the common rail 2 exceeds the limit set pressure, and suppresses the fuel pressure in the common rail 2 below the limit set pressure.
Further, a pressure reducing valve (not shown) is attached to the common rail 2. This pressure reducing valve is opened by a valve opening instruction signal given from the ECU 5 and causes the high pressure fuel in the common rail 2 to overflow through the leak pipe 8 to rapidly reduce the common rail pressure. As described above, by mounting the pressure reducing valve on the common rail 2, the ECU 5 can quickly control the common rail pressure to a pressure corresponding to the vehicle running state.
[0022]
The injector 3 is mounted in each cylinder of the engine 1 and supplies fuel into each cylinder. The injector 3 is connected to the downstream ends of a plurality of injector pipes 7 branched from the common rail 2 and accumulated in the common rail 2. In addition, a fuel injection nozzle that injects the high-pressure fuel into each cylinder and an electromagnetic valve that performs lift control of the needle accommodated in the fuel injection nozzle are mounted.
[0023]
The configuration of the supply pump 4 will be described with reference to FIG.
The supply pump 4 sends fuel compressed to a high pressure to the common rail 2, and includes a feed pump 12 (disclosed in a state of 90 ° expansion in FIG. 4), a regulator valve 13, a fuel metering valve (hereinafter referred to as SCV). 14) It is constituted by a high-pressure pump 15.
[0024]
The feed pump 12 is a trochoid pump that is rotationally driven by the camshaft 16. When the trochoid pump is driven, the fuel sucked from the fuel inlet 17 is supplied to the high-pressure pump 15 via the SCV 14.
The camshaft 16 is rotationally driven by a crankshaft 18 of the engine 1 as shown in FIG.
[0025]
The regulator valve 13 is disposed in a fuel passage that communicates the discharge side (high pressure side) and the supply side (low pressure side) of the feed pump 12, and opens when the discharge pressure of the feed pump 12 rises to a predetermined pressure. This is to prevent the discharge pressure of the pump 12 from exceeding a predetermined pressure.
[0026]
The SCV 14 is a valve that adjusts the amount of fuel pumped to the common rail 2 by adjusting the amount of fuel sucked into the high-pressure pump 15 by being controlled by a pump drive signal from the ECU 5. The common rail pressure is adjusted by adjusting the discharge amount of the fuel pumped to the common rail 2. That is, the ECU 5 can control the common rail pressure to a pressure corresponding to the vehicle running state by controlling the SCV 14.
[0027]
The high-pressure pump 15 of this embodiment is composed of one or a plurality of (two in this embodiment) plunger pumps 19 that are reciprocally driven by a camshaft 16, and a pressurizing chamber 21 of the plunger pump 19. A suction valve 22 that supplies fuel to the pressure chamber 21 and a discharge valve 23 that discharges the fuel compressed in the pressurizing chamber 21 toward the common rail 2 are provided.
[0028]
The plunger pump 19 is pressed against the eccentric cam 24 that rotates eccentrically with the rotation of the camshaft 16, a cam ring 26 that is rotatably mounted around the eccentric cam 24 via a sliding bearing (bush) 25, and the cam ring 26. A plunger 27 that reciprocates and a spring 28 that presses the plunger 27 against the cam ring 26 are configured. The cam chamber 29 in which these are disposed is supplied with fuel from the feed pump 12 through a fuel passage 32 in which a throttle 31 is formed, so that the cam chamber 29 is filled with fuel. The surplus fuel in the cam chamber 29 is discharged from the fuel outlet 33 and returned to the fuel tank 9.
[0029]
The ECU 5 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like (not shown), and performs various arithmetic processes based on a program stored in the ROM and sensor signals (vehicle driving state) read into the RAM. I do.
An example of a specific calculation is as follows. For each fuel injection, the ECU 5 determines each cylinder based on a program stored in the ROM and a sensor signal (vehicle operating state) read into the RAM. The target injection amount, the injection mode, and the valve opening timing of the injector 3 are determined.
