JP2007162611A - Injector malfunction detection device and injection malfunction removing device having it - Google Patents

Injector malfunction detection device and injection malfunction removing device having it Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an injection malfunction detection device capable of efficiently detecting the malfunction of an injector by a simple structure during the normal operation of an engine and an injector malfunction removing device capable of easily removing deposits by using the injector malfunction detection device. <P>SOLUTION: In this injector malfunction detection device, a fuel of an optimum amount is fed from the injector 210 into the combustion chamber of the engine 100, combustion is performed in the combustion chamber of the engine 100, and exhaust gases are discharged to the outside through an exhaust system. A DPF 950 removes dirt in the exhaust gases flowing in the exhaust system to discharge clean gases. A DPF exhaust pressure sensor 940 disposed on the upstream side of the DPF 950 detects the pressure of the exhaust gases. An ECU 110 determines whether the injector 210 is operated correctly or not according to the detected values detected by the DPF exhaust pressure sensor 940. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料噴出インジェクタ噴出孔詰まりによるエミッション悪化検出を行うインジェクタ作動不良検出装置およびそれを備えたインジェクタ作動不良除去装置に関する。   The present invention relates to an injector malfunction detection device that detects emission deterioration due to clogging of a fuel ejection injector ejection hole, and an injector malfunction removal device having the same.

従来、内燃機関において適切に燃焼を行うことに関して、種々の開発がおこなわれている。例えば、特許文献1には、内燃機関の燃料供給装置におけるインジェクタのデポジット除去を簡易かつ良好に行うことができる内燃機関の燃料供給装置について開示されている。   Conventionally, various developments have been made regarding appropriate combustion in an internal combustion engine. For example, Patent Document 1 discloses a fuel supply device for an internal combustion engine that can easily and satisfactorily remove an injector deposit in the fuel supply device for an internal combustion engine.

特許文献1記載の内燃機関の燃料供給装置では、燃圧を変更自由に燃料噴出弁に供給する燃料供給通路において、始動時に所定時間、通常時より高圧とし、噴射パルス幅も大きく制御することによって、燃料噴出弁の噴孔に堆積するデポジットを、除去することができる。   In the fuel supply device for the internal combustion engine described in Patent Document 1, in the fuel supply passage for freely changing the fuel pressure to the fuel injection valve, by starting at a predetermined time at a high pressure from the normal time and controlling the injection pulse width to be large, Deposits accumulated in the nozzle holes of the fuel injection valve can be removed.

特開2005−90231号公報JP 2005-90231 A

しかしながら、特許文献1記載の燃料供給装置では、エンジンの始動時に所定時間通常運転時よりも高圧力で燃料を供給して燃料噴出弁から噴出させているため、始動直後以外においてインジェクタの作動不良を改善することができない。すなわち、特にデポジットやインジェクタ噴出孔詰まりの要因となる煤等は、走行中に発生するものであるが、所定時間経過後の運転中のインジェクタにデポジットが付着した場合、インジェクタの作動不良を改善することができない。   However, in the fuel supply device described in Patent Document 1, fuel is supplied at a higher pressure than during normal operation for a predetermined time when the engine is started and ejected from the fuel injection valve. It cannot be improved. In particular, deposits and soot that cause clogging of the injector ejection holes are generated during traveling, but when deposits adhere to the operating injector after a predetermined time has elapsed, the malfunction of the injector is improved. I can't.

また、常に始動時にデポジット除去制御を行っているため、デポジットが付着していない場合においても、燃料を消費するため燃費の観点から好ましくない状態が生じる。   Further, since the deposit removal control is always performed at the time of start-up, even when no deposit is attached, the fuel is consumed, which is not preferable from the viewpoint of fuel consumption.

さらに、特許文献1記載の燃料供給装置においては、燃料の噴出圧を通常よりも高くすることとしているが、ディーゼル内燃機関においては、燃料の噴出圧も燃焼室における最適な燃焼のための適合要素であるため、容易に変更することはできない。また、ガソリン内燃機関においては、理想空燃比近辺で燃焼させるストイキ燃焼を実現するために酸素センサが用いられており、特許文献1記載の燃料供給装置でも該酸素センサを利用することができる。しかし、ディーゼル内燃機関においては、ストイキ燃焼のために酸素センサが必須とならないため、該酸素センサを新たに設ける必要がありコストの上昇が問題となる。   Furthermore, in the fuel supply device described in Patent Document 1, the fuel injection pressure is set to be higher than usual. However, in a diesel internal combustion engine, the fuel injection pressure is also a suitable element for optimal combustion in the combustion chamber. Therefore, it cannot be easily changed. Further, in a gasoline internal combustion engine, an oxygen sensor is used to realize stoichiometric combustion in which combustion is performed in the vicinity of an ideal air-fuel ratio, and the oxygen sensor can also be used in the fuel supply device described in Patent Document 1. However, in a diesel internal combustion engine, since an oxygen sensor is not essential for stoichiometric combustion, it is necessary to newly provide the oxygen sensor, resulting in an increase in cost.

また、インジェクタの作動不良の多くがインジェクタ噴出孔詰まりによるものと考えられる。このインジェクタ噴出孔詰まりにより排気に微粒子が多く発生し、エミッション悪化につながる。   In addition, it is considered that many of the malfunctions of the injector are due to clogging of the injector ejection holes. Due to the clogging of the injector ejection holes, a large amount of fine particles are generated in the exhaust, leading to worsening of emissions.

本発明の目的は、エンジンの通常運転中に容易な構成で、かつ効率よくインジェクタの作動不良を検出できるインジェクタ作動不良検出装置および、それを用いて容易にデポジット等の除去を行うことができるインジェクタ作動不良除去装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an injector malfunction detection device capable of efficiently detecting malfunction of an injector during normal operation of an engine and an injector capable of easily removing deposits and the like using the injector malfunction detection apparatus. It is to provide a malfunction removal device.

本発明の他の目的は、酸素センサを用いることなく容易な構成で、かつ効率よくインジェクタの作動不良を検出できるインジェクタ作動不良検出装置および、それを用いて容易にデポジット等の除去を行うことができるインジェクタ作動不良除去装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide an injector malfunction detection device capable of efficiently detecting malfunction of an injector without using an oxygen sensor, and to easily remove deposits and the like using the injector malfunction detection apparatus. It is an object of the present invention to provide an injector malfunction removing device that can be used.

課題を解決するための手段および効果Means and effects for solving the problem

(1)
第1の発明に係るインジェクタ作動不良検出装置は、エンジンの燃焼室に燃料を供給するインジェクタと、エンジンからの排出系統に介挿されて、排気ガス中に含まれる微粒子を補集する微粒子フィルタと、排出系統に配置され、排気ガスの圧力を検出することで微粒子フィルタ詰まり状態を推定する排気圧力センサと、排気圧力センサの検出値の変動に基づいて、インジェクタの作動不良を判定する第1の判定装置とを含むものである。
(1)
An injector malfunction detection device according to a first aspect of the present invention includes an injector that supplies fuel to a combustion chamber of an engine, a particulate filter that is inserted in an exhaust system from the engine and collects particulates contained in exhaust gas, and An exhaust pressure sensor that is disposed in the exhaust system and estimates the clogged state of the particulate filter by detecting the pressure of the exhaust gas, and a first that determines malfunction of the injector based on fluctuations in the detected value of the exhaust pressure sensor And a determination device.

本発明に係るインジェクタ作動不良検出装置においては、インジェクタからエンジンの燃焼室に最適な量の燃料が供給される。それにより、エンジンの燃焼室で燃焼が行われ、その際に発生した排気が、排出系統を通して排出される。微粒子フィルタは、排出系統内を流れる排気の塵埃を除去し、清浄な気体を排出する。排出系統に設けられた排気圧力センサは、微粒子フィルタの上流の排気の圧力を検出し、第1の判定装置に検出値を与える。第1の判定装置は、検出値に応じてインジェクタが作動不良であるか否かの判定を行う。   In the injector malfunction detection device according to the present invention, an optimal amount of fuel is supplied from the injector to the combustion chamber of the engine. Thereby, combustion is performed in the combustion chamber of the engine, and the exhaust gas generated at that time is discharged through the discharge system. The particulate filter removes dust from the exhaust flowing through the exhaust system, and exhausts clean gas. An exhaust pressure sensor provided in the discharge system detects the pressure of the exhaust upstream of the particulate filter and gives a detection value to the first determination device. The first determination device determines whether or not the injector is malfunctioning according to the detected value.

仮にインジェクタの作動不良が発生して不完全燃焼が発生し、排気に微粒子または煤が多量に発生した場合、微粒子フィルタに目詰まりが生じる。この場合、排気圧力センサにより排出系統内の圧力が高くなる変動を生じる。そのため、排気圧力センサの検出値の変動に基づいてインジェクタの作動不良を検出することができる。その結果、新たな部材を追加することなく、簡単な構成で容易にインジェクタの作動不良を検出することができる。したがって、不完全燃焼時の煤等でフィルタの目詰まりが生じた場合に生じる微粒子フィルタの溶損を防止することができる。また、特に、ディーゼル内燃機関においては、空燃費センサを設けていないため、空燃費センサ等の新たな部材を設ける必要がなく、部材のコスト増加を抑制することができる。   If the injector malfunctions and incomplete combustion occurs and a large amount of particulates or soot is generated in the exhaust, the particulate filter is clogged. In this case, the exhaust pressure sensor causes a fluctuation that increases the pressure in the exhaust system. Therefore, the malfunction of the injector can be detected based on the fluctuation of the detection value of the exhaust pressure sensor. As a result, it is possible to easily detect the malfunction of the injector with a simple configuration without adding a new member. Therefore, it is possible to prevent the fine particle filter from being melted when the filter is clogged with soot or the like during incomplete combustion. In particular, in the diesel internal combustion engine, since the air fuel consumption sensor is not provided, it is not necessary to provide a new member such as an air fuel consumption sensor, and an increase in the cost of the member can be suppressed.

(2)
第1の判定装置は、エンジンの運転状態に対応して検出されることが予測される排気圧力センサの検出値として予め定められている圧力推定値に基づいて、エンジンの運転状態における排気圧力センサの検出値が所定の時間において圧力推定値の所定の範囲から超過した場合に、インジェクタが作動不良であると判定してもよい。
(2)
The first determination device is configured to detect an exhaust pressure sensor in an engine operating state based on an estimated pressure value that is predetermined as a detected value of an exhaust pressure sensor that is predicted to be detected corresponding to the engine operating state. When the detected value exceeds a predetermined range of the estimated pressure value at a predetermined time, it may be determined that the injector is malfunctioning.

