JP2008038825A - Internal combustion engine control device - Google Patents

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JP2008038825A JP2006216548A JP2006216548A JP2008038825A JP 2008038825 A JP2008038825 A JP 2008038825A JP 2006216548 A JP2006216548 A JP 2006216548A JP 2006216548 A JP2006216548 A JP 2006216548A JP 2008038825 A JP2008038825 A JP 2008038825A
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Michio Furuhashi
道雄 古橋
Akitoshi Tomota
晃利 友田
Shinobu Ishiyama
忍 石山
Hisafumi Magata
尚史 曲田
Koichiro Nakatani
好一郎 中谷
Tomoyoshi Ogo
知由 小郷
Koji Karita
孝司 苅田
Eiji Hashimoto
英次 橋本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine control device for well avoiding the worsening of combustion resulting from the back flow of exhaust gas in an internal combustion engine which has a fuel adding valve arranged in an exhaust passage near an exhaust valve. <P>SOLUTION: In an exhaust port 20 of the exhaust passage 16 for a #4 cylinder, the fuel adding valve 26 is provided for adding fuel into the exhaust passage 16. An exhaust variable valve train 58 is provided for changing a valve timing for the exhaust valve 56 (Fig.2). When an execution request for fuel addition from the fuel adding valve 26 is detected and an execution request for exhaust valve early opening control using the exhaust variable valve train 58 is detected, exhaust valve early opening control is not performed for a cylinder located close to the fuel adding valve 26. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

従来、例えば特許文献1には、排気通路に排気ガス中の粒子状物質を捕集する捕集手段を備える内燃機関の排気微粒子除去装置が開示されている。この従来の装置は、排気弁の開閉タイミングを変更可能とする可変動弁機構を備えている。そして、上記従来の装置は、捕集手段の捕集能力を再生させる目的で、排気弁の開弁時期を進角させるようにしている。   Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses an exhaust particulate removal device for an internal combustion engine provided with a collecting means for collecting particulate matter in exhaust gas in an exhaust passage. This conventional apparatus includes a variable valve mechanism that can change the opening / closing timing of the exhaust valve. And the said conventional apparatus advances the valve opening timing of an exhaust valve for the purpose of reproducing | regenerating the collection capability of a collection means.

特開2002−227630号公報JP 2002-227630 A 特開2003−278531号公報JP 2003-278531 A

ところで、排気通路に配置される触媒を昇温或いは還元させる目的で、排気通路内に燃料を噴射する燃料添加弁を備える内燃機関が知られている。このような燃料添加弁が排気弁に近接して排気ポート内に配置される場合においては、上記従来の装置のように排気弁の開弁時期の進角が実行されると、排気ガスが筒内に逆流する事態が生じ得る。排気通路に添加された燃料を含む排気ガスが筒内に逆流すると、内燃機関の燃焼安定性が損なわれることがある。   By the way, an internal combustion engine is known that includes a fuel addition valve that injects fuel into the exhaust passage for the purpose of heating or reducing the catalyst disposed in the exhaust passage. In the case where such a fuel addition valve is arranged in the exhaust port in the vicinity of the exhaust valve, when the advance timing of the valve opening timing of the exhaust valve is executed as in the above-described conventional device, the exhaust gas is cylindered. A situation of backflowing in can occur. If exhaust gas containing fuel added to the exhaust passage flows back into the cylinder, the combustion stability of the internal combustion engine may be impaired.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、排気弁近傍の排気通路に燃料添加弁が配置される内燃機関において、排気ガスの逆流に起因する燃焼の悪化を良好に回避し得る内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in an internal combustion engine in which a fuel addition valve is disposed in an exhaust passage in the vicinity of the exhaust valve, the deterioration of combustion due to the backflow of exhaust gas is improved. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can be avoided.

第1の発明は、全気筒ではない少なくとも1つの気筒における排気弁近傍の排気通路に配置され、当該排気通路に燃料を添加する燃料添加弁と、
前記燃料添加弁による燃料添加実施要求を検知する燃料添加要求検知手段と、
排気弁のバルブタイミングを変更可能とする可変動弁機構と、
前記燃料添加実施要求が検知された場合には、前記燃料添加弁に近接する気筒において前記排気通路から筒内への排気ガスの逆流が生じないように、前記燃料添加弁に近接する前記気筒の排気弁のバルブタイミングを、他の気筒とは独立したバルブタイミングとなるように制御する排気バルブタイミング制御手段と、
を備えることを特徴とする。
A first invention is a fuel addition valve that is disposed in an exhaust passage in the vicinity of an exhaust valve in at least one cylinder that is not all cylinders, and that adds fuel to the exhaust passage;
Fuel addition request detecting means for detecting a fuel addition execution request by the fuel addition valve;
A variable valve mechanism that can change the valve timing of the exhaust valve;
When the fuel addition execution request is detected, the cylinder close to the fuel addition valve is prevented from causing a backflow of exhaust gas from the exhaust passage into the cylinder in the cylinder adjacent to the fuel addition valve. Exhaust valve timing control means for controlling the valve timing of the exhaust valve so as to be valve timing independent of other cylinders;
It is characterized by providing.