[0030]
The ECU 5 includes an accelerator opening sensor 41 for detecting the accelerator opening, a rotation speed sensor 42 for detecting the rotational speed of the engine 1, and a cooling water temperature for detecting the engine cooling water temperature as means for detecting the driving state of the vehicle. A sensor 43, a common rail pressure sensor 44 for detecting the common rail pressure, and other sensors 45 are connected.
[0031]
(Explanation of exhaust purification system)
The exhaust emission control device will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, an exhaust pipe 51 is connected to the engine 1, and an exhaust purification device is disposed in the middle of an exhaust passage formed in the exhaust pipe 51.
The exhaust purification device includes a NOx reduction catalyst 52 (corresponding to a reduction purification device) and a diesel particulate filter 53 disposed downstream thereof.
[0032]
The NOx reduction catalyst 52 includes a single component selected from an alkali metal such as potassium, sodium or lithium, an alkaline earth metal such as barium or calcium, or a rare earth such as cesium on a support such as alumina, and a noble metal such as platinum. It is supported.
The NOx reduction catalyst 52 stores NOx when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, and reduces NOx when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas decreases.
On the other hand, the diesel particulate filter 53 is made of, for example, a filter made of metal ceramics or porous ceramics, and collects particulate matter contained in the exhaust gas.
[0033]
(Description of reducing agent addition device)
The reducing agent addition apparatus will be described with reference to FIG.
The reducing agent addition device supplies a fuel addition injector 55 that adds fuel as a reducing agent into the exhaust passage on the upstream side of the NOx reduction catalyst 52, and supplies a part of the fuel pressure-fed by the fuel injection device to the fuel addition injector 55. And an additional fuel supply passage 56.
[0034]
The fuel addition injector 55 is connected to the downstream end of the addition fuel supply passage 56, and injects the fuel supplied by the addition fuel supply passage 56 into the exhaust passage on the upstream side of the NOx reduction catalyst 52, and this It is equipped with a solenoid that performs lift control of the fuel injection nozzle. The fuel addition injector 55 is intermittently injected by a control signal from the ECU 5.
The ECU 5 calculates the drive timing for driving the fuel addition injector 55 based on the rotational speed signal of the engine 1 and the injection amount of fuel injected from the injector 3 into each cylinder. Then, according to the calculated drive timing, the solenoid of the fuel addition injector 55 is driven to control the fuel addition injector 55.
[0035]
The added fuel supply passage 56 is a fuel passage that connects the fuel addition injector 55 to the low pressure side of the regulator valve 13 that has been regulated to a predetermined pressure, and as shown in FIGS. 4 is formed by an added fuel upstream passage 56 a formed in the housing 4, an outflow port 57 provided at the outlet of the added fuel upstream passage 56 a, and an added fuel supply pipe 56 b that connects the fuel added injector 55.
[0036]
[Characteristics of the first embodiment]
In the above configuration, as described in the section “Problems to be Solved by the Invention”, if a fuel leakage occurs from the reducing agent addition device (the fuel addition injector 55 or the added fuel supply passage 56) due to some abnormality, by any chance. The common rail pressure cannot maintain a pressure sufficient for starting, or even if the common rail pressure is in a startable state, the startability is deteriorated due to a decrease in the common rail pressure.
[0037]
Therefore, in the exhaust purification system of this embodiment, a fuel cutoff valve (hereinafter referred to as FCV) 58 that can be electrically forcibly closed is disposed upstream of the added fuel supply passage 56, and when the ECU 5 detects a start failure, the FCV 58 Is forcibly closed. The ECU 5 corresponds to the control device of the present invention.
[0038]
As shown in FIG. 3, the FCV 58 of the present embodiment can open and close the added fuel upstream passage 56 a formed in the housing of the supply pump 4, and is assembled to the supply pump 4.
The FCV 58 includes a valve that opens and closes the added fuel upstream passage 56a and a solenoid that drives the valve.