この場合、所定の時間において圧力推定値の範囲を超過するか否かに基づいて判定を行うことができるので、確実にインジェクタの作動不良を検出することができる。すなわち、正常な状態における排気圧力センサの検出値を回転数に応じた圧力推定値を予め記憶し、その圧力推定値と所定の時間比較することにより短期的な作動不良ではなく、回復できない状態を判定することができるので、インジェクタの作動不良を確実に検出することができる。   In this case, the determination can be made based on whether or not the range of the pressure estimated value is exceeded in a predetermined time, so that the malfunction of the injector can be reliably detected. In other words, the detected value of the exhaust pressure sensor in a normal state is stored in advance as a pressure estimated value corresponding to the number of revolutions, and by comparing the pressure estimated value with a predetermined time, it is not a short-term malfunction, and a state that cannot be recovered. Since it can be determined, it is possible to reliably detect the malfunction of the injector.

(3)
第1の判定装置は、排気圧力センサの検出値に基づくインジェクタの作動不良条件を満たすとともに、エンジンから発生される発生トルクが予めエンジンに指示した要求トルクよりも所定値以上小さい場合にインジェクタが作動不良であると判定してもよい。
(3)
The first determination device operates when the malfunction condition of the injector based on the detection value of the exhaust pressure sensor is satisfied and the generated torque generated from the engine is smaller than the required torque instructed to the engine in advance by a predetermined value or more. You may determine that it is defective.

エンジンに対して要求した要求トルクよりも実際にエンジンから発生した発生トルクの値が所定値よりも小さい場合、エンジンへ指示したトルクと所定値以上の差のあるトルクが発生していることから、インジェクタが作動不良であると判定することができる。   When the value of the generated torque actually generated from the engine is smaller than the predetermined torque requested for the engine, a torque that is different from the torque instructed to the engine by a predetermined value or more is generated. It can be determined that the injector is malfunctioning.

(4)
第2の発明に係るインジェクタ作動不良除去装置は、第1の発明に記載のインジェクタ作動不良検出装置を含み、第1の判定装置によりインジェクタが作動不良であると判定された場合に、インジェクタに噴出孔詰まりの除去動作を指示する制御装置を備えたものである。
(4)
An injector malfunction removal device according to a second invention includes the injector malfunction detection device according to the first invention. When the first judgment device determines that the injector is malfunctioning, the injector malfunction ejection device is ejected to the injector. A control device for instructing the removal operation of the clogging is provided.

第2の発明に係るインジェクタ作動不良除去装置においては、作動不良検出装置の排気圧力センサにより、微粒子フィルタの上流の排気の圧力が検出され、第1の判定装置に検出値が与えられる。第1の判定装置は、検出値に応じてインジェクタが作動不良であるか否かの判定を行う。該インジェクタ作動不良検出装置の第1の判定装置によりインジェクタが作動不良であると判定された場合、制御装置によりインジェクタ噴出孔詰まりの除去動作が指示される。   In the injector malfunction removal device according to the second aspect of the invention, the exhaust pressure sensor of the malfunction detection device detects the pressure of the exhaust gas upstream of the particulate filter, and the detection value is given to the first determination device. The first determination device determines whether or not the injector is malfunctioning according to the detected value. When the first determination device of the injector malfunction detection device determines that the injector is malfunctioning, the controller instructs the removal operation of the injector ejection hole clog.

この場合、排気の状態に基づいてインジェクタの作動不良を検出することができる。ここで、インジェクタの作動不良の大多数が、インジェクタの噴出孔詰まりに起因するものであるため、インジェクタ噴出孔詰まり除去動作を行うことで大多数のインジェクタの作動不良を改善することができる。その結果、新たな部材を追加することなく、簡単な構成で容易にインジェクタの作動不良を検出し、さらに、インジェクタの作動不良を修復することができる。したがって、不完全燃焼した排気に含まれた煤でフィルタの目詰まりが生じた場合に生じる微粒子フィルタの溶損を防止することができる。また、特に、ディーゼル内燃機関においては、空燃費センサを設けていないため、空燃費センサを新たに設ける必要がなく、部材のコスト増加を抑制することができる。   In this case, malfunction of the injector can be detected based on the state of the exhaust. Here, since the majority of the malfunctions of the injectors are due to the injection hole clogging, the operation of the majority of the injectors can be improved by performing the injector ejection hole clogging removal operation. As a result, it is possible to easily detect a malfunction of the injector with a simple configuration without adding a new member, and to repair the malfunction of the injector. Therefore, it is possible to prevent the fine particle filter from being melted when the filter is clogged with the soot contained in the incompletely combusted exhaust gas. In particular, in the diesel internal combustion engine, since the air fuel consumption sensor is not provided, it is not necessary to newly provide an air fuel consumption sensor, and an increase in the cost of members can be suppressed.

(5)
噴出孔詰まり除去動作は、エンジンの運転状態におけるインジェクタからの燃料の噴出動作タイミングと同期させることが好ましい。
(5)
The ejection hole clogging removal operation is preferably synchronized with the fuel ejection operation timing from the injector when the engine is operating.

この場合、エンジンの運転状態と同様のタイミングで噴出孔詰まり除去動作が行われるので、運転者に対して違和感を与えることを防止することができる。また、インジェクタから燃料が噴出されない場合に、噴出孔詰まり除去動作を行うことがより好ましい。   In this case, since the ejection hole clogging removing operation is performed at the same timing as the engine operating state, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable. Further, it is more preferable to perform the ejection hole clogging removing operation when the fuel is not ejected from the injector.

(6)
第3の発明に係るインジェクタ作動不良検出装置は、エンジンの燃焼室に燃料を供給するインジェクタと、エンジンからの排気ガスの排出系統に介挿されて、排気ガス中に含まれる微粒子量を検出する微粒子検出装置と、微粒子検出装置の検出値の変動に基づいて、インジェクタの作動不良を判定する第2の判定装置と、を含むものである。
(6)
According to a third aspect of the present invention, there is provided an injector malfunction detection device that is inserted in an injector for supplying fuel to a combustion chamber of an engine and an exhaust system for exhaust gas from the engine, and detects the amount of particulates contained in the exhaust gas. And a second determination device that determines malfunction of the injector based on fluctuations in the detection value of the particle detection device.

本発明に係るインジェクタ作動不良検出装置においては、インジェクタからエンジンの燃焼室に最適な量の燃料が供給される。それにより、エンジンの燃焼室で燃焼が行われ、その際に発生した排気が、排出系統を通して排出される。微粒子検出装置は、排出系統内を流れる排気の煤や塵埃量を検出し、第2の判定装置に検出値を与える。第2の判定装置は、検出値に応じてインジェクタが作動不良であるか否かの判定を行う。   In the injector malfunction detection device according to the present invention, an optimal amount of fuel is supplied from the injector to the combustion chamber of the engine. Thereby, combustion is performed in the combustion chamber of the engine, and the exhaust gas generated at that time is discharged through the discharge system. The particulate detection device detects the soot and dust amount of the exhaust flowing in the discharge system, and gives a detection value to the second determination device. The second determination device determines whether or not the injector is malfunctioning according to the detected value.

仮にインジェクタの作動不良が発生し、排気に微粒子または煤が多量に発生した場合、排気ガス内に煤等が多く含有されるので微粒子検出装置の検出値に基づいてインジェクタの作動不良を検出することができる。その結果、新たな部材を追加することなく、簡単な構成で容易にインジェクタの作動不良を検出することができる。したがって、不完全燃焼時の煤等でフィルタの目詰まりが生じた場合に生じる微粒子フィルタの溶損を防止することができる。また、特に、ディーゼル内燃機関においては、空燃費センサを設けていないため、空燃費センサ等の新たな部材を設ける必要がなく、部材のコスト増加を抑制することができる。   If a malfunction of the injector occurs and a large amount of particulates or soot is generated in the exhaust gas, the exhaust gas contains a large amount of soot and the like, so the malfunction of the injector is detected based on the detection value of the particulate detector. Can do. As a result, it is possible to easily detect the malfunction of the injector with a simple configuration without adding a new member. Therefore, it is possible to prevent the fine particle filter from being melted when the filter is clogged with soot or the like during incomplete combustion. In particular, in the diesel internal combustion engine, since the air fuel consumption sensor is not provided, it is not necessary to provide a new member such as an air fuel consumption sensor, and an increase in the cost of the member can be suppressed.

(7)
微粒子検出装置は、スモークセンサからなってもよい。この場合、ガス濃度検知または光学式により煤等の微粒子を容易に検出することができる。
(7)
The fine particle detection device may include a smoke sensor. In this case, fine particles such as soot can be easily detected by gas concentration detection or optical method.

(8)
微粒子検出装置は、排気ガスの排出系統における光の透過量に基づいて検出してもよい。
(8)
The fine particle detection device may detect based on the amount of transmitted light in the exhaust gas discharge system.

この場合、排気ガスの排出系統における光の透過量に基づいて微粒子量を検出するので、確実に微粒子量の変動を検出することができる。   In this case, since the amount of fine particles is detected based on the amount of transmitted light in the exhaust gas discharge system, fluctuations in the amount of fine particles can be reliably detected.

(9)
第4の発明に係るインジェクタ作動不良除去装置は、第3の発明に記載のインジェクタ作動不良検出装置を含み、第2の判定装置によりインジェクタが作動不良であると判定された場合に、インジェクタに噴出孔詰まりの除去動作を指示する制御装置を備えたものである。
(9)
An injector malfunction removal device according to a fourth aspect of the invention includes the injector malfunction detection device according to the third aspect of the invention. When the second determination apparatus determines that the injector is malfunctioning, it is ejected to the injector. A control device for instructing the removal operation of the clogging is provided.

第4の発明に係るインジェクタ作動不良除去装置においては、微粒子検出装置により検出される排出系統内を流れる排気の煤や塵埃量に基づいて、第2の判定装置が、インジェクタが作動不良であるか否かの判定を行う。インジェクタ作動不良検出装置の第2の判定装置によりインジェクタが作動不良であると判定された場合、制御装置によりインジェクタ噴出孔詰まりの除去動作が指示される。   In the injector malfunction removal device according to the fourth aspect of the invention, based on the exhaust soot and the amount of dust flowing in the exhaust system detected by the particulate detection device, the second determination device determines whether the injector is malfunctioning. Determine whether or not. When the second determination device of the injector malfunction detection device determines that the injector is malfunctioning, the controller instructs the removal operation of the injector injection hole clogging.

この場合、排気の状態に基づいてインジェクタの作動不良を検出することができる。ここで、インジェクタの作動不良の大多数が、インジェクタの噴出孔詰まりに起因するものであるため、インジェクタ噴出孔詰まり除去動作を行うことで大多数のインジェクタの作動不良を改善することができる。その結果、新たな部材を追加することなく、簡単な構成で容易にインジェクタの作動不良を検出し、さらに、インジェクタの作動不良を修復することができる。したがって、不完全燃焼した排気に含まれた煤でフィルタの目詰まりが生じた場合に生じる微粒子フィルタの溶損を防止することができる。また、特に、ディーゼル内燃機関においては、空燃費センサを設けていないため、空燃費センサを新たに設ける必要がなく、部材のコスト増加を抑制することができる。   In this case, malfunction of the injector can be detected based on the state of the exhaust. Here, since the majority of the malfunctions of the injectors are due to the injection hole clogging, the operation of the majority of the injectors can be improved by performing the injector ejection hole clogging removal operation. As a result, it is possible to easily detect a malfunction of the injector with a simple configuration without adding a new member, and to repair the malfunction of the injector. Therefore, it is possible to prevent the fine particle filter from being melted when the filter is clogged with the soot contained in the incompletely combusted exhaust gas. In particular, in the diesel internal combustion engine, since the air fuel consumption sensor is not provided, it is not necessary to newly provide an air fuel consumption sensor, and an increase in the cost of members can be suppressed.