また、第2の発明は、第1の発明において、排気弁の開き時期を調整する排気弁開き時期制御手段と、
排気弁の開き時期を進角する排気弁早開き制御の実施要求を検知する排気弁早開き要求検知手段とを更に備え、
前記排気バルブタイミング制御手段は、前記燃料添加実施要求が検知され、かつ、前記排気弁早開き制御の実施要求が検知された場合には、前記燃料添加弁に近接する前記気筒については、前記排気弁早開き制御を行わないことを特徴とする。
Further, the second invention is the first invention, wherein the exhaust valve opening timing control means for adjusting the opening timing of the exhaust valve;
An exhaust valve early opening request detecting means for detecting an execution request for exhaust valve early opening control for advancing the opening timing of the exhaust valve;
When the fuel addition execution request is detected and the exhaust valve early opening control execution request is detected, the exhaust valve timing control means is configured to perform the exhaust for the cylinders close to the fuel addition valve. It is characterized by not performing quick valve opening control.

また、第3の発明は、第1の発明において、排気弁の開き時期を調整する排気弁開き時期制御手段と、
排気弁の開き時期を進角する排気弁早開き制御の実施要求を検知する排気弁早開き要求検知手段とを更に備え、
前記排気バルブタイミング制御手段は、前記燃料添加実施要求が検知され、かつ、前記排気弁早開き制御の実施要求が検知された場合には、前記燃料添加弁に近接する前記気筒については、他の気筒よりも排気弁の開き時期の進角量を小さくすることを特徴とする。
The third invention is the first invention, wherein the exhaust valve opening timing control means for adjusting the opening timing of the exhaust valve;
An exhaust valve early opening request detecting means for detecting an execution request for exhaust valve early opening control for advancing the opening timing of the exhaust valve;
When the fuel addition execution request is detected, and the exhaust valve early opening control execution request is detected, the exhaust valve timing control means is configured for the cylinder adjacent to the fuel addition valve to The advance amount of the opening timing of the exhaust valve is made smaller than that of the cylinder.

第1の発明によれば、予定するバルブタイミングから排気弁のバルブタイミングを変更する気筒を最小限に抑えつつ、排気通路への燃料添加時に、排気ガスの逆流に起因する燃焼の悪化が生ずるのを良好に回避することができる。   According to the first aspect of the present invention, the deterioration of combustion due to the backflow of exhaust gas occurs at the time of fuel addition to the exhaust passage while minimizing the cylinder that changes the valve timing of the exhaust valve from the scheduled valve timing. Can be avoided well.

第2または第3の発明によれば、排気弁の早開きに伴う排気ガスの逆流に起因して、排気通路への燃料添加時に燃焼の悪化が生ずるのを良好に回避することができる。   According to the second or third invention, it is possible to satisfactorily avoid deterioration of combustion at the time of fuel addition to the exhaust passage due to the backflow of exhaust gas accompanying the rapid opening of the exhaust valve.

実施の形態1.
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。図1に示すシステムは、4サイクルのディーゼルエンジン10を備えている。ディーゼルエンジン10は、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。本実施形態のディーゼルエンジン10は、#1〜#4の4つの気筒を有する直列4気筒型であるものとするが、本発明におけるディーゼルエンジンの気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。
Embodiment 1 FIG.
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system shown in FIG. 1 includes a four-cycle diesel engine 10. It is assumed that the diesel engine 10 is mounted on a vehicle and used as a power source. The diesel engine 10 of the present embodiment is an in-line four-cylinder type having four cylinders # 1 to # 4, but the number of cylinders and the cylinder arrangement of the diesel engine in the present invention are not limited to this. Absent.