[0039]
The FCV 58 can be forcibly closed regardless of the discharge pressure of the feed pump 12. However, the FCV 58 of this embodiment cannot be opened from the closed state when the engine 1 starts operation and the discharge pressure of the feed pump 12 increases, and the operation of the engine 1 starts. The valve is opened by previously turning on the FCV58 solenoid.
[0040]
The ECU 5 has means for detecting a start failure when the engine 1 is started, and is provided to forcibly close the FCV 58 when the start failure is detected.
The ECU 5 of this embodiment detects, as a means for detecting a start failure when the engine 1 is started, (1) a start failure when the engine 1 does not completely explode even when the starter switch ON time reaches a predetermined time. 2) It is provided to detect a starting failure when the engine 1 does not completely explode even if the starter switch has been turned ON a predetermined number of times. At least one of the above (1) and (2) causes a starting failure. Is detected, the FCV 58 is turned off to forcibly close the upstream side of the added fuel supply passage 56.
[0041]
Next, an example of control of the FCV 58 by the ECU 5 will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the ignition key is turned on (start), it is determined whether or not the starter switch is turned on (step S1). If the determination result in step S1 is YES, it is determined whether or not there is an abnormality history in the storage device of the ECU 5 (step S2). If this determination is NO, FCV 58 is turned on (step S3). Note that once the FCV 58 is turned on, the ECU 5 keeps turning on the FCV 58 until it is determined to turn it off.
[0042]
Next, it is determined whether or not the starter switch has been ON for a predetermined time (for example, 20 seconds) or longer (step S4). The starter switch ON time starts counting when the starter switch is first turned on after the previous operation of the engine 1 is stopped, and integrates the starter switch ON time. It is reset when the engine 1 is completely detonated and operated. If the determination result in step S4 is YES, it is determined that a starting failure has occurred, and the FCV 58 is turned off (step S5). Subsequently, the abnormality history is stored in the ECU 5 (step S6), and then the process returns. Note that once the FCV 58 is turned off, the ECU 5 keeps turning off the FCV 58 until it is determined to turn it on.
[0043]
If the determination result in step S4 is NO, it is determined whether or not the starter switch has been turned ON a predetermined number of times (for example, 5 times) (step S7). The number of times the starter switch is turned on starts counting when the starter switch is first turned on after the operation of the engine 1 was stopped last time. Then it is reset. If the result of this determination is YES, it is determined that a starting failure has occurred, and as in the case of YES in step S4, FCV 58 is turned off in step S5, the abnormality history is stored in ECU 5 in step S6, and then the process returns.
[0044]
If the determination result in step S7 is NO, it is determined that no malfunction has occurred and the process returns.
On the other hand, if the determination result in step S1 is NO, it is determined whether or not the engine 1 is in operation (step S8). If the determination result is YES, it is determined that the engine 1 has started, the starter switch ON time and the starter switch ON count are reset (step S9), and then the process returns.
If the determination result in step S2 is YES and the determination result in step S8 is NO, FCV 58 is turned off (step S10), and then the process returns.
[0045]
[Effects of the first embodiment]
In the unlikely event that fuel leaks from the reducing agent addition device (added fuel supply passage 56 or fuel addition injector 55) due to some abnormality, a start failure of the engine 1 occurs. In the exhaust purification system of this embodiment, When the ECU 5 detects a start failure, the FCV 58 provided upstream of the added fuel supply passage 56 is forcibly closed electrically. For this reason, it is possible to avoid a starting failure in which the common rail pressure cannot maintain a pressure sufficient for starting, and the engine 1 can be operated normally.
[0046]
Further, the ECU 5 of the exhaust purification system of this embodiment detects a starting failure when the engine 1 does not completely explode even when the starter switch has been turned on for a predetermined time. Therefore, even if the air-fuel ratio in the exhaust passage is unstable and the oxygen concentration is at a high level, it is possible to reliably detect a starting failure.