(10)
噴出孔詰まり除去動作は、エンジンの運転状態におけるインジェクタからの燃料の噴出動作タイミングと同期させることが好ましい。
(10)
The ejection hole clogging removal operation is preferably synchronized with the fuel ejection operation timing from the injector when the engine is operating.

この場合、エンジンの運転状態と同様のタイミングで噴出孔詰まり除去動作が行われるので、運転者に対して違和感を与えることを防止することができる。また、インジェクタから燃料が噴出されない場合に、噴出孔詰まり除去動作を行うことがより好ましい。   In this case, since the ejection hole clogging removing operation is performed at the same timing as the engine operating state, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable. Further, it is more preferable to perform the ejection hole clogging removing operation when the fuel is not ejected from the injector.

次に、発明の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態においては、インジェクタ作動不良検出装置およびそれを備えたインジェクタ作動不良除去装置を、水冷式の4サイクルディーゼル機関に適用した場合を例に挙げて説明する。図1は、本実施の形態に係るインジェクタ作動不良除去装置を適用したエンジン100の構成の一例を示す模式図である。   Next, embodiments of the invention will be described. In the present embodiment, the case where the injector malfunction detection device and the injector malfunction removal device including the injector malfunction detection device are applied to a water-cooled four-cycle diesel engine will be described as an example. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a configuration of an engine 100 to which the injector malfunction removal device according to the present embodiment is applied.

図1に示すように、エンジン100は、クランクポジションセンサ120、アクセル開度センサ130、各気筒200、燃料噴射弁(以下、インジェクタと呼ぶ。)210、コモンレール300、コモンレール圧センサ310、燃料供給管320、燃料ポンプ400、ポンププーリ410、クランクプーリ420、ベルト430、エアクリーナボックス500、エアーフローセンサ510、遠心過給機(以下、ターボチャージャと呼ぶ。)600、コンプレッサハウジング610、タービンハウジング620、インタークーラ700、吸気枝管800、吸気管810、吸気絞り弁820、吸気絞り用アクチュエータ830、排気枝管900、排気管910、排気絞り弁920、排気絞り用アクチュエータ930、排気温度センサ940、DPF排気圧力センサ941、ディーゼルパティキュレートフィルタ(Diesel Particulate Filter:以下、単にDPFという。)950、排気再循環通路(以下、EGR通路とする。)960、流量調整弁(以下、EGR弁とする。)970およびEGRクーラ980を含む。   As shown in FIG. 1, the engine 100 includes a crank position sensor 120, an accelerator opening sensor 130, each cylinder 200, a fuel injection valve (hereinafter referred to as an injector) 210, a common rail 300, a common rail pressure sensor 310, and a fuel supply pipe. 320, fuel pump 400, pump pulley 410, crank pulley 420, belt 430, air cleaner box 500, air flow sensor 510, centrifugal supercharger (hereinafter referred to as turbocharger) 600, compressor housing 610, turbine housing 620, intercooler. 700, intake branch pipe 800, intake pipe 810, intake throttle valve 820, intake throttle actuator 830, exhaust branch pipe 900, exhaust pipe 910, exhaust throttle valve 920, exhaust throttle actuator 930, exhaust temperature sensor 940, DP Exhaust pressure sensor 941, diesel particulate filter (Diesel Particulate Filter: hereinafter simply referred to as DPF) 950, exhaust recirculation passage (hereinafter referred to as EGR passage) 960, flow rate adjusting valve (hereinafter referred to as EGR valve). 970 and EGR cooler 980.

ここで、DPF950とは、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質を減少させるフィルタである。また、EGR(EXHAUST GAS RECIRCULATION)とは、排気ガス再循環のことで排気ガスの一部を吸気側に入れることにより、吸入空気の酸素濃度が低下して燃焼温度・燃焼速度を低減し、Noxの排出量を減少させるものである。   Here, the DPF 950 is a filter that reduces particulate matter contained in the exhaust gas of the diesel engine. In addition, EGR (EXHAUST GAS RECIRCULATION) is a part of exhaust gas recirculation that puts part of the exhaust gas into the intake side, reducing the oxygen concentration of the intake air and reducing the combustion temperature and combustion speed. This reduces the amount of emissions.

また、図1に示すように、エンジン100の周囲には、エンジン100を制御するための電子制御ユニット(Electronic Control Unit:以下、ECUと呼ぶ。)110が設けられている。ECU110は、運転者の要求に応じて、またはエンジン100の動作条件に応じてエンジン100の動作状態を制御するユニットである。このECU110の詳細については後述する。また、ECU110には、後述するようにクランクポジションセンサ120、アクセル開度センサ130等の信号が入力される。さらに、ECU110は、メータパネル表示装置140の表示指示が制御できるように接続される。   As shown in FIG. 1, an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) 110 for controlling the engine 100 is provided around the engine 100. ECU 110 is a unit that controls the operating state of engine 100 in response to a driver's request or in accordance with operating conditions of engine 100. Details of the ECU 110 will be described later. Further, as will be described later, the ECU 110 receives signals from a crank position sensor 120, an accelerator opening sensor 130, and the like. Further, ECU 110 is connected so that the display instruction of meter panel display device 140 can be controlled.

次に、図1のエンジン100の詳細構成について説明する。図1に示すように、エンジン100を構成する各気筒200の燃焼室には、直接燃料を噴射するインジェクタ210がそれぞれ設けられる。   Next, a detailed configuration of the engine 100 of FIG. 1 will be described. As shown in FIG. 1, an injector 210 that directly injects fuel is provided in the combustion chamber of each cylinder 200 constituting the engine 100.

各インジェクタ210には、燃料を所定圧まで蓄圧する蓄圧室(以下、コモンレールと呼ぶ。)300が接続される。コモンレール300には、コモンレール300内に充填された燃料の圧力に対応した電気信号を出力するコモンレール圧センサ310が取り付けられている。   Each injector 210 is connected to a pressure accumulation chamber (hereinafter referred to as a common rail) 300 that accumulates fuel to a predetermined pressure. A common rail pressure sensor 310 that outputs an electric signal corresponding to the pressure of the fuel filled in the common rail 300 is attached to the common rail 300.

また、コモンレール300には、燃料ポンプ400に連通するように燃料供給管320が設けられる。ここで、燃料ポンプ400は、エンジン100の出力軸(クランクシャフト)の回転トルクを駆動源として作動するポンプである。燃料ポンプ400の入力軸に取り付けられたポンププーリ410は、エンジン100の出力軸(クランクシャフト)に取り付けられたクランクプーリ420とベルト430とを介して連結されている。   The common rail 300 is provided with a fuel supply pipe 320 so as to communicate with the fuel pump 400. Here, the fuel pump 400 is a pump that operates using the rotational torque of the output shaft (crankshaft) of the engine 100 as a drive source. A pump pulley 410 attached to the input shaft of the fuel pump 400 is connected via a belt 430 and a crank pulley 420 attached to the output shaft (crankshaft) of the engine 100.

このように構成された燃料噴射系では、クランクシャフトの回転トルクが燃料ポンプ400の入力軸へ伝達されると、燃料ポンプ400は、伝達された回転トルクに応じた圧力で燃料を吐出する。   In the fuel injection system configured as described above, when the rotational torque of the crankshaft is transmitted to the input shaft of the fuel pump 400, the fuel pump 400 discharges fuel at a pressure corresponding to the transmitted rotational torque.

燃料ポンプ400から吐出された燃料は、燃料供給管320を介してコモンレール300へ供給され、コモンレール300において所定圧まで蓄圧されて各気筒200のインジェクタ210へ分配される。そして、インジェクタ210に駆動電流が印加されると、インジェクタ210が開弁し、その結果、インジェクタ210から各気筒200内へ燃料が噴射される。なお、本実施の形態においては、インジェクタ210からの噴射タイミングは、エンジン100のピストン(図示せず)が2サイクルする度に1回発生する。   The fuel discharged from the fuel pump 400 is supplied to the common rail 300 through the fuel supply pipe 320, accumulated in the common rail 300 to a predetermined pressure, and distributed to the injectors 210 of each cylinder 200. When a drive current is applied to the injector 210, the injector 210 opens, and as a result, fuel is injected from the injector 210 into each cylinder 200. In the present embodiment, the injection timing from injector 210 occurs once every two pistons (not shown) of engine 100 make two cycles.

また、エンジン100には、吸気枝管800が接続されており、吸気枝管800の各枝管は、各気筒200の燃焼室および吸気ポート(図示省略)を介して連通して設けられる。   In addition, an intake branch pipe 800 is connected to the engine 100, and each branch pipe of the intake branch pipe 800 is provided in communication with each other through a combustion chamber and an intake port (not shown) of each cylinder 200.

吸気枝管800は、吸気管810に接続され、この吸気管810は、エアクリーナボックス500に接続されている。エアクリーナボックス500より下流の吸気管810には、吸気管810内を流通する吸気の質量に対応した電気信号を出力するエアーフローセンサ510が取り付けられている。具体的にこのエアーフローセンサ510には、電熱線が設けられており、空気通過量が多いと電熱線の温度が下がる。それにより、電熱線の温度を一定温度に保つように電圧の上昇が行われる。この場合の電圧上昇に比例して空気通過量が算定される。   The intake branch pipe 800 is connected to the intake pipe 810, and the intake pipe 810 is connected to the air cleaner box 500. An airflow sensor 510 that outputs an electrical signal corresponding to the mass of the intake air flowing through the intake pipe 810 is attached to the intake pipe 810 downstream of the air cleaner box 500. Specifically, the airflow sensor 510 is provided with a heating wire, and the temperature of the heating wire is lowered when the air passage amount is large. Thereby, the voltage is increased so as to keep the temperature of the heating wire at a constant temperature. In this case, the air passage amount is calculated in proportion to the voltage increase.

吸気管810における吸気枝管800の上流に位置する部位には、吸気管810内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁820が設けられている。この吸気絞り弁820には、吸気絞り弁820をステップモータ等で開閉駆動させる吸気絞り用アクチュエータ830が取り付けられている。   An intake throttle valve 820 that adjusts the flow rate of the intake air flowing through the intake pipe 810 is provided at a portion of the intake pipe 810 located upstream of the intake branch pipe 800. An intake throttle actuator 830 that opens and closes the intake throttle valve 820 with a step motor or the like is attached to the intake throttle valve 820.

エアーフローセンサ510と吸気絞り弁820との間に位置する吸気管810には、排気の熱エネルギを駆動源として作動するターボチャージャ600のコンプレッサハウジング610が設けられ、コンプレッサハウジング610より下流の吸気管810には、コンプレッサハウジング610内で圧縮されて高温となった吸気を冷却するためのインタークーラ700が設けられている。   An intake pipe 810 located between the air flow sensor 510 and the intake throttle valve 820 is provided with a compressor housing 610 of a turbocharger 600 that operates using the thermal energy of exhaust as a drive source, and an intake pipe downstream from the compressor housing 610. 810 is provided with an intercooler 700 for cooling the intake air that has been compressed in the compressor housing 610 to a high temperature.

このように構成された吸気系において、エアクリーナボックス500内に流入した吸気は、塵埃等が除去された後、吸気管810を介してコンプレッサハウジング610に流入される。   In the intake system configured as described above, the intake air that flows into the air cleaner box 500 flows into the compressor housing 610 via the intake pipe 810 after dust and the like are removed.

コンプレッサハウジング610に流入した吸気は、コンプレッサハウジング610に内装されたコンプレッサホイール(図示せず)の回転によって圧縮される。コンプレッサハウジング610内で圧縮されて高温となった吸気は、インタークーラ700において冷却された後、吸気絞り弁820によって流量調節されて吸気枝管800に流入される。吸気枝管800に流入した吸気は、各枝管を介して各気筒200の燃焼室へ分配され、各気筒200のインジェクタ210から噴射された燃料を着火源としてともに燃焼される。   The intake air flowing into the compressor housing 610 is compressed by the rotation of a compressor wheel (not shown) built in the compressor housing 610. The intake air that has been compressed in the compressor housing 610 and has reached a high temperature is cooled in the intercooler 700, and then the flow rate is adjusted by the intake throttle valve 820 and flows into the intake branch pipe 800. The intake air flowing into the intake branch pipe 800 is distributed to the combustion chambers of the respective cylinders 200 through the respective branch pipes, and is combusted together with the fuel injected from the injectors 210 of the respective cylinders 200 as an ignition source.

一方、エンジン100には、排気枝管900が接続され、排気枝管900の各枝管が排気ポート(図示省略)を介して各気筒200の燃焼室と連通している。   On the other hand, an exhaust branch pipe 900 is connected to the engine 100, and each branch pipe of the exhaust branch pipe 900 communicates with the combustion chamber of each cylinder 200 via an exhaust port (not shown).

排気枝管900は、ターボチャージャ600のタービンハウジング620と接続されている。タービンハウジング620は、排気管910と接続され、この排気管910は、下流でマフラー(図示省略)に接続されている。   The exhaust branch pipe 900 is connected to the turbine housing 620 of the turbocharger 600. The turbine housing 620 is connected to an exhaust pipe 910, and this exhaust pipe 910 is connected downstream to a muffler (not shown).

排気管910の途中には、吸蔵還元型NOx触媒を担持したDPF950が設けられている。DPF950より上流の排気管910には、排気管910内を流通する排気の温度に対応した電気信号を出力する排気温度センサ940が取り付けられている。また、排気温度センサ940の近傍には、排気管910内を流通する排気の圧力に対応した電気信号を出力するDPF排気圧力センサ941が取り付けられている。   In the middle of the exhaust pipe 910, a DPF 950 carrying an NOx storage reduction catalyst is provided. An exhaust temperature sensor 940 that outputs an electrical signal corresponding to the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 910 is attached to the exhaust pipe 910 upstream of the DPF 950. Further, a DPF exhaust pressure sensor 941 that outputs an electrical signal corresponding to the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 910 is attached in the vicinity of the exhaust temperature sensor 940.

DPF950より下流の排気管910には、排気管910内を流通する排気の流量を調節する排気絞り弁920が設けられている。この排気絞り弁920には、排気絞り弁920をステップモータ等で開閉駆動する排気絞り用アクチュエータ930が取り付けられている。   The exhaust pipe 910 downstream of the DPF 950 is provided with an exhaust throttle valve 920 that adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 910. An exhaust throttle actuator 930 that opens and closes the exhaust throttle valve 920 with a step motor or the like is attached to the exhaust throttle valve 920.

このように構成された排気系では、エンジン100の各気筒200で燃焼された混合気(既燃ガス)が排気ポートを介して排気枝管900へ排出され、次いで排気枝管900からターボチャージャ600のタービンハウジング620へ流入する。タービンハウジング620に流入した排気は、排気が持つ運動エネルギを利用してタービンハウジング620内に回転自在に支持されたタービンホイールを回転させる。その際、タービンホイールの回転トルクは、前述したコンプレッサハウジング610のコンプレッサホイールへ伝達される。   In the exhaust system configured as described above, the air-fuel mixture (burned gas) combusted in each cylinder 200 of the engine 100 is discharged to the exhaust branch pipe 900 through the exhaust port, and then the turbocharger 600 from the exhaust branch pipe 900. Into the turbine housing 620. The exhaust gas flowing into the turbine housing 620 rotates a turbine wheel that is rotatably supported in the turbine housing 620 using kinetic energy of the exhaust gas. At that time, the rotational torque of the turbine wheel is transmitted to the compressor wheel of the compressor housing 610 described above.

タービンハウジング620から排出された排気は、排気管910を介してDPF950へ流入し、排気中の微粒子(例えば煤)が捕集され且つ有害ガス成分が除去又は浄化される。DPF950で微粒子を捕集され且つ有害ガス成分を除去又は浄化された排気は、必要に応じて排気絞り弁920によって流量を調節された後にマフラーを介して大気中に放出される。   The exhaust discharged from the turbine housing 620 flows into the DPF 950 via the exhaust pipe 910, and particulates (for example, soot) in the exhaust are collected and harmful gas components are removed or purified. The exhaust gas in which the particulates are collected by the DPF 950 and the harmful gas component is removed or purified is discharged to the atmosphere through the muffler after the flow rate is adjusted by the exhaust throttle valve 920 as necessary.

また、排気枝管900と吸気枝管800とは、排気枝管900内を流通する排気の一部を吸気枝管800へ再循環させる排気再循環通路(以下、EGR通路と呼ぶ。)960を介して連通されている。このEGR通路960の途中には、電磁弁などで構成され、印加電力の大きさに応じてEGR通路960内を流通する排気(以下、EGRガスとする。)の流量を変更する流量調整弁(以下、EGR弁とする。)970が設けられている。   Further, the exhaust branch pipe 900 and the intake branch pipe 800 serve as an exhaust gas recirculation passage (hereinafter referred to as an EGR passage) 960 that recirculates a part of the exhaust gas flowing through the exhaust branch pipe 900 to the intake branch pipe 800. It is communicated through. In the middle of the EGR passage 960, a flow rate adjustment valve (which is constituted by an electromagnetic valve or the like, and changes the flow rate of exhaust gas (hereinafter referred to as EGR gas) flowing through the EGR passage 960 according to the magnitude of applied power. (Hereinafter referred to as EGR valve) 970 is provided.

EGR弁970より上流側のEGR通路960には、EGR通路960内を流通するEGRガスを冷却するEGRクーラ980が設けられている。EGRクーラ980には、冷却水通路(図示省略)が設けられエンジン100を冷却するための冷却水の一部が循環される。   An EGR cooler 980 that cools the EGR gas that circulates in the EGR passage 960 is provided in the EGR passage 960 upstream of the EGR valve 970. The EGR cooler 980 is provided with a cooling water passage (not shown), and a part of the cooling water for cooling the engine 100 is circulated.

このように構成された排気再循環機構では、EGR弁970が開弁されると、EGR通路960が導通状態となり、排気枝管900内を流通する排気の一部がEGR通路960へ流入し、EGRクーラ980を経て吸気枝管800へ導かれる。   In the exhaust gas recirculation mechanism configured as described above, when the EGR valve 970 is opened, the EGR passage 960 becomes conductive, and a part of the exhaust gas flowing through the exhaust branch pipe 900 flows into the EGR passage 960, It is guided to the intake branch pipe 800 through the EGR cooler 980.

その際、EGRクーラ980では、EGR通路960内を流通するEGRガスとエンジン100の冷却水との間で熱交換が行われ、EGRガスが冷却される。   At that time, in the EGR cooler 980, heat exchange is performed between the EGR gas flowing in the EGR passage 960 and the cooling water of the engine 100, thereby cooling the EGR gas.

EGR通路960を介して排気枝管900から吸気枝管800へ還流されたEGRガスは、吸気枝管800の上流から流れてきた新しい吸気と混ざり合いつつ各気筒200の燃焼室へ導かれる。   The EGR gas recirculated from the exhaust branch pipe 900 to the intake branch pipe 800 via the EGR passage 960 is guided to the combustion chamber of each cylinder 200 while being mixed with new intake air flowing from the upstream side of the intake branch pipe 800.

ここで、EGRガスには、水(H2O)や二酸化炭素(CO2)等のように、自ら燃焼することがなく、且つ、熱容量が高い不活性ガス成分が含まれているため、EGRガスが混合気中に含有されている場合、混合気の燃焼温度を低下させることができる。その結果、窒素酸化物(NOx)の発生量を抑制することができる。 Here, the EGR gas contains an inert gas component that does not burn by itself and has a high heat capacity, such as water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ). When gas is contained in the air-fuel mixture, the combustion temperature of the air-fuel mixture can be lowered. As a result, the amount of nitrogen oxide (NOx) generated can be suppressed.

さらに、EGRクーラ980においてEGRガスが冷却されると、EGRガス自体の温度が低下するとともにEGRガスの体積が縮小されるため、EGRガスが燃焼室内に供給されたときに燃焼室内の雰囲気温度が不要に上昇することを防止でき、燃焼室内に供給される新しい吸気の量(新しい吸気の体積)を不要に減少させることもない。   Further, when the EGR gas is cooled in the EGR cooler 980, the temperature of the EGR gas itself is reduced and the volume of the EGR gas is reduced. Therefore, when the EGR gas is supplied into the combustion chamber, the atmospheric temperature in the combustion chamber is reduced. It is possible to prevent an unnecessary increase, and the amount of new intake air (new intake air volume) supplied into the combustion chamber is not unnecessarily reduced.

続いて、図2は、エンジン100のECU110の構成を示すブロック図である。   2 is a block diagram showing a configuration of ECU 110 of engine 100. As shown in FIG.

図2に示すように、ECU110は、CPU(中央演算処理装置)111、ROM(Read Only Memory:読み出し専用記憶装置)112、RAM(Random Access Memory:記憶装置)113、バックアップRAM114、A/D(analog to digital translation)変換装置115、入力ポート116、出力ポート117および双方向性バス118を含む。なお、ECU110では、CPU111、ROM112、RAM113、バックアップRAM114が、双方向性バス118を介して入力ポート116からの信号を受け取り、制御信号を出力ポート117から出力することができるように構成される。   As shown in FIG. 2, the ECU 110 includes a CPU (Central Processing Unit) 111, a ROM (Read Only Memory) 112, a RAM (Random Access Memory) 113, a backup RAM 114, and an A / D (A / D). analog to digital translation) converter 115, input port 116, output port 117, and bidirectional bus 118. The ECU 110 is configured such that the CPU 111, ROM 112, RAM 113, and backup RAM 114 can receive a signal from the input port 116 via the bidirectional bus 118 and output a control signal from the output port 117.

図2に示すように、ECU110には、コモンレール圧センサ310、エアーフローセンサ510、排気温度センサ940、DPF排気圧力センサ941、アクセル開度センサ130、クランクポジションセンサ120等の各種センサが電気配線を介して接続される。それにより、上記した各種センサの出力信号がECU110のA/D変換装置115に入力され、アナログ−デジタル変換が行われる。なおクランクポジションセンサ120については、デジタル出力が可能であるため、入力ポート116に直接接続されている。   As shown in FIG. 2, various sensors such as a common rail pressure sensor 310, an air flow sensor 510, an exhaust temperature sensor 940, a DPF exhaust pressure sensor 941, an accelerator opening sensor 130, and a crank position sensor 120 are electrically connected to the ECU 110. Connected through. Thereby, the output signals of the various sensors described above are input to the A / D conversion device 115 of the ECU 110, and analog-digital conversion is performed. The crank position sensor 120 is directly connected to the input port 116 because digital output is possible.

アナログ−デジタル変換された各種センサの信号は、入力ポート116および双方向性バス118を介してCPU111に与えられるとともに、RAM113またはバックアップRAM114に与えられる。バックアップRAM114は、エンジン100の運転停止後もデータを記憶可能な不揮発性のメモリから構成される。   Signals of various sensors converted from analog to digital are supplied to the CPU 111 via the input port 116 and the bidirectional bus 118 and to the RAM 113 or the backup RAM 114. The backup RAM 114 is composed of a nonvolatile memory that can store data even after the engine 100 is stopped.

例えば、ROM112にはインジェクタ210を制御するための燃料噴射制御ルーチン、インジェクタ噴出孔詰まり検出除去ルーチン、吸気絞り弁820を制御するための吸気絞り制御ルーチン、排気絞り弁920を制御するための排気絞り制御ルーチン、EGR弁970を制御するためのEGR制御ルーチン、燃料噴射量を補正するための燃料噴射量補正ルーチン等のアプリケーションプログラム等が記憶されている。   For example, the ROM 112 includes a fuel injection control routine for controlling the injector 210, an injector injection hole clogging detection / removal routine, an intake throttle control routine for controlling the intake throttle valve 820, and an exhaust throttle for controlling the exhaust throttle valve 920. Application programs such as a control routine, an EGR control routine for controlling the EGR valve 970, and a fuel injection amount correction routine for correcting the fuel injection amount are stored.

また、ROM112は、上記したアプリケーションプログラムに加え、各種の制御マップを記憶している。ここで、制御マップとは、例えばエンジン100の運転状態と基本燃料噴射量(基本燃料噴射時間)との関係を示す燃料噴射量制御マップ、エンジン100の運転状態と基本燃料噴射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マップ、エンジン100の運転状態と吸気絞り弁820の目標開度との関係を示す吸気絞り弁開度制御マップ、エンジン100の運転状態と排気絞り弁920の目標開度との関係を示す排気絞り弁開度制御マップ、エンジン100の運転状態とEGR弁970の目標開度との関係を示すEGR弁開度制御マップ、エンジン100の運転状態と排気圧力センサ941の圧力増加率との関係を示す圧力増加率マップ等である。   The ROM 112 stores various control maps in addition to the above application programs. Here, the control map is, for example, a fuel injection amount control map showing the relationship between the operating state of the engine 100 and the basic fuel injection amount (basic fuel injection time), and the relationship between the operating state of the engine 100 and the basic fuel injection timing. The fuel injection timing control map shown, the intake throttle valve opening control map showing the relationship between the operating state of the engine 100 and the target opening of the intake throttle valve 820, the operating state of the engine 100 and the target opening of the exhaust throttle valve 920 Exhaust throttle valve opening control map showing the relationship, EGR valve opening control map showing the relationship between the operating state of the engine 100 and the target opening of the EGR valve 970, the operating state of the engine 100 and the pressure increase rate of the exhaust pressure sensor 941 And a pressure increase rate map showing the relationship.

続いて、RAM114には、各センサからの出力信号やCPU111の演算結果等が格納される。この演算結果とは、例えば、クランクポジションセンサ120がパルス信号を出力する時間的な間隔に基づいて算出される機関回転数等である。これらのデータは、クランクポジションセンサ120がパルス信号を出力する都度、最新のデータに書き換えられる。   Subsequently, the RAM 114 stores output signals from the sensors, calculation results of the CPU 111, and the like. The calculation result is, for example, an engine speed calculated based on a time interval at which the crank position sensor 120 outputs a pulse signal. These data are rewritten to the latest data every time the crank position sensor 120 outputs a pulse signal.

以上のように、CPU111は、ROM112に記憶されたアプリケーションプログラムを読み込み、入力された各種センサの信号に基づいて動作する。例えば、CPU111は、各種センサの信号に基づいて、インジェクタ制御、吸気絞り制御、排気絞り制御、EGR制御、燃料噴射量補正制御等を実行する。特に本実施の形態においては、CPU111は、後述するインジェクタ噴出詰まり除去ルーチンを実行し、ROM112に記憶された処理に基づいて各種センサの信号を判定し、双方向性バス118および出力ポート117を介してインジェクタ210、吸気絞り用アクチュエータ830、排気絞り用アクチュエータ930、EGR弁970等に動作信号を与える。   As described above, the CPU 111 reads the application program stored in the ROM 112 and operates based on the input signals of various sensors. For example, the CPU 111 executes injector control, intake throttle control, exhaust throttle control, EGR control, fuel injection amount correction control, and the like based on signals from various sensors. In particular, in the present embodiment, the CPU 111 executes an injector ejection clogging removal routine which will be described later, determines signals from various sensors based on processing stored in the ROM 112, and passes through the bidirectional bus 118 and the output port 117. Thus, operation signals are given to the injector 210, the intake throttle actuator 830, the exhaust throttle actuator 930, the EGR valve 970, and the like.

次いで、図3は、CPU111のインジェクタ噴出孔詰まり検出除去ルーチンについて説明する。図3は、CPU111の処理動作を示すフローチャートである。   Next, FIG. 3 illustrates an injector ejection hole clogging detection / removal routine of the CPU 111. FIG. 3 is a flowchart showing the processing operation of the CPU 111.

まず、CPU111は、インジェクタ210以外の部品が正常か否か判定する(ステップS1)。例えば、CPU111は、バックアップRAM114に記憶された機関回転数、アクセル開度センサ130の出力信号(アクセル開度)、エアーフローセンサ510の出力信号値(検知空気量)、燃料噴射量等を読み出し、正常か否かを判定する。ここで、正常でない場合とは、例えば、エアーフローセンサ510の検知空気量が全く検出されない場合等、CPU111が所定の信号を受け取らないと判定する場合である。その他、EGR弁970の動作がリフトセンサ(図示せず)により異常と判定される場合、またはインテークマニホールドの圧力を検知する圧力センサ(図示せず)からの値が異常である場合等がある。   First, the CPU 111 determines whether or not components other than the injector 210 are normal (step S1). For example, the CPU 111 reads out the engine speed, the output signal of the accelerator opening sensor 130 (accelerator opening), the output signal value (detected air amount) of the air flow sensor 510, the fuel injection amount, etc. stored in the backup RAM 114, Determine whether it is normal. Here, the case where it is not normal is a case where the CPU 111 determines not to receive a predetermined signal, for example, when the amount of air detected by the airflow sensor 510 is not detected at all. In addition, there are cases where the operation of the EGR valve 970 is determined to be abnormal by a lift sensor (not shown), or the value from a pressure sensor (not shown) that detects the pressure of the intake manifold is abnormal.

CPU111がインジェクタ210以外の部品が故障していると判定した場合、他の部品の故障を表示するように指示する(ステップS2)。具体的にCPU111は、メータパネル表示装置140に運転者に対する警告を報知させる。運転者は、メータパネル表示装置140の警告を認識し、部品の交換を行うことができる。   When the CPU 111 determines that a component other than the injector 210 has failed, the CPU 111 instructs to display a failure of another component (step S2). Specifically, the CPU 111 causes the meter panel display device 140 to issue a warning to the driver. The driver can recognize the warning on the meter panel display device 140 and replace the parts.

なお、この場合、ECU110のCPU111からメータパネル表示装置140に直接的に指示を与えるのではなく、CPU111が他の中央処理演算装置と通信し、他の中央演算処理装置がメータパネル表示装置140に指示を与えるように構成してもよい。   In this case, the CPU 111 of the ECU 110 does not directly give an instruction to the meter panel display device 140, but the CPU 111 communicates with another central processing arithmetic device, and the other central processing processing device communicates with the meter panel display device 140. An instruction may be provided.

次に、CPU111は、インジェクタ210以外の部品が正常であると判定した場合、発生トルクの算出を行う(ステップS3)。ここで、CPU111は、クランクポジションセンサ120からの信号を用いてクランクの角加速度から発生トルクを算出する。   Next, when the CPU 111 determines that the parts other than the injector 210 are normal, the CPU 111 calculates the generated torque (step S3). Here, the CPU 111 uses the signal from the crank position sensor 120 to calculate the generated torque from the angular acceleration of the crank.

なお、本実施の形態においては、クランクポジションセンサ120等の角加速度センサを用いて発生トルクを算出したが、これに限定されず、他の任意のセンサ、例えば、トルクセンサまたは歪みゲージを用いて発生トルクを算出してもよい。   In the present embodiment, the generated torque is calculated using an angular acceleration sensor such as the crank position sensor 120. However, the present invention is not limited to this, and other arbitrary sensors such as a torque sensor or a strain gauge are used. The generated torque may be calculated.

次いで、CPU111は、要求トルクの演算を行う(ステップS4)。要求トルクの演算とは、例えば、エンジン100の運転状態と基本燃料噴射量(基本燃料噴射時間)との関係を示す燃料噴射量制御マップまたは、エンジン100の運転状態と基本燃料噴射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マップ等から、インジェクタ210からの燃料噴射量または噴射タイミング、吸気の空気量(エアーフローセンサ510の検出値)を抽出して算出される。   Next, the CPU 111 calculates a required torque (step S4). The calculation of the required torque is, for example, a fuel injection amount control map showing the relationship between the operating state of the engine 100 and the basic fuel injection amount (basic fuel injection time), or the relationship between the operating state of the engine 100 and the basic fuel injection timing. Is calculated by extracting the fuel injection amount or injection timing from the injector 210 and the intake air amount (detected value of the air flow sensor 510) from a fuel injection timing control map or the like.

次に、CPU111は、要求トルクから発生トルクを減算した値が一定値よりも小さいか否かを判定する(ステップS5)。ここでの一定値とは、要求トルクと発生トルクとの許容差を示す値である。   Next, the CPU 111 determines whether or not a value obtained by subtracting the generated torque from the required torque is smaller than a certain value (step S5). Here, the constant value is a value indicating a tolerance between the required torque and the generated torque.

要求トルクから発生トルクを減算した値が一定値よりも大きいと判定された場合、CPU111は、DPF排気圧力センサ941からの信号を読み込む(ステップS6)。そして、CPU111は、読み込んだDPF排気圧力センサ941からの信号に基づいて、DPF圧力増加率が所定値以上か否かを判定する(ステップS7)。   If it is determined that the value obtained by subtracting the generated torque from the required torque is greater than a certain value, the CPU 111 reads a signal from the DPF exhaust pressure sensor 941 (step S6). Then, the CPU 111 determines whether or not the DPF pressure increase rate is equal to or greater than a predetermined value based on the read signal from the DPF exhaust pressure sensor 941 (step S7).

ここで、所定値について説明する。図4は所定値を説明するための模式図である。図4の縦軸は圧力を示し、横軸は時間を示す。   Here, the predetermined value will be described. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the predetermined value. The vertical axis in FIG. 4 indicates pressure, and the horizontal axis indicates time.

ここで、所定値とは、インジェクタ210において燃料の噴出口の詰まりが発生しているか否かを判定するための値である。   Here, the predetermined value is a value for determining whether or not the fuel injection port is clogged in the injector 210.

図4においては、直線Nは、正常な場合の圧力、すなわちインジェクタ210において燃料の噴出口の詰まりが生じていない場合の圧力線を示し、直線Aは、インジェクタ210において燃料の噴出口の詰まりが生じた場合の圧力線を示す。   In FIG. 4, a straight line N indicates a normal pressure, that is, a pressure line when the fuel injection port is not clogged in the injector 210, and a straight line A indicates that the fuel injection port is clogged in the injector 210. The pressure line when it occurs is shown.

例えば、図4に示すように、運転状態が一定の場合、時間が経過するにつれてDPF950に補集された微粒子の量が増えていくことにより、直線Nに示すように、圧力が増加していく。ここで、インジェクタ210の燃料の噴出口に詰まりが発生したと仮定した場合、煤が通常よりも多く発生するので圧力増加率が高くなり、直線Aのように変動する。この場合の所定値とは、直線NにおけるΔT(ステップS6においてDPF排気圧力センサ941からの信号を読み込む期間)における圧力増加量に一定値を加えた値となる。圧力増加量は、CPU111が保有する圧力増加率マップより求める。一定値とはセンサまたは実験データの誤差分を考慮した値である。そして、DPF排気圧力センサ941から実際に検出した値を基に求めたΔTにおける圧力増加量と上記所定値とを比較することでインジェクタ210の燃料の噴出口の詰まりの有無を検出する。具体的には、DPF排気圧力センサ941から求められた圧力増加量が所定値以下であれば、インジェクタ210は正常であると判定し、逆に、DPF排気圧力センサ941から求めた圧力増加量が所定値以下であればインジェクタ210は正常であると判定し、逆にDPF排気圧力センサ941から求めた圧力増加量が所定値よりも大きければインジェクタ210の燃料の噴出口が詰まっていると判定する。   For example, as shown in FIG. 4, when the operation state is constant, the pressure increases as shown by the straight line N as the amount of fine particles collected in the DPF 950 increases as time elapses. . Here, if it is assumed that clogging has occurred at the fuel outlet of the injector 210, soot is generated more than usual, so the rate of increase in pressure becomes high and fluctuates as a straight line A. The predetermined value in this case is a value obtained by adding a constant value to the pressure increase amount in ΔT on the straight line N (period in which the signal from the DPF exhaust pressure sensor 941 is read in step S6). The pressure increase amount is obtained from a pressure increase rate map held by the CPU 111. The constant value is a value that takes into account the error of the sensor or experimental data. Then, the presence or absence of clogging of the fuel injection port of the injector 210 is detected by comparing the pressure increase amount at ΔT obtained based on the value actually detected from the DPF exhaust pressure sensor 941 with the predetermined value. Specifically, if the pressure increase obtained from the DPF exhaust pressure sensor 941 is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the injector 210 is normal, and conversely, the pressure increase obtained from the DPF exhaust pressure sensor 941 is If it is less than the predetermined value, it is determined that the injector 210 is normal, and conversely, if the pressure increase obtained from the DPF exhaust pressure sensor 941 is larger than the predetermined value, it is determined that the fuel outlet of the injector 210 is clogged. .

続いて、図3に示すように、DPF圧力増加率が所定値未満であると判定された場合、またはステップS5の処理において要求トルクから発生トルクを減算した値が一定値よりも小さいと判定された場合には、CPU111は処理を終了する。   Subsequently, as shown in FIG. 3, when it is determined that the DPF pressure increase rate is less than the predetermined value, or when the value obtained by subtracting the generated torque from the required torque in the process of step S5 is determined to be smaller than a certain value. In the case where it is detected, the CPU 111 ends the process.

すなわち、ステップS5の処理における値が一定値よりも小さいと判定された場合、CPU111は、ECU110から要求された要求トルクの値と、実際に発生している発生トルクの値との差が許容される範囲内であるため、正常に内燃機関が駆動しており、インジェクタ210からの燃料噴出の詰まりが発生していない状態であると判定する。これにより、CPU111によるインジェクタ210の詰まりは発生していないものと推測され、CPU111は処理を終了する。   That is, when it is determined that the value in the process of step S5 is smaller than a certain value, the CPU 111 allows a difference between the requested torque value requested from the ECU 110 and the actually generated torque value. Therefore, it is determined that the internal combustion engine is operating normally and the fuel injection from the injector 210 is not clogged. As a result, it is estimated that the clogging of the injector 210 by the CPU 111 has not occurred, and the CPU 111 ends the process.

一方、DPF圧力増加率が一定値よりも小さくないと判定された場合、CPU111は、処理フラグが『0』か否かを判定する(ステップS8)。   On the other hand, when it is determined that the DPF pressure increase rate is not smaller than the predetermined value, the CPU 111 determines whether or not the processing flag is “0” (step S8).

処理フラグが『0』であると判定された場合、CPU111は、続いて減速時の燃料カット中か否かを判定する(ステップS9)。具体的にCPU111は、クランクポジションセンサ120から発生トルクの有無を判定し、さらに、インジェクタ210に対して燃料供給停止の制御指示を行ったか否かで判定を行う。すなわち、クランクポジションセンサ120からの信号に基づいて、エンジン100が駆動しているか否かの判定を行う。このように、エンジン100が駆動している状態で、かつインジェクタ210から燃焼室への燃料供給を停止している状態とは、エンジン100の回転数を減少させている状態、すなわちアクセルをオフにして、エンジン100の回転数をアイドリング回転数まで低下させている場合である。   When it is determined that the processing flag is “0”, the CPU 111 subsequently determines whether or not the fuel is being cut during deceleration (step S9). Specifically, the CPU 111 determines the presence / absence of generated torque from the crank position sensor 120, and further determines whether or not a control instruction for stopping fuel supply has been issued to the injector 210. That is, based on the signal from the crank position sensor 120, it is determined whether or not the engine 100 is being driven. As described above, the state in which the engine 100 is driven and the fuel supply from the injector 210 to the combustion chamber is stopped is a state in which the rotational speed of the engine 100 is decreased, that is, the accelerator is turned off. In this case, the rotational speed of the engine 100 is reduced to the idling rotational speed.

したがって、CPU111は、エンジン100の回転数を減少させる場合、すなわち、燃料カット中であると判定した場合、CPU111は、噴出孔詰まり除去を指示する(ステップS10)。この噴出孔詰まり除去工程におけるインジェクタ210に与える信号の詳細については後述する。CPU111は、噴出孔詰まり除去を指示した後、処理フラグを『0』から『1』に変更する(ステップS10)。   Therefore, when the CPU 111 decreases the rotation speed of the engine 100, that is, when it is determined that the fuel is being cut, the CPU 111 instructs removal of the ejection hole clogging (step S10). Details of a signal given to the injector 210 in the ejection hole clogging removing step will be described later. The CPU 111 changes the processing flag from “0” to “1” after instructing removal of the ejection hole clogging (step S10).

続いて、CPU111は、ステップS10の処理の後、ステップS3に戻りステップS3〜ステップS7の処理を繰り返す。   Subsequently, after the process of step S10, the CPU 111 returns to step S3 and repeats the processes of step S3 to step S7.

ここで、ステップS5の処理において要求トルクから発生トルクを減算した値が一定値以下であれば、CPU111は、インジェクタ210の作動不良(詰まり)が修復されたとして処理を終了する。同様に、ステップS7の処理においてDPF圧力増加率が所定値の範囲内であれば、CPU111は、インジェクタ210の作動不良(詰まり)が修復されたとして処理を終了する。   Here, if the value obtained by subtracting the generated torque from the required torque in the process of step S5 is equal to or less than a predetermined value, the CPU 111 ends the process assuming that the malfunction of the injector 210 (clogging) has been repaired. Similarly, if the DPF pressure increase rate is within the predetermined value in the process of step S7, the CPU 111 ends the process assuming that the operation failure (clogging) of the injector 210 has been repaired.

一方、インジェクタ210の作動不良(詰まり)が除去されず、ステップS8の処理を行う場合、CPU111は、処理フラグが『1』であると判定し、インジェクタ210の故障を表示するよう指示する(ステップS11)。この場合、CPU111は、上述したメータパネル表示装置140に故障した警告を報知させる。それにより、運転者は、インジェクタ210の交換を認識(認知)することができる。   On the other hand, when the operation failure (clogging) of the injector 210 is not removed and the process of step S8 is performed, the CPU 111 determines that the process flag is “1” and instructs to display a failure of the injector 210 (step). S11). In this case, the CPU 111 informs the meter panel display device 140 described above of the failure warning. As a result, the driver can recognize (recognize) the replacement of the injector 210.

なお、本実施の形態においては、処理フラグ『0』の場合にのみ、ステップS9〜ステップS11の処理を行うこととしたが、これに限定されず、ステップS9の処理を行う毎に処理フラグを累積加算させ、例えば、処理フラグが『111』に達するまでステップS9〜ステップS11の処理を繰り返し行うように設定してもよい。   In the present embodiment, the processing of step S9 to step S11 is performed only when the processing flag is “0”. However, the present invention is not limited to this, and the processing flag is set every time processing of step S9 is performed. For example, it may be set so that the processing in steps S9 to S11 is repeated until the processing flag reaches “111”.

なお、本実施の形態においては、DPF950の前におけるDPF排気圧力センサ941を用いることとしたが、これに限定されず、ディーゼル内燃機関において、コスト増加を容認する場合、またはガソリン内燃機関において、他の任意のセンサ、例えば、スモークセンサ等をDPF950の前に配設し、スモークセンサの透過率が低下した場合、例えば、煤が排気中に多く発生し、赤外線投光に対する受光量が低下したことに基づいてCPU111が、インジェクタ噴出孔詰まり、またはインジェクタ作動不良を判定することとしてもよい。   In the present embodiment, the DPF exhaust pressure sensor 941 in front of the DPF 950 is used. However, the present invention is not limited to this. In the case of allowing an increase in cost in a diesel internal combustion engine, or in a gasoline internal combustion engine, If any sensor, such as a smoke sensor, is placed in front of the DPF 950 and the transmittance of the smoke sensor decreases, for example, soot is generated in the exhaust gas, and the amount of light received by infrared projection decreases. On the basis of the above, the CPU 111 may determine whether the injector ejection hole is clogged or the injector malfunctions.

続いて、図5は、図3のステップS9の噴出孔詰まり除去の工程の一例を示す図である。   Next, FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the ejection hole clogging removal process in step S9 of FIG.

図5に示すように、CPU111は、まず燃料ポンプ400の回転数をUPするよう指示する(ステップS110)。続いて、CPU111は、インジェクタ210に噴射開始指示を行う(ステップS111)。   As shown in FIG. 5, the CPU 111 first instructs to increase the rotational speed of the fuel pump 400 (step S110). Subsequently, the CPU 111 gives an injection start instruction to the injector 210 (step S111).

この場合、コモンレール300内の圧力が上昇し、インジェクタ210から噴出される燃料の圧力を高めることができる。例えば、通常の運転時には、約100Mpaの圧力値を、ディーゼル内燃機関の燃焼において問題が生じない圧力値(例えば、140Mpa)まで高めることができる。それにより、インジェクタ210に付着しているデポジットまたは煤等を除去できる可能性が高くなり、インジェクタ210の詰まり除去を確実に行うことができる。   In this case, the pressure in the common rail 300 increases, and the pressure of the fuel ejected from the injector 210 can be increased. For example, during normal operation, the pressure value of about 100 Mpa can be increased to a pressure value (for example, 140 Mpa) that does not cause a problem in combustion of a diesel internal combustion engine. This increases the possibility of removing deposits, soot and the like adhering to the injector 210, and the clogging of the injector 210 can be reliably removed.

なお、本実施の形態においては、ステップS110の処理により燃料ポンプ400の回転数を大きくすることとしたが、これに限定されず、他の任意の回転数に設定するように指示してもよく、例えばアイドリング時の回転数に設定するようにしてもよい。   In the present embodiment, the number of revolutions of the fuel pump 400 is increased by the processing in step S110. However, the present invention is not limited to this, and it may be instructed to set another arbitrary number of revolutions. For example, the rotational speed at idling may be set.

次に、図6は、図5に示すインジェクタ210への噴射開始指示の一例を示す図である。   Next, FIG. 6 is a diagram showing an example of an injection start instruction to injector 210 shown in FIG.

図6(a)は、通常のエンジン100動作時におけるインジェクタ210の動作を示し、図6(b)は噴出孔詰まり除去工程におけるインジェクタ210の動作の一例を示し、図6(c)は噴出孔詰まり除去工程におけるインジェクタ210の動作の他の例を示し、図6(d)は噴出孔詰まり除去工程におけるインジェクタ210の動作のさらに他の例を示す。図6の縦軸は、インジェクタ210の圧力を示し、図6の横軸はインジェクタ210からの噴出時間を示す。   6A shows the operation of the injector 210 during normal operation of the engine 100, FIG. 6B shows an example of the operation of the injector 210 in the ejection hole clogging removal process, and FIG. 6C shows the ejection hole. Another example of the operation of the injector 210 in the clogging removal process is shown, and FIG. 6D shows still another example of the operation of the injector 210 in the ejection hole clogging removal process. The vertical axis in FIG. 6 represents the pressure of the injector 210, and the horizontal axis in FIG. 6 represents the ejection time from the injector 210.

図6(a)に示すように、通常のエンジン100のピストンが2往復する期間中に、インジェクタ210から低圧力で期間T1の間における噴出動作(通常、パイロット噴出と呼ばれる。)と、高圧力で期間T2の間における噴出動作と、の二つの噴出が行われる。   As shown in FIG. 6 (a), during the period in which the piston of the normal engine 100 reciprocates twice, the injector 210 performs a jetting operation (usually called pilot jetting) during a period T1 at a low pressure and a high pressure. Thus, two ejections, that is, the ejection operation during the period T2, are performed.

このように、ディーゼル内燃機関においては、燃焼室の燃焼効率を向上させるために、予備的な燃料噴射を行った後、再度燃料噴射を行って燃焼室内の好適な燃焼を実現している。ここで、期間T1は、例えば300μs以上500μs以下であり、期間T2は、例えば800μs以上1500μs以下の範囲である。また、高圧力とは、例えば約100Mpa以上180Mpa以下が好ましく、低圧力とは、例えば約32MPa以上100Mpa未満が好ましい。   Thus, in the diesel internal combustion engine, in order to improve the combustion efficiency of the combustion chamber, after performing preliminary fuel injection, fuel injection is performed again to realize suitable combustion in the combustion chamber. Here, the period T1 is, for example, 300 μs or more and 500 μs or less, and the period T2 is, for example, a range of 800 μs or more and 1500 μs or less. The high pressure is preferably about 100 Mpa to 180 Mpa, for example, and the low pressure is preferably about 32 MPa to less than 100 Mpa, for example.

図6(b)に示すように、噴出孔詰まり除去工程におけるインジェクタ210は、高圧力(例えば、140Mpa)で、期間T2と同期して4回の燃料噴出の噴出動作を行う。この図6(b)に示すように、インジェクタ210から高圧の燃料を噴出させることにより、インジェクタ210の詰まりを確実に除去することができる。なお、この4回の燃料噴出の圧力を低圧力(例えば、32Mpa;パイロット噴射時圧力)にしても間欠噴射により、ディジット除去または煤除去を行うことができ、十分な効果を得ることができる。   As shown in FIG. 6B, the injector 210 in the ejection hole clogging removal step performs the ejection operation of the fuel ejection four times in synchronization with the period T2 at a high pressure (for example, 140 MPa). As shown in FIG. 6B, the high-pressure fuel is ejected from the injector 210, so that the clogging of the injector 210 can be reliably removed. Even if the pressure of these four fuel injections is low (for example, 32 Mpa; pilot injection pressure), digit removal or soot removal can be performed by intermittent injection, and a sufficient effect can be obtained.

また、図6(c)に示すように、噴出孔詰まり除去工程におけるインジェクタ210は、高圧力(例えば、140Mpa)で期間T2中に1/4×(T2)期間で2回の燃料噴出動作が行う。この図6(c)に示すように、インジェクタ210から高圧の燃料を噴出させるとともに、所定の時間インジェクタ210から高圧の燃料を噴出させないことにより、インジェクタ210の詰まりに対して確実に高圧力の燃料を衝突させることができるので、インジェクタ210の詰まりを確実に除去することができる。なお、この2回の燃料噴出の圧力を低圧力(例えば、32Mpa;パイロット噴射時圧力)にしても間欠噴射により、十分な効果を得ることができる。   In addition, as shown in FIG. 6C, the injector 210 in the ejection hole clogging removal process performs the fuel ejection operation twice in a period of 1/4 × (T2) during the period T2 at a high pressure (for example, 140 Mpa). Do. As shown in FIG. 6C, high pressure fuel is reliably ejected from clogging of the injector 210 by ejecting high pressure fuel from the injector 210 and not ejecting high pressure fuel from the injector 210 for a predetermined time. Therefore, the clogging of the injector 210 can be reliably removed. Even if the pressure of the two fuel injections is low (for example, 32 Mpa; pilot injection pressure), sufficient effects can be obtained by intermittent injection.

また、図6(d)に示すように、噴出孔詰まり除去工程におけるインジェクタ210は、高圧力(例えば、140Mpa)で、期間T2中に1/4×(T2)期間で1回の燃料噴出の噴出動作を行う。この図6(d)に示すように、インジェクタ210から高圧の燃料を1回だけ噴出させることでエンジン100の回転数低下をスムーズにし、さらに燃料の消費を抑制することができる。なお、この2回の燃料噴出の圧力を低圧力(例えば、32Mpa;パイロット噴射時圧力)にしても間欠噴射により、十分な効果を得ることができる。   Further, as shown in FIG. 6 (d), the injector 210 in the ejection hole clogging removal process is a high pressure (for example, 140 Mpa), and the fuel is ejected once in a period of 1/4 × (T2) during the period T2. Perform eruption. As shown in FIG. 6 (d), the high speed fuel is ejected from the injector 210 only once, so that the rotational speed of the engine 100 can be smoothly reduced and the fuel consumption can be suppressed. Even if the pressure of the two fuel injections is low (for example, 32 Mpa; pilot injection pressure), sufficient effects can be obtained by intermittent injection.

また、本実施の形態においては、ディーゼル内燃機関について説明をしたが、これに限定されず、ガソリン内燃機関等、任意の内燃機関に用いてもよい。   In the present embodiment, the diesel internal combustion engine has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be used for any internal combustion engine such as a gasoline internal combustion engine.

さらに、本実施の形態においては、インジェクタ210からのインジェクタ210詰まり除去動作を、通常の噴出タイミングと同期させることとしたが、これに限定されず、他の任意の期間、例えば排気サイクル期間中等に行ってもよい。   Further, in the present embodiment, the clogging removal operation of the injector 210 from the injector 210 is synchronized with the normal ejection timing. However, the present invention is not limited to this, and during any other period, for example, during the exhaust cycle period, etc. You may go.

以上のように、本実施の形態に係るインジェクタ作動不良検出装置においては、仮にインジェクタ210の作動不良が発生し、排気に微粒子または煤が多量に発生し、DPF950に目詰まりが生じた場合であっても、DPF排気圧力センサ941により検出される圧力が変動(上昇、低下いずれも含む)するので、インジェクタ210の作動不良を検出することができる。   As described above, in the injector malfunction detection device according to the present embodiment, it is assumed that the malfunction of the injector 210 occurs, a large amount of particulates or soot is generated in the exhaust gas, and the DPF 950 is clogged. However, since the pressure detected by the DPF exhaust pressure sensor 941 fluctuates (including both increase and decrease), the malfunction of the injector 210 can be detected.

また、所定の時間において圧力推定値の範囲を超過するか否かに基づいて判定を行うことができるので、確実にインジェクタ210の作動不良を検出することができる。すなわち、短期的な作動不良ではなく、所定の時間以上、回復できない状態を判定している。さらに、エンジン100に対して要求した要求トルクよりも実際にエンジンから発生した発生トルクの値が所定値よりも小さい場合、エンジン100へ指示した要求トルクと所定値以上の差のある発生トルクが発生していることも並列的に判定を行う。その結果、新たな部材を追加することなく、確実で、かつ簡単な構成で容易にインジェクタ210の作動不良を検出することができる。したがって、不完全燃焼時の煤等でDPF950の目詰まりが生じた場合に生じるDPF950の溶損を防止することができる。   Further, since the determination can be made based on whether or not the range of the estimated pressure value is exceeded in a predetermined time, the malfunction of the injector 210 can be reliably detected. That is, it is determined not a short-term malfunction, but a state where it cannot be recovered for a predetermined time or more. Further, when the value of the generated torque actually generated from the engine is smaller than a predetermined value than the required torque requested for engine 100, a generated torque that is different from the required torque instructed to engine 100 by a predetermined value or more is generated. It is also judged in parallel. As a result, the malfunction of the injector 210 can be detected easily with a reliable and simple configuration without adding a new member. Therefore, it is possible to prevent melting of the DPF 950 that occurs when the DPF 950 is clogged with soot or the like during incomplete combustion.

また、特に、ディーゼル内燃機関においては、空燃費センサを設けていないため、空燃費センサ等の新たな部材を設ける必要がなく、部材のコスト増加を抑制することができる。   In particular, in the diesel internal combustion engine, since the air fuel consumption sensor is not provided, it is not necessary to provide a new member such as an air fuel consumption sensor, and an increase in the cost of the member can be suppressed.

また、インジェクタ作動不良除去装置においては、確実にインジェクタ210の作動不良を検出した後、エンジンの運転状態と同様のタイミングで燃料が噴射され、噴出孔詰まり除去動作が行われるので、運転者に対して違和感を与えることを防止することができる。   In addition, in the injector malfunction removal device, after the malfunction of the injector 210 is reliably detected, fuel is injected at the same timing as the engine operating state, and the ejection hole clogging removal operation is performed. This can prevent an uncomfortable feeling.

本発明に係るインジェクタ作動不良検出装置およびそれを用いたインジェクタ作動不良除去装置においては、エンジン100がエンジンに相当し、インジェクタ210がインジェクタに相当し、DPF950が微粒子フィルタに相当し、ECU110が第1,第2の判定装置、インジェクタ作動不良検出装置および制御装置に相当し、DPF排気圧力センサ941が排気圧力センサに相当する。   In the injector malfunction detection device and the injector malfunction removal apparatus using the same according to the present invention, the engine 100 corresponds to the engine, the injector 210 corresponds to the injector, the DPF 950 corresponds to the particulate filter, and the ECU 110 is the first. , The second determination device, the injector malfunction detection device, and the control device, and the DPF exhaust pressure sensor 941 corresponds to the exhaust pressure sensor.

上記した実施の形態において、所定値は圧力増加率マップより求めた圧力増加量を基に算出していたが、単にある一定の圧力増加量を所定値としてもよい。DPF排気圧力センサ941から求めた圧力増加量がその一定の圧力増加量であった場合に、インジェクタ210の燃料の噴出口の詰まりと判断することができる。   In the above-described embodiment, the predetermined value is calculated based on the pressure increase obtained from the pressure increase rate map. However, a certain pressure increase may be simply set as the predetermined value. When the pressure increase obtained from the DPF exhaust pressure sensor 941 is the constant pressure increase, it can be determined that the fuel injection port of the injector 210 is clogged.

また、本実施の形態においては、DPF排気圧力センサ941をDPF950の上流に設けることとして説明したが、これに限定されず、他の任意のセンサ、例えば、DPFの上流と下流とに設け、上流と下流との差圧を検出する圧力センサであってもよい。また、本実施の形態においては、排気絞り弁920および排気絞り用アクチュエータ930を設けることとしているが、これに限定されず、排気絞り弁920および排気絞り用アクチュエータ930を設けないこととしてもよい。   In the present embodiment, the DPF exhaust pressure sensor 941 has been described as being provided upstream of the DPF 950. However, the present invention is not limited to this. For example, the DPF exhaust pressure sensor 941 is provided upstream and downstream of the DPF. It may be a pressure sensor that detects the differential pressure between the downstream side and the downstream side. In this embodiment, the exhaust throttle valve 920 and the exhaust throttle actuator 930 are provided. However, the present invention is not limited to this, and the exhaust throttle valve 920 and the exhaust throttle actuator 930 may not be provided.

本発明は、上記の好ましい実施の形態に記載されているが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。   Although the present invention has been described in the above preferred embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be understood that various other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, in this embodiment, although the effect | action and effect by the structure of this invention are described, these effect | actions and effects are examples and do not limit this invention.

本実施の形態に係るインジェクタ作動不良除去装置を適用したエンジンの構成の一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of a structure of the engine to which the injector malfunction removal apparatus which concerns on this Embodiment is applied. エンジンのECUの構成を示すブロック図Block diagram showing configuration of engine ECU CPUの処理動作を示すフローチャートFlow chart showing processing operation of CPU 圧力増加率を説明するための模式図Schematic diagram for explaining the pressure increase rate 図3のステップS9の噴出孔詰まり除去の工程の一例を示す図The figure which shows an example of the process of the ejection hole clog removal of step S9 of FIG. 図5に示すインジェクタへの噴射開始指示の一例を示す図The figure which shows an example of the injection start instruction | indication to the injector shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100 エンジン
210 インジェクタ
950 DPF
510 エアーフローセンサ
110 ECU
400 燃料ポンプ
941 DPF排気圧力センサ
100 Engine 210 Injector 950 DPF
510 Airflow sensor 110 ECU
400 Fuel pump 941 DPF exhaust pressure sensor

Claims (10)

エンジンの燃焼室に燃料を供給するインジェクタと、
前記エンジンからの排気ガスの排出系統に介挿されて、前記排気ガス中に含まれる微粒子を補集する微粒子フィルタと、
前記排出系統に配置され、前記排気ガスの圧力を検出することで前記微粒子フィルタ詰まり状態を推定する排気圧力センサと、
前記排気圧力センサの検出値の変動に基づいて、前記インジェクタの作動不良を判定する第1の判定装置と、
を含むことを特徴とするインジェクタ作動不良検出装置。
An injector for supplying fuel to the combustion chamber of the engine;
A particulate filter inserted in an exhaust gas exhaust system from the engine to collect particulates contained in the exhaust gas;
An exhaust pressure sensor disposed in the exhaust system and estimating the clogged state of the particulate filter by detecting the pressure of the exhaust gas;
A first determination device for determining a malfunction of the injector based on a variation in a detection value of the exhaust pressure sensor;
An injector malfunction detection device comprising:
前記第1の判定装置は、
前記エンジンの運転状態に対応して検出されることが予測される前記排気圧力センサの検出値として予め定められている圧力推定値に基づいて、前記エンジンの運転状態における前記排気圧力センサの検出値が所定の時間において前記圧力推定値の所定の範囲から超過した場合に前記インジェクタが作動不良であると判定することを特徴とする請求項1記載のインジェクタ作動不良検出装置。
The first determination device includes:
The detected value of the exhaust pressure sensor in the operating state of the engine based on a pressure estimated value that is predetermined as a detected value of the exhaust pressure sensor that is predicted to be detected corresponding to the operating state of the engine 2. The injector malfunction detection device according to claim 1, wherein when the pressure exceeds a predetermined range of the estimated pressure value for a predetermined time, the injector is determined to be malfunctioning. 3.
前記第1の判定装置は、前記排気圧力センサの検出値に基づくインジェクタの前記作動不良条件を満たすとともに、前記エンジンから発生される発生トルクが予め前記エンジンに指示した要求トルクよりも所定値以上小さい場合に前記インジェクタが作動不良であると判定することを特徴とする請求項1または2記載のインジェクタ作動不良検出装置。   The first determination device satisfies the operation failure condition of the injector based on the detection value of the exhaust pressure sensor, and the generated torque generated from the engine is smaller than a predetermined value by a predetermined value than the required torque instructed to the engine in advance. 3. The injector malfunction detection device according to claim 1, wherein it is determined that the injector is malfunctioning. 前記請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のインジェクタ作動不良検出装置を含み、
前記第1の判定装置により前記インジェクタが作動不良であると判定された場合に、
前記インジェクタに噴出孔詰まりの除去動作を指示する制御装置を備えたことを特徴とするインジェクタ作動不良除去装置。
Including the injector malfunction detection device according to any one of claims 1 to 3,
When it is determined by the first determination device that the injector is malfunctioning,
An injector malfunction removing device comprising a control device for instructing the injector to remove the clogging of ejection holes.
前記噴出孔詰まり除去動作は、
前記エンジンの運転状態における前記インジェクタからの燃料の噴出動作タイミングと同期させたことを特徴とする請求項4記載のインジェクタ作動不良除去装置。
The ejection hole clogging removing operation is
5. The injector malfunction removing device according to claim 4, wherein the injector malfunction removal apparatus is synchronized with a fuel ejection operation timing from the injector in an operating state of the engine.
エンジンの燃焼室に燃料を供給するインジェクタと、
前記エンジンからの排気ガスの排出系統に介挿されて、前記排気ガス中に含まれる微粒子量を検出する微粒子検出装置と、
前記微粒子検出装置の検出値の変動に基づいて、前記インジェクタの作動不良を判定する第2の判定装置と、
を含むことを特徴とするインジェクタ作動不良検出装置。
An injector for supplying fuel to the combustion chamber of the engine;
A particulate detection device that is inserted into an exhaust gas exhaust system from the engine and detects the amount of particulates contained in the exhaust gas;
A second determination device for determining a malfunction of the injector based on a change in a detection value of the fine particle detection device;
An injector malfunction detection device comprising:
前記微粒子検出装置は、
スモークセンサからなることを特徴とする請求項6記載のインジェクタ作動不良検出装置。
The fine particle detection apparatus includes:
7. The injector malfunction detecting device according to claim 6, comprising a smoke sensor.
前記スモークセンサは、
前記排気ガスの排出系統における赤外線光の透過量に基づいて微粒子量を検出することを特徴とする請求項7記載のインジェクタ作動不良検出装置。
The smoke sensor is
8. The injector malfunction detection device according to claim 7, wherein the amount of fine particles is detected based on an amount of transmitted infrared light in the exhaust gas discharge system.
前記請求項6から請求項8のいずれか1項に記載のインジェクタ作動不良検出装置を含み、
前記第2の判定装置により前記インジェクタが作動不良であると判定された場合に、
前記インジェクタに噴出孔詰まりの除去動作を指示する制御装置を備えたことを特徴とするインジェクタ作動不良除去装置。
The injector malfunction detection device according to any one of claims 6 to 8, comprising:
When it is determined by the second determination device that the injector is malfunctioning,
An injector malfunction removing device comprising a control device for instructing the injector to remove the clogging of ejection holes.
前記噴出孔詰まり除去動作は、
前記エンジンの運転状態における前記インジェクタからの燃料の噴出動作タイミングと同期させたことを特徴とする請求項9記載のインジェクタ作動不良除去装置。
The ejection hole clogging removing operation is
10. The injector malfunction removal device according to claim 9, wherein the injector malfunction removal apparatus is synchronized with a fuel ejection operation timing from the injector in an operating state of the engine.
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