ディーゼルエンジン10の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射するインジェクタ12が設置されている。各気筒のインジェクタ12は、共通のコモンレール14に接続されている。図示しない燃料タンク内の燃料は、図示しないサプライポンプによって所定の燃圧まで加圧されて、コモンレール14内に蓄えられ、コモンレール14から各インジェクタ12に供給される。   Each cylinder of the diesel engine 10 is provided with an injector 12 that injects fuel directly into the cylinder. The injectors 12 of each cylinder are connected to a common common rail 14. Fuel in a fuel tank (not shown) is pressurized to a predetermined fuel pressure by a supply pump (not shown), stored in the common rail 14, and supplied from the common rail 14 to each injector 12.

ディーゼルエンジン10の排気通路16は、排気マニホールド18により枝分かれして、各気筒の排気ポート20(図2参照)に接続されている。本実施形態のディーゼルエンジン10は、電動機付きのターボ過給機22を備えている。排気通路16は、ターボ過給機22の排気タービンに接続されている。   The exhaust passage 16 of the diesel engine 10 is branched by an exhaust manifold 18 and connected to an exhaust port 20 (see FIG. 2) of each cylinder. The diesel engine 10 of the present embodiment includes a turbocharger 22 with an electric motor. The exhaust passage 16 is connected to the exhaust turbine of the turbocharger 22.

排気通路16におけるターボ過給機22の下流側には、排気ガスを浄化する排気浄化装置24が設けられている。排気浄化装置24としては、例えば、酸化触媒、吸蔵還元型または選択還元型のNOx触媒、DPF(Diesel Particulate Filter)、DPNR(Diesel Particulate-NOx-Reduction system)のうちの一つ、またはこれらの組み合わせなどを用いることができる。   On the downstream side of the turbocharger 22 in the exhaust passage 16, an exhaust purification device 24 for purifying exhaust gas is provided. As the exhaust purification device 24, for example, one of an oxidation catalyst, a storage reduction type or selective reduction type NOx catalyst, a DPF (Diesel Particulate Filter), a DPNR (Diesel Particulate-NOx-Reduction system), or a combination thereof Etc. can be used.

また、#4気筒の排気ポート20、すなわち、#4気筒の排気弁56近傍の排気通路には、排気通路16内に燃料を噴射する燃料添加弁26が組み込まれている。このような燃料添加弁26によれば、排気浄化装置24の触媒を昇温或いは還元させる必要のあるときに、排気浄化装置24内の触媒に未燃HCを供給することができる。   A fuel addition valve 26 for injecting fuel into the exhaust passage 16 is incorporated in the exhaust port 20 of the # 4 cylinder, that is, the exhaust passage in the vicinity of the exhaust valve 56 of the # 4 cylinder. According to such a fuel addition valve 26, unburned HC can be supplied to the catalyst in the exhaust purification device 24 when the catalyst of the exhaust purification device 24 needs to be heated or reduced.

ディーゼルエンジン10の吸気通路28の入口付近には、吸入空気量を検出するエアフローメータ30が設置されている。吸気通路28に取り込まれた空気は、ターボ過給機22の吸気圧縮機で圧縮された後、インタークーラ32で冷却される。インタークーラ32を通過した吸入空気は、吸気マニホールド34により、各気筒の吸気ポート35(図2参照)に分配される。また、吸気通路28において、インタークーラ32と吸気マニホールド34との間には、吸気絞り弁36が設置されている。   An air flow meter 30 for detecting the amount of intake air is installed near the inlet of the intake passage 28 of the diesel engine 10. The air taken into the intake passage 28 is compressed by the intake compressor of the turbocharger 22 and then cooled by the intercooler 32. The intake air that has passed through the intercooler 32 is distributed by the intake manifold 34 to the intake ports 35 (see FIG. 2) of the respective cylinders. In the intake passage 28, an intake throttle valve 36 is installed between the intercooler 32 and the intake manifold 34.

吸気通路28の吸気マニホールド34の近傍には、外部EGR通路38の一端が接続されている。外部EGR通路38の他端は、排気通路16の排気マニホールド18近傍に接続されている。本システムでは、この外部EGR通路38を通して、排気ガス(既燃ガス)の一部を吸気通路28に還流させること、つまり外部EGR(Exhaust Gas Recirculation)を行うことができる。   One end of an external EGR passage 38 is connected to the intake passage 28 in the vicinity of the intake manifold 34. The other end of the external EGR passage 38 is connected to the vicinity of the exhaust manifold 18 of the exhaust passage 16. In the present system, a part of the exhaust gas (burned gas) can be recirculated to the intake passage 28 through the external EGR passage 38, that is, external EGR (Exhaust Gas Recirculation) can be performed.