Further, the ECU 5 of the exhaust purification system of this embodiment detects a starting failure when the engine 1 does not completely explode even when the starter switch has been turned ON a predetermined number of times. Therefore, even if the air-fuel ratio in the exhaust passage is unstable and the oxygen concentration is at a high level, it is possible to reliably detect a starting failure.
[0047]
[Second Embodiment]
The FCV 58 shown in the first embodiment cannot be opened from the closed state when the engine 1 starts operation and the discharge pressure of the feed pump 12 increases. Therefore, the opportunity to open the FCV 58 was only when the engine 1 was started.
On the other hand, the FCV 58 that can be opened from the closed state may be used even when the engine 1 starts operation and the discharge pressure of the feed pump 12 increases. That is, the FCV 58 that can be freely opened and closed regardless of the operating state of the feed pump 12 may be used.
[0048]
In this second embodiment, the FCV 58 that can be freely opened and closed is used, and the ECU 5 determines the reducing agent from the operating state of the engine 1 (for example, the engine speed, the amount of fuel injected into the engine 1 by the injector 3, the throttle opening, etc.). It is provided so as to determine the operation unnecessary region of the adding device, and the FCV 58 is forcibly closed when it is determined that the operation state of the engine 1 is in the operation unnecessary region.
Here, when the engine 1 is started (before the complete explosion of the engine 1), it is an operation unnecessary region of the reducing agent addition device in which the fuel addition injector 55 does not open. For this reason, even if a situation where fuel leaks from the reducing agent addition device (added fuel supply passage 56 or fuel addition injector 55) should occur, fuel leakage can be prevented when the engine 1 is started. For this reason, as in the first embodiment, it is possible to avoid a starting failure in which the common rail pressure cannot maintain a pressure sufficient for starting, and the engine 1 can be operated normally.
[0049]
Further, in the second embodiment, it is not necessary to determine whether or not the starting failure as shown in the first embodiment has occurred. For this reason, even if the situation where fuel leaks from the reducing agent addition device should occur, the ON time (cranking time) of the starter switch can be shortened and the number of ON times of the starter switch can be reduced.
[0050]
Further, even when the air-fuel ratio in the exhaust passage is unstable and the oxygen concentration is at a high level when the engine is started, in this embodiment, the reducing agent is added when the engine 1 is started (before the complete explosion of the engine 1). Since the FCV 58 is forcibly closed as an operation unnecessary region of the device, even if a situation where fuel leaks from the reducing agent addition device (added fuel supply passage 56 or fuel addition injector 55) should occur, the fuel leaks at the start of the engine 1 Can be prevented.
[0051]
[Modification]
In the above-described embodiment, a common rail type fuel injection device is shown as an example of the fuel injection device. However, other types of fuel injection devices other than the common rail type, such as a distributed fuel injection device, as well as a pressure accumulation type fuel injection device. You may apply to a fuel-injection apparatus.
In the above embodiment, the example in which the fuel on the low-pressure side of the regulator valve 13 is guided to the reducing agent adding device has been shown. However, any fuel can be used as long as part of the fuel pumped by the fuel injection device is guided to the reducing agent adding device. Alternatively, the fuel at a portion different from the low pressure side of the regulator valve 13 may be provided so as to be guided to the reducing agent addition device.
[0052]
In the above embodiment, the FCV 58 is forcibly closed when the engine 1 is started. However, even if the fuel addition injector 55 detects a fuel leak from the fuel addition injector 55 or the like, the FCV 58 may be forcibly closed. good. By providing in this way, fuel leakage can be prevented by the two valves of the fuel addition injector 55 and the FCV 58, so that the reliability can be improved by this double guarantee.
In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to a diesel engine has been shown. However, the present invention can also be applied to other engines such as a gasoline engine. Further, the fuel used as the reducing agent is not limited to light oil, but fuel of the engine such as gasoline, LPG, DME or the like is used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an exhaust purification system.
FIG. 2 is a schematic view of a fuel injection device.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a fuel injection pump.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a fuel injection pump.