外部EGR通路38の途中には、外部EGRガスを冷却するためのEGRクーラ40が設けられている。外部EGR通路38におけるEGRクーラ40の下流には、EGR弁42が設けられている。このEGR弁42の開度を変えることにより、外部EGR通路388を通る排気ガス量、すなわち外部EGR量を調整することができる。   An EGR cooler 40 for cooling the external EGR gas is provided in the middle of the external EGR passage 38. An EGR valve 42 is provided downstream of the EGR cooler 40 in the external EGR passage 38. By changing the opening degree of the EGR valve 42, the amount of exhaust gas passing through the external EGR passage 388, that is, the amount of external EGR can be adjusted.

吸気通路28における吸気絞り弁36の下流側には、吸気圧を検出する吸気圧センサ44および吸気温度を検出する吸気温度センサ46がそれぞれ設置されている。また、排気通路16における排気浄化装置24の上流側には、排気空燃比を検知するための空燃比センサ48および排気圧力を検出する排気圧センサ50が配置されている。また、排気浄化装置24には、その内部の触媒の温度を検出する触媒温度センサ52が組み込まれている。   An intake pressure sensor 44 that detects the intake pressure and an intake temperature sensor 46 that detects the intake air temperature are installed downstream of the intake throttle valve 36 in the intake passage 28. Further, on the upstream side of the exhaust purification device 24 in the exhaust passage 16, an air-fuel ratio sensor 48 for detecting the exhaust air-fuel ratio and an exhaust pressure sensor 50 for detecting the exhaust pressure are arranged. Further, the exhaust purification device 24 incorporates a catalyst temperature sensor 52 that detects the temperature of the catalyst inside the exhaust purification device 24.

そして、本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)54を備えている。ECU54には、上述した各種のセンサおよびアクチュエータが接続されている。ECU54は、各センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各アクチュエータを駆動させることにより、ディーゼルエンジン10の運転状態を制御する。   The system of this embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 54. The ECU 54 is connected to the various sensors and actuators described above. The ECU 54 controls the operating state of the diesel engine 10 by driving each actuator according to a predetermined program based on the output of each sensor.

図2は、図1に示すシステムにおけるディーゼルエンジン10の一つの気筒の断面を示す図である。以下、ディーゼルエンジン10について更に説明する。ディーゼルエンジン10には、排気弁56を駆動する排気可変動弁機構58と、吸気弁60を駆動する吸気可変動弁機構62とが備えられている。これら排気可変動弁機構58および吸気可変動弁機構62は、ECU54に接続されている。排気可変動弁機構58および吸気可変動弁機構62の具体的構成は、ここでは、排気弁56や吸気弁60を駆動するカム(図示せず)の位相を連続的に可変とするVVT機構であるものとする。但し、このようなVVT機構に限らず、例えば、任意のタイミングで排気弁56等を開閉可能な電磁駆動弁などを用いるようにしてもよい。   FIG. 2 is a view showing a cross section of one cylinder of the diesel engine 10 in the system shown in FIG. Hereinafter, the diesel engine 10 will be further described. The diesel engine 10 includes an exhaust variable valve mechanism 58 that drives the exhaust valve 56 and an intake variable valve mechanism 62 that drives the intake valve 60. The exhaust variable valve mechanism 58 and the intake variable valve mechanism 62 are connected to the ECU 54. The specific configuration of the exhaust variable valve mechanism 58 and the intake variable valve mechanism 62 is a VVT mechanism that continuously varies the phase of a cam (not shown) that drives the exhaust valve 56 and the intake valve 60. It shall be. However, not limited to such a VVT mechanism, for example, an electromagnetically driven valve that can open and close the exhaust valve 56 and the like at an arbitrary timing may be used.

[排気弁早開き制御]
本実施形態のシステムでは、排気温度を上昇させるために、暖気中などの所定の条件下において、排気弁56の開き時期を進角側に調整することによって、排気温度を上昇させる排気弁早開き制御が実行されることがある。図3は、そのような排気弁早開き制御中の排気弁56の開き時期の設定を説明するための図である。
[Exhaust valve quick opening control]
In the system of this embodiment, in order to increase the exhaust temperature, the exhaust valve is quickly opened by adjusting the opening timing of the exhaust valve 56 to the advance side under a predetermined condition such as in warm air. Control may be performed. FIG. 3 is a diagram for explaining the setting of the opening timing of the exhaust valve 56 during the exhaust valve early opening control.

図3中に破線で表された曲線は、通常時の排気弁56の開閉時期の設定、より具体的には、ディーゼルエンジン10の運転状態に応じた排気弁56の開閉時期の設定を示している。また、図3中に実線で表された曲線は、排気弁早開き制御時の排気弁56の開閉時期の設定を示している。すなわち、本実施形態では、排気可変動弁機構58によって排気弁56の開弁位相を進角させることで、排気弁56の開き時期を進角させることとしている。   A curve represented by a broken line in FIG. 3 shows the setting of the opening / closing timing of the exhaust valve 56 in a normal state, more specifically, the setting of the opening / closing timing of the exhaust valve 56 according to the operating state of the diesel engine 10. Yes. Also, the curve represented by the solid line in FIG. 3 shows the setting of the opening / closing timing of the exhaust valve 56 during the exhaust valve early opening control. That is, in this embodiment, the opening timing of the exhaust valve 56 is advanced by advancing the valve opening phase of the exhaust valve 56 by the exhaust variable valve mechanism 58.

[本実施形態の特徴部分]
燃料添加弁26による燃料添加(以下、単に「排気燃料添加」と略することがある)は、排気浄化装置24内の触媒の状態に基づいて要求される任意のタイミングで実行されるものである。そのような排気燃料添加が実行されている状況下で、排気弁56の開き時期の進角による上記排気弁早開き制御が実行された場合、当該燃料添加弁26が配置された#4気筒では、排気ポート20に添加された燃料を含む排気ガスが#4気筒の筒内に逆流する事態が生じ得る。そのような添加燃料を含む排気ガスの逆流は、エンジンの燃焼変動やスモーク排出増の要因となる。
[Characteristics of this embodiment]
The fuel addition by the fuel addition valve 26 (hereinafter sometimes simply referred to as “exhaust fuel addition”) is performed at an arbitrary timing required based on the state of the catalyst in the exhaust purification device 24. . When the exhaust valve early opening control is executed by the advance timing of the opening timing of the exhaust valve 56 under the situation where such exhaust fuel addition is being executed, in the # 4 cylinder in which the fuel addition valve 26 is arranged, The exhaust gas containing the fuel added to the exhaust port 20 may flow back into the cylinder of the # 4 cylinder. The backflow of exhaust gas containing such added fuel causes engine combustion fluctuations and increased smoke emissions.

そこで、本実施形態では、燃料添加弁26が配置された#4気筒については、排気燃料添加の実施要求がある場合には、排気ガスの逆流が生じるようなバルブタイミングとしないようにするため、他の気筒とは独立してバルブタイミングの制御を行うこととした。具体的には、排気燃料添加の実施要求がある場合には、排気弁早開き制御の実施要求が発せられた状況下においても、#4気筒については排気弁56の早開き制御を行わないようにした。   Therefore, in the present embodiment, for the # 4 cylinder in which the fuel addition valve 26 is arranged, when there is a request to perform exhaust fuel addition, the valve timing is not set so that the backflow of the exhaust gas occurs. The valve timing is controlled independently of the other cylinders. Specifically, when there is a request for the addition of exhaust fuel, the quick opening control of the exhaust valve 56 is not performed for the # 4 cylinder even in a situation where the request for the quick opening control of the exhaust valve is issued. I made it.

図4は、上記の機能を実現するために、ECU54が実行するルーチンのフローチャートである。図4に示すルーチンでは、先ず、入力信号処理が実行される(ステップ100)。すなわち、ECU54が備える各種センサの信号の処理が行われる。   FIG. 4 is a flowchart of a routine executed by the ECU 54 in order to realize the above function. In the routine shown in FIG. 4, first, input signal processing is executed (step 100). That is, processing of signals from various sensors included in the ECU 54 is performed.

次に、上記ステップ100における入力信号処理の結果に基づいて、排気燃料添加実施要求があるか否か、より具体的には、排気浄化装置24の触媒を昇温或いは還元させる必要があるか否かが判別される(ステップ102)。その結果、排気燃料添加実施要求がないと判定された場合には、以後、速やかに今回の処理サイクルが終了される。   Next, based on the result of the input signal processing in step 100, it is determined whether there is an exhaust fuel addition execution request, more specifically, whether the catalyst of the exhaust purification device 24 needs to be heated or reduced. Is determined (step 102). As a result, when it is determined that there is no exhaust fuel addition execution request, the current processing cycle is immediately terminated thereafter.

一方、上記ステップ102において、排気燃料添加実施要求があると判定された場合には、次いで、排気弁56の早開き制御の実施中であるか否かが判別される(ステップ104)。その結果、排気弁早開き制御の実施中ではないと判定された場合には、以後、速やかに今回の処理サイクルが終了される。   On the other hand, if it is determined in step 102 that there is an exhaust fuel addition execution request, it is then determined whether or not the quick opening control of the exhaust valve 56 is being performed (step 104). As a result, when it is determined that the exhaust valve early opening control is not being performed, the current processing cycle is immediately terminated thereafter.

一方、上記ステップ104において、排気弁早開き制御の実施中であると判定された場合には、燃料添加弁26が配置された#4気筒のみ排気弁56の早開き制御の実行が禁止される(ステップ106)。具体的には、#4気筒においては、排気可変動弁機構58による排気弁56の開き時期の進角が行われず、他の残りの気筒においてのみ排気弁早開き制御が行われる。   On the other hand, if it is determined in step 104 that the exhaust valve quick opening control is being performed, execution of the early opening control of the exhaust valve 56 is prohibited only for the # 4 cylinder in which the fuel addition valve 26 is disposed. (Step 106). Specifically, in the # 4 cylinder, the advance timing of the opening timing of the exhaust valve 56 by the exhaust variable valve mechanism 58 is not performed, and the exhaust valve early opening control is performed only in the remaining remaining cylinders.

以上説明した図4に示すルーチンによれば、排気燃料添加の実施要求が出された状況下で排気弁早開き制御の実施要求がある場合には、#4気筒における排気弁早開き制御の実行が禁止される。つまり、#4気筒については、排気ガスの逆流が生じるようなバルブタイミングとしないようにするため、他の気筒とは独立して排気弁56のバルブタイミングの制御が行われる。このため、予定するバルブタイミングから排気弁のバルブタイミングを変更する気筒を#4気筒だけというように最小限に抑えつつ、排気ポート20に添加された燃料を含む排気ガスが#4気筒の筒内に逆流する事態を回避することができる。その結果として、そのような添加燃料を含む排気ガスの存在によって、ディーゼルエンジン10の燃料安定性が損なわれるのを回避することができる。   According to the routine shown in FIG. 4 described above, when there is a request for the exhaust valve quick opening control in a situation where an exhaust fuel addition execution request has been issued, execution of the exhaust valve quick open control in the # 4 cylinder is performed. Is prohibited. That is, for the # 4 cylinder, the valve timing of the exhaust valve 56 is controlled independently of the other cylinders so that the valve timing does not cause the exhaust gas to flow backward. For this reason, the exhaust gas containing the fuel added to the exhaust port 20 is kept in the cylinder of the # 4 cylinder while minimizing only the # 4 cylinder to change the valve timing of the exhaust valve from the scheduled valve timing. It is possible to avoid the situation of backflow. As a result, it is possible to prevent the fuel stability of the diesel engine 10 from being impaired by the presence of the exhaust gas containing such added fuel.

ところで、上述した実施の形態1においては、排気燃料添加の実施要求が出された状況下で排気弁早開き制御の実施要求がある場合には、燃料添加弁26が配置された気筒(#4気筒)では、排気弁56の早開き制御を実施しないようにしている。しかしながら、本発明において、燃料添加弁26が配置された気筒に対して、排気ガスの逆流が生じるようなバルブタイミングとしないようにするために、他の気筒とは独立して行う排気弁56のバルブタイミングの制御は、これに限定されるものではない。すなわち、排気ガスの逆流が生じ得る排気弁56の開き時期の進角量は、ディーゼルエンジン10の運転状態に応じて変化する。このため、例えば、排気ガスの逆流が生じない範囲内であれば、燃料添加弁26が配置された気筒においても、他の気筒よりは小さな開き時期の進角量で排気弁早開き制御を行うようにしてもよい。   By the way, in the first embodiment described above, when there is a request for the exhaust valve early opening control in a situation where an exhaust fuel addition execution request is issued, the cylinder (# 4) in which the fuel addition valve 26 is arranged (# 4). In the cylinder), the quick opening control of the exhaust valve 56 is not performed. However, in the present invention, the exhaust valve 56 is operated independently of the other cylinders in order to prevent the valve timing at which exhaust gas backflow occurs with respect to the cylinder in which the fuel addition valve 26 is disposed. The valve timing control is not limited to this. That is, the advance amount of the opening timing of the exhaust valve 56 that may cause the exhaust gas to flow back varies depending on the operating state of the diesel engine 10. For this reason, for example, if the exhaust gas backflow does not occur, even in the cylinder in which the fuel addition valve 26 is disposed, the exhaust valve early opening control is performed with the advance amount of the opening timing smaller than in the other cylinders. You may do it.

また、上述した実施の形態1においては、排気燃料添加の実施要求が出された状況下で排気弁早開き制御の実施要求がある場合には、排気ポート20に燃料添加弁26が配置された気筒(#4気筒)については、排気弁56の早開き制御を実施しないようにしている。しかしながら、燃料添加弁26は、排気弁56近傍の排気通路16に配置されていれば、上記のように排気弁56のすぐ近くである排気ポート20に配置された場合でなくても、添加燃料を含む排気ガスの筒内への逆流が生じ得る。そこで、以下に説明するような位置に燃料添加弁26が配置される場合には、以下に示すように、燃料添加弁26に近接する複数の気筒において、他の気筒と排気弁56のバルブタイミングを異ならせるようにしてもよい。   In the first embodiment described above, the fuel addition valve 26 is arranged in the exhaust port 20 when there is a request for the exhaust valve early opening control in a situation where the request for the exhaust fuel addition is issued. For the cylinder (# 4 cylinder), the quick opening control of the exhaust valve 56 is not performed. However, as long as the fuel addition valve 26 is disposed in the exhaust passage 16 in the vicinity of the exhaust valve 56, the fuel addition valve 26 is not necessarily disposed in the exhaust port 20 adjacent to the exhaust valve 56 as described above. A backflow of exhaust gas containing can occur into the cylinder. Therefore, when the fuel addition valve 26 is arranged at a position as described below, the valve timings of the other cylinders and the exhaust valve 56 in a plurality of cylinders close to the fuel addition valve 26 as described below. May be different.

そのような燃料添加弁26の配置場所を上記図1を参照して説明する。既述したように、排気通路16は、排気マニホールド18によって各気筒に枝分かれしている。そこで、各気筒に対して枝分かれされた排気通路16の各部位を、それぞれ分岐管路18#1〜18#4と称する(図1参照)。そして、ここでは、排気弁近傍の吸気通路として、隣接し合う分岐管路18#3と分岐管路18#4との接続部(図1中に表されたA点)に燃料添加弁26が配置された場合を想定する。このような配置の場合には、燃料添加弁26に近接する複数の気筒、すなわち、#3気筒および#4気筒において排気ガスが筒内に逆流するのを回避すべく、排気燃料添加の実施要求が出された状況下で排気弁早開き制御の実施要求があるときは、#3気筒および#4気筒については排気弁早開き制御を行わないようにしてもよい。或いは、他の気筒よりも排気弁の開き時期の進角量を小さくしてもよい。   The location of the fuel addition valve 26 will be described with reference to FIG. As described above, the exhaust passage 16 is branched into each cylinder by the exhaust manifold 18. Therefore, the portions of the exhaust passage 16 branched from each cylinder are referred to as branch pipes 18 # 1 to 18 # 4, respectively (see FIG. 1). Here, as an intake passage near the exhaust valve, a fuel addition valve 26 is provided at a connection portion (point A shown in FIG. 1) between the adjacent branch pipeline 18 # 3 and branch pipeline 18 # 4. Assume the case where it is placed. In the case of such an arrangement, the exhaust fuel addition request is required to prevent the exhaust gas from flowing back into the cylinders in a plurality of cylinders adjacent to the fuel addition valve 26, that is, the # 3 cylinder and the # 4 cylinder. When there is a request for execution of the exhaust valve rapid opening control under the situation where the is issued, the exhaust valve rapid opening control may not be performed for the # 3 cylinder and the # 4 cylinder. Alternatively, the advance amount of the exhaust valve opening timing may be made smaller than that of the other cylinders.

尚、上述した実施の形態1においては、ECU54が、上記ステップ102の処理を実行することにより前記第1の発明における「燃料添加要求検知手段」が、上記ステップ104および106の処理を実行することにより前記第1の発明における「排気バルブタイミング制御手段」が、それぞれ実現されている。また、ECU54が、排気可変動弁機構58を用いて排気弁56の開き時期を調整することにより前記第2または第3の発明における「排気弁開き時期制御手段」が、上記ステップ104の処理を実行することにより前記第2または第3の発明における「排気弁早開き要求検知手段」が、それぞれ実現されている。   In the first embodiment described above, the ECU 54 executes the process of step 102 so that the “fuel addition request detecting means” in the first invention executes the processes of steps 104 and 106. Thus, the “exhaust valve timing control means” in the first invention is realized. Further, the ECU 54 adjusts the opening timing of the exhaust valve 56 using the exhaust variable valve mechanism 58, so that the “exhaust valve opening timing control means” in the second or third invention performs the processing of step 104 above. By executing this, the “exhaust valve quick opening request detecting means” in the second or third aspect of the invention is realized.

本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. 図1に示すシステムにおけるディーゼルエンジンの一つの気筒の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of one cylinder of the diesel engine in the system shown in FIG. 排気弁早開き制御中の排気弁の開き時期の設定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting of the opening time of the exhaust valve in exhaust valve early opening control. 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 ディーゼルエンジン
12 インジェクタ
16 排気通路
18 排気マニホールド
18#1〜#4 分岐管路
20 排気ポート
22 ターボ過給機
24 排気浄化装置
26 燃料添加弁
28 吸気通路
30 エアフローメータ
36 吸気絞り弁
44 吸気圧センサ
46 吸気温度センサ
48 空燃比センサ
50 排気圧センサ
52 触媒温度センサ
54 ECU(Electronic Control Unit)
56 排気弁
58 排気可変動弁機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Diesel engine 12 Injector 16 Exhaust passage 18 Exhaust manifold 18 # 1- # 4 Branch pipe 20 Exhaust port 22 Turbo supercharger 24 Exhaust purification device 26 Fuel addition valve 28 Intake passage 30 Air flow meter 36 Intake throttle valve 44 Intake pressure sensor 46 Intake air temperature sensor 48 Air-fuel ratio sensor 50 Exhaust pressure sensor 52 Catalyst temperature sensor 54 ECU (Electronic Control Unit)
56 Exhaust valve 58 Exhaust variable valve mechanism

Claims (3)

全気筒ではない少なくとも1つの気筒における排気弁近傍の排気通路に配置され、当該排気通路に燃料を添加する燃料添加弁と、
前記燃料添加弁による燃料添加実施要求を検知する燃料添加要求検知手段と、
排気弁のバルブタイミングを変更可能とする可変動弁機構と、
前記燃料添加実施要求が検知された場合には、前記燃料添加弁に近接する気筒において前記排気通路から筒内への排気ガスの逆流が生じないように、前記燃料添加弁に近接する前記気筒の排気弁のバルブタイミングを、他の気筒とは独立したバルブタイミングとなるように制御する排気バルブタイミング制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A fuel addition valve that is disposed in an exhaust passage in the vicinity of the exhaust valve in at least one cylinder that is not all cylinders, and that adds fuel to the exhaust passage;
Fuel addition request detecting means for detecting a fuel addition execution request by the fuel addition valve;
A variable valve mechanism that can change the valve timing of the exhaust valve;
When the fuel addition execution request is detected, the cylinder close to the fuel addition valve is prevented from causing a backflow of exhaust gas from the exhaust passage into the cylinder in the cylinder adjacent to the fuel addition valve. Exhaust valve timing control means for controlling the valve timing of the exhaust valve so as to be valve timing independent of other cylinders;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
排気弁の開き時期を調整する排気弁開き時期制御手段と、
排気弁の開き時期を進角する排気弁早開き制御の実施要求を検知する排気弁早開き要求検知手段とを更に備え、
前記排気バルブタイミング制御手段は、前記燃料添加実施要求が検知され、かつ、前記排気弁早開き制御の実施要求が検知された場合には、前記燃料添加弁に近接する前記気筒については、前記排気弁早開き制御を行わないことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
Exhaust valve opening timing control means for adjusting the opening timing of the exhaust valve;
An exhaust valve early opening request detecting means for detecting an execution request for exhaust valve early opening control for advancing the opening timing of the exhaust valve;
When the fuel addition execution request is detected and the exhaust valve early opening control execution request is detected, the exhaust valve timing control means is configured to perform the exhaust for the cylinders close to the fuel addition valve. 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein quick valve opening control is not performed.
排気弁の開き時期を調整する排気弁開き時期制御手段と、
排気弁の開き時期を進角する排気弁早開き制御の実施要求を検知する排気弁早開き要求検知手段とを更に備え、
前記排気バルブタイミング制御手段は、前記燃料添加実施要求が検知され、かつ、前記排気弁早開き制御の実施要求が検知された場合には、前記燃料添加弁に近接する前記気筒については、他の気筒よりも排気弁の開き時期の進角量を小さくすることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
Exhaust valve opening timing control means for adjusting the opening timing of the exhaust valve;
An exhaust valve early opening request detecting means for detecting an execution request for exhaust valve early opening control for advancing the opening timing of the exhaust valve;
When the fuel addition execution request is detected, and the exhaust valve early opening control execution request is detected, the exhaust valve timing control means is configured for the cylinder adjacent to the fuel addition valve to 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an advance amount of the opening timing of the exhaust valve is made smaller than that of the cylinder.
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