FIG. 5 is a flowchart showing FCV open / close control.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a main part of the exhaust purification system.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the supply pump and the discharge flow rate of the feed pump.
[Explanation of symbols]
1 engine (internal combustion engine)
5 ECU (control device)
51 Exhaust pipe (pipe that forms the exhaust passage)
52 NOx reduction catalyst (reduction purification device)
55 Fuel injector
56 Additive fuel supply passage
58 FCV (fuel cutoff valve)

Claims (4)

内燃機関に燃料を噴射させる燃料噴射装置と、
前記内燃機関の排気通路に設置され、排気を還元浄化する還元浄化装置と、
前記還元浄化装置の上流側の前記排気通路内に還元剤として燃料を添加する燃料添加インジェクタ、および前記燃料噴射装置によって圧送される燃料の一部を前記燃料添加インジェクタへ供給する添加燃料供給通路を有する還元剤添加装置と、
前記添加燃料供給通路の上流に設けられ、この添加燃料供給通路を電気的に閉弁可能な燃料遮断弁と、
前記内燃機関の始動時に始動不良を検出する手段を有し、始動不良を検出した際に前記燃料遮断弁を強制閉弁させる制御装置と、
を備える内燃機関の排気浄化システム。
A fuel injection device for injecting fuel into the internal combustion engine;
A reduction and purification device installed in the exhaust passage of the internal combustion engine for reducing and purifying exhaust;
A fuel addition injector for adding fuel as a reducing agent into the exhaust passage on the upstream side of the reduction purification device, and an addition fuel supply passage for supplying a part of the fuel pumped by the fuel injection device to the fuel addition injector A reducing agent addition device having
A fuel cutoff valve provided upstream of the additional fuel supply passage and capable of electrically closing the additional fuel supply passage;
A control device for detecting a start failure when starting the internal combustion engine, and forcibly closing the fuel cutoff valve when the start failure is detected;
An exhaust purification system for an internal combustion engine comprising:
請求項1に記載の内燃機関の排気浄化システムにおいて、
前記制御装置は、スタータスイッチのオン時間が所定時間に達しても前記内燃機関が完爆しない場合に、始動不良を検出することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1,
The exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein the control device detects a start failure when the internal combustion engine does not completely explode even when the starter switch has been turned on for a predetermined time.
請求項1または請求項2に記載の内燃機関の排気浄化システムにおいて、
前記制御装置は、スタータスイッチのオン回数が所定回数に達しても前記内燃機関が完爆しない場合に、始動不良を検出することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein the control device detects a start failure when the internal combustion engine does not completely explode even if the starter switch is turned on a predetermined number of times.
内燃機関に燃料を噴射させる燃料噴射装置と、
前記内燃機関の排気通路に設置され、排気を還元浄化する還元浄化装置と、
前記還元浄化装置の上流側の前記排気通路内に還元剤として燃料を添加する燃料添加インジェクタ、および前記燃料噴射装置によって圧送される燃料の一部を前記燃料添加インジェクタへ供給する添加燃料供給通路を有する還元剤添加装置と、
前記添加燃料供給通路の上流に設けられ、この添加燃料供給通路を電気的に閉弁可能な燃料遮断弁と、
前記内燃機関の運転状態から前記還元剤添加装置の作動不要領域を判断する手段を有し、前記内燃機関の運転状態が作動不要領域にあると判断した場合に、前記燃料遮断弁を強制閉弁させる制御装置と、
を備える内燃機関の排気浄化システム。
A fuel injection device for injecting fuel into the internal combustion engine;
A reduction and purification device installed in the exhaust passage of the internal combustion engine for reducing and purifying exhaust;
A fuel addition injector for adding fuel as a reducing agent into the exhaust passage on the upstream side of the reduction purification device, and an addition fuel supply passage for supplying a part of the fuel pumped by the fuel injection device to the fuel addition injector A reducing agent addition device having
A fuel cutoff valve provided upstream of the additional fuel supply passage and capable of electrically closing the additional fuel supply passage;
Means for determining an operation unnecessary region of the reducing agent addition device from an operating state of the internal combustion engine, and forcibly closing the fuel cutoff valve when it is determined that the operating state of the internal combustion engine is in an operation unnecessary region; A control device,
An exhaust purification system for an internal combustion engine comprising:
JP2003181120A 2003-06-25 2003-06-25 Exhaust gas purification system for internal combustion engine Expired - Fee Related JP4228797B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003181120A JP4228797B2 (en) 2003-06-25 2003-06-25 Exhaust gas purification system for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003181120A JP4228797B2 (en) 2003-06-25 2003-06-25 Exhaust gas purification system for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005016384A true JP2005016384A (en) 2005-01-20
JP4228797B2 JP4228797B2 (en) 2009-02-25

Family

ID=34181907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003181120A Expired - Fee Related JP4228797B2 (en) 2003-06-25 2003-06-25 Exhaust gas purification system for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4228797B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007071141A (en) * 2005-09-08 2007-03-22 Hino Motors Ltd V type diesel engine
JP2007255383A (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Fuji Heavy Ind Ltd Start control device for engine
JP2011504979A (en) * 2007-11-29 2011-02-17 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Fuel injection system for internal combustion engine with HC injector
JP2017020464A (en) * 2015-07-14 2017-01-26 株式会社デンソー Fuel filter device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7012584B2 (en) 2018-04-09 2022-01-28 清水建設株式会社 How to build cast-in-place concrete piles

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007071141A (en) * 2005-09-08 2007-03-22 Hino Motors Ltd V type diesel engine
JP2007255383A (en) * 2006-03-24 2007-10-04 Fuji Heavy Ind Ltd Start control device for engine
JP4694396B2 (en) * 2006-03-24 2011-06-08 富士重工業株式会社 Engine start control device
JP2011504979A (en) * 2007-11-29 2011-02-17 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Fuel injection system for internal combustion engine with HC injector
JP2017020464A (en) * 2015-07-14 2017-01-26 株式会社デンソー Fuel filter device
DE102016110270B4 (en) 2015-07-14 2023-05-04 Denso Corporation fuel filter device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4228797B2 (en) 2009-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4297160B2 (en) Internal combustion engine
JP5387538B2 (en) Fail safe control device for in-cylinder internal combustion engine
EP2541042B1 (en) Control device of direct injection engine
US7822534B2 (en) Fuel supply device and fuel supply method for internal combustion engine
US20140251280A1 (en) Control apparatus for internal combustion engine and control method for internal combustion engine
JP2009115009A (en) After-stop fuel pressure control device of direct injection engine
JP2006348908A (en) Engine control device, engine control system and engine control method
JP2012057555A (en) Fuel supply apparatus for internal combustion engine
JP2009079514A (en) Fuel pressure control device for cylinder injection type internal combustion engine
JP2004308575A (en) Accumulator fuel injection apparatus
JP3780933B2 (en) High pressure fuel supply device for internal combustion engine
JP2001173507A (en) Accumulator fuel injection control device
JP4228797B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JPH10238391A (en) Fuel injection device for internal combustion engine
JP2006083727A (en) Control device for internal combustion engine
JP4035825B2 (en) Fuel injection device for internal combustion engine
JP2011202597A (en) High-pressure pump control device for internal combustion engine
JP2006233848A (en) Fuel supply device
JP3714132B2 (en) Abnormality diagnosis device for high pressure fuel supply system of internal combustion engine
JPS62129541A (en) Fuel injection system for engine
JPH1018884A (en) Fuel supply system for direct injection internal combustion engine
JP2008095540A (en) Variable valve timing control device
JP2003328830A (en) Accumulator fuel injection system
JP5445413B2 (en) Fuel supply device
JP2010133265A (en) Fuel supply system for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081015

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081111

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081124

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4228797

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131212

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees