JP2012047159A

JP2012047159A - Engine control system

Info

Publication number: JP2012047159A
Application number: JP2010192670A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Iwamoto; 善雄岩本; Fuyuki Kakimoto; 冬樹柿本; Atsushi Murakami; 村上　　淳
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2012-03-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine control system capable of reducing deposits adhered on an injector using an existing system.SOLUTION: The engine control system is for controlling a cylinder direct injection type engine, and includes an air-fuel ratio sensor installed in an exhaust system of the engine, an exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas from the exhaust system to an intake system of the engine, and a control device for controlling the engine and the exhaust gas recirculation device and calculating an air-fuel ratio feedback coefficient based on an output signal of the air-fuel ratio sensor. The control device recirculates the exhaust gas by controlling the exhaust gas recirculation device when a rise in the air-fuel ratio feedback coefficient is detected during a state of low fuel pressure, low engine speed, and a low load.

Description

本発明は、エンジン制御システムに関する。 The present invention relates to an engine control system.

下記特許文献１には、エンジンに設置されたインジェクタの噴孔に付着するデポジットの低減を図る技術として、インジェクタの燃料噴射間隔が長い程、燃焼室内の温度が低下するようにエンジン制御を行う一方、インジェクタの燃料噴射間隔が短い程、燃焼室内の温度が上昇するようにエンジン制御を行う技術が開示されている。
なお、デポジットとは、インジェクタの噴孔内に残留した液体燃料が加熱されて固体化したものである。筒内直接噴射式のエンジンでは、インジェクタ先端部が高温の燃焼ガスに曝されるため、特にデポジットが付着しやすい。 In Patent Document 1 below, as a technique for reducing deposits adhering to an injection hole of an injector installed in an engine, engine control is performed such that the longer the fuel injection interval of the injector, the lower the temperature in the combustion chamber. A technique is disclosed in which engine control is performed so that the temperature in the combustion chamber increases as the fuel injection interval of the injector is shorter.
The deposit is obtained by heating and solidifying the liquid fuel remaining in the injection hole of the injector. In an in-cylinder direct injection engine, the tip of the injector is exposed to high-temperature combustion gas, so deposits are particularly likely to adhere.

特開２００２−１３００２２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-130022

近年ではシステムコストの上昇を抑制するために、既存システムを大きく改変することなく、インジェクタに付着するデポジットの低減が可能な技術の開発が要求されている。 In recent years, in order to suppress an increase in system cost, development of a technology capable of reducing deposits adhering to an injector is required without greatly modifying an existing system.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、既存システムを利用してインジェクタに付着するデポジットの低減が可能なエンジン制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an engine control system capable of reducing deposits attached to an injector using an existing system.

上記目的を達成するために、本発明に係るエンジン制御システムは、筒内直接噴射式のエンジンを制御するエンジン制御システムであって、前記エンジンの排気系に設置された空燃比センサと、前記エンジンの排気系から吸気系へ排ガスを再循環させる排ガス再循環装置と、前記エンジン及び前記排ガス再循環装置を制御すると共に、前記空燃比センサの出力信号に基づいて空燃比フィードバック係数を算出する制御装置と、を具備し、前記制御装置は、低燃圧、低エンジン回転数且つ低負荷状態時に前記空燃比フィードバック係数の上昇を検知した場合、前記排ガス再循環装置を制御して前記排ガスの再循環を行うことを特徴とする。
空燃比センサの出力信号に基づく空燃比フィードバック制御及びその制御に必要な空燃比フィードバック係数の算出は、既存システムの機能である。また、排ガス再循環装置（いわゆるＥＧＲ装置）によるエンジンの排気系から吸気系への排ガス再循環も、既存システムの機能である。
ここで、空燃比フィードバック係数は、実空燃比と目標空燃比とのズレ量を補正する係数であり、デポジットの付着により燃料噴射量が減少するとプラス側へ上昇するという特性を有している。
すなわち、上記のように、空燃比フィードバック係数の上昇を検知した場合に排ガス再循環を行うことにより、燃焼室内の温度（インジェクタ先端部の温度）を低下させることができ、その結果、既存システムを利用してインジェクタ先端部におけるデポジットの付着を抑制することができる。 In order to achieve the above object, an engine control system according to the present invention is an engine control system for controlling an in-cylinder direct injection engine, an air-fuel ratio sensor installed in an exhaust system of the engine, and the engine An exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas from an exhaust system to an intake system, and a control device that controls the engine and the exhaust gas recirculation device and calculates an air-fuel ratio feedback coefficient based on an output signal of the air-fuel ratio sensor And the control device controls the exhaust gas recirculation device to detect the recirculation of the exhaust gas when detecting an increase in the air-fuel ratio feedback coefficient at a low fuel pressure, a low engine speed, and a low load state. It is characterized by performing.
The air-fuel ratio feedback control based on the output signal of the air-fuel ratio sensor and the calculation of the air-fuel ratio feedback coefficient necessary for the control are functions of the existing system. Further, exhaust gas recirculation from an engine exhaust system to an intake system by an exhaust gas recirculation device (so-called EGR device) is also a function of the existing system.
Here, the air-fuel ratio feedback coefficient is a coefficient that corrects the amount of deviation between the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio, and has a characteristic of increasing to the plus side when the fuel injection amount decreases due to deposit adhesion.
In other words, as described above, when exhaust gas recirculation is performed when an increase in the air-fuel ratio feedback coefficient is detected, the temperature in the combustion chamber (the temperature at the tip of the injector) can be reduced. By utilizing this, it is possible to suppress deposit adhesion at the tip of the injector.

本発明に係るエンジン制御システムによれば、既存システムを利用してインジェクタに付着するデポジットの低減が可能となり、その結果、システムコストの上昇を抑制できる。 According to the engine control system of the present invention, it is possible to reduce deposits attached to the injector using an existing system, and as a result, it is possible to suppress an increase in system cost.

本実施形態におけるエンジン制御システムの構成概略図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine control system in the present embodiment. ＥＣＵ３が実行するデポジット低減処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the deposit reduction process which ECU3 performs. 経過時間（横軸）に対する空燃比フィードバック係数の変化率（縦軸）を表す特性図である。It is a characteristic view showing the change rate (vertical axis) of the air-fuel ratio feedback coefficient with respect to the elapsed time (horizontal axis).

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態におけるエンジン制御システムの構成概略図である。この図１に示すように、本実施形態におけるエンジン制御システムは、エンジン１、排ガス再循環装置２、及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）３から概略構成されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine control system in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the engine control system in the present embodiment is schematically configured from an engine 1, an exhaust gas recirculation device 2, and an ECU (Electronic Control Unit) 3.

エンジン１は、筒内直接噴射式の４サイクルエンジンであり、シリンダ１０、ピストン１１、コンロッド１２、クランクシャフト１３、吸気バルブ１４、排気バルブ１５、点火プラグ１６、点火コイル１７、吸気管１８、エアクリーナ１９、スロットルバルブ２０、インジェクタ２１、吸気圧センサ２２、吸気温センサ２３、スロットル開度センサ２４、排気管２５、Ｏ_２センサ２６、三元触媒コンバータ２７、冷却水温センサ２８、クランク角度センサ２９、及び燃圧センサ３０から概略構成されている。 The engine 1 is a direct injection type four-cycle engine, and includes a cylinder 10, a piston 11, a connecting rod 12, a crankshaft 13, an intake valve 14, an exhaust valve 15, a spark plug 16, an ignition coil 17, an intake pipe 18, and an air cleaner. 19, throttle valve 20, injector 21, intake pressure sensor 22, intake air temperature sensor 23, throttle opening sensor 24, exhaust pipe 25, O ₂ sensor 26, three-way catalytic converter 27, coolant temperature sensor 28, crank angle sensor 29, And a fuel pressure sensor 30.

シリンダ１０は、内部に設けられたピストン１１を、吸気、圧縮、燃焼（膨張）、排気の４行程を繰り返すことによって往復運動させるための中空の円筒形状部材であり、空気を燃焼室１０ｂに供給するための流路である吸気ポート１０ａと、圧縮行程において圧縮された空気と燃料（例えばガソリン）の混合気を燃焼行程において燃焼させるための空間である燃焼室１０ｂと、排気行程において燃焼室１０ｂから排ガスを外部に排出するための流路である排気ポート１０ｃが設けられている。また、このシリンダ１０の外壁には、冷却水を循環させるための冷却水路１０ｄが設けられている。 The cylinder 10 is a hollow cylindrical member for reciprocating the piston 11 provided therein by repeating four strokes of intake, compression, combustion (expansion), and exhaust, and supplies air to the combustion chamber 10b. An intake port 10a which is a flow path for performing the combustion, a combustion chamber 10b which is a space for burning a mixture of air and fuel (for example, gasoline) compressed in the compression stroke in the combustion stroke, and a combustion chamber 10b in the exhaust stroke An exhaust port 10c, which is a flow path for discharging exhaust gas from the outside, is provided. Further, a cooling water passage 10 d for circulating the cooling water is provided on the outer wall of the cylinder 10.

ピストン１１には、ピストン１１の往復運動を回転運動に変換するためのクランクシャフト１３がコンロッド１２を介して連結されている。クランクシャフト１３は、ピストン１１の往復方向と直交する方向に延在しており、不図示のフライホイール、ミッションギア等と連結されている。吸気バルブ１４は、各行程に応じて吸気ポート１０ａを開閉するための弁部材であり、クランクシャフト１３と連動して回転するカム（図示省略）によって開閉駆動される。排気バルブ１５は、各行程に応じて排気ポート１０ｃを開閉するための弁部材であり、クランクシャフト１３と連動して回転するカム（図示省略）によって開閉駆動される。 A crankshaft 13 for converting the reciprocating motion of the piston 11 into a rotational motion is connected to the piston 11 via a connecting rod 12. The crankshaft 13 extends in a direction orthogonal to the reciprocating direction of the piston 11 and is connected to a flywheel, a transmission gear, etc. (not shown). The intake valve 14 is a valve member for opening and closing the intake port 10a according to each stroke, and is driven to open and close by a cam (not shown) that rotates in conjunction with the crankshaft 13. The exhaust valve 15 is a valve member for opening and closing the exhaust port 10c according to each stroke, and is driven to open and close by a cam (not shown) that rotates in conjunction with the crankshaft 13.

点火プラグ１６は、燃焼室１０ｂの内側に電極が露出するように燃焼室１０ｂの上部に設置されており、点火コイル１７から供給される高電圧信号によって電極間に火花を発生させる。点火コイル１７は、１次巻線と２次巻線からなるトランスであり、ＥＣＵ３から１次巻線に供給される点火用電圧信号を昇圧して２次巻線から点火プラグ１６に供給する。 The spark plug 16 is installed in the upper part of the combustion chamber 10 b so that the electrode is exposed inside the combustion chamber 10 b, and generates a spark between the electrodes by a high voltage signal supplied from the ignition coil 17. The ignition coil 17 is a transformer composed of a primary winding and a secondary winding, boosts an ignition voltage signal supplied from the ECU 3 to the primary winding, and supplies the boosted voltage signal to the ignition plug 16 from the secondary winding.

吸気管１８は、空気供給用の配管であり、内部の吸気流路１８ａが吸気ポート１０ａと連通するようにシリンダ１０に連結されている。エアクリーナ１９は、吸気管１８の上流側に設けられており、外部から吸気される空気を清浄化して吸気流路１８ａに送り込む。スロットルバルブ２０は、吸気流路１８ａのエアクリーナ１９の下流側に設けられており、スロットル操作（もしくはアクセル操作）に応じて回動する。つまり、スロットルバルブ２０の回動によって吸気流路１８ａの断面積が変化し、吸気量が変化する。 The intake pipe 18 is a pipe for supplying air, and is connected to the cylinder 10 so that the internal intake flow path 18a communicates with the intake port 10a. The air cleaner 19 is provided on the upstream side of the intake pipe 18, cleans the air taken in from the outside, and sends it to the intake passage 18a. The throttle valve 20 is provided on the downstream side of the air cleaner 19 in the intake passage 18a, and rotates according to the throttle operation (or the accelerator operation). That is, as the throttle valve 20 rotates, the cross-sectional area of the intake passage 18a changes, and the intake air amount changes.

インジェクタ２１は、燃焼室１０ｂに噴孔が露出するように設置された燃料噴射弁であり、不図示の燃料タンクから供給される燃料を、ＥＣＵ３から入力されるインジェクタ駆動信号に応じて燃焼室１０ｂに噴射する。なお、インジェクタ２１から噴射される燃料量（燃料噴射量）は、インジェクタ２１の通電時間、つまりインジェクタ駆動信号のパルス幅によって制御されている。 The injector 21 is a fuel injection valve installed so that the injection hole is exposed in the combustion chamber 10b. The fuel supplied from a fuel tank (not shown) is supplied to the combustion chamber 10b according to an injector driving signal input from the ECU 3. To spray. The amount of fuel injected from the injector 21 (fuel injection amount) is controlled by the energization time of the injector 21, that is, the pulse width of the injector drive signal.

吸気圧センサ２２は、例えばピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧力センサであり、スロットルバルブ２０の下流側において吸気流路１８ａ側に感度面が露出するように吸気管１８に設置されており、吸気管１８内の吸気圧に応じた吸気圧信号をＥＣＵ３に出力する。吸気温センサ２３は、スロットルバルブ２０の下流側において吸気流路１８ａ側に感部が露出するように吸気管１８に設置されており、吸気管１８内の吸気温度に応じた吸気温信号をＥＣＵ３に出力する。スロットル開度センサ２４は、スロットルバルブ２０の開度に応じたスロットル開度信号をＥＣＵ３に出力する。 The intake pressure sensor 22 is a semiconductor pressure sensor using, for example, a piezoresistance effect, and is installed in the intake pipe 18 so that the sensitivity surface is exposed to the intake flow path 18a side on the downstream side of the throttle valve 20, and the intake pipe An intake pressure signal corresponding to the intake pressure in the engine 18 is output to the ECU 3. The intake air temperature sensor 23 is installed in the intake pipe 18 so that the sensitive part is exposed to the intake passage 18a on the downstream side of the throttle valve 20, and an intake air temperature signal corresponding to the intake air temperature in the intake pipe 18 is sent to the ECU 3. Output to. The throttle opening sensor 24 outputs a throttle opening signal corresponding to the opening of the throttle valve 20 to the ECU 3.

排気管２５は、排ガス排出用の配管であり、内部の排気流路２５ａが排気ポート１０ｃと連通するようにシリンダ１０に連結されている。Ｏ_２センサ２６は、例えばガス検知物質としてジルコニアを用いた酸素センサ（空燃比センサ）であって、ガス接触部が排気流路２５ａ側に露出するように排気管２５に設置されており、排ガスの酸素濃度に応じた電圧信号をＥＣＵ３に出力する。三元触媒コンバータ２７は、例えば触媒としてプラチナ、パラジウム及びロジウムを用いた浄化装置であり、排ガスが内部を流通するように排気流路２５ａ中に設置されており、排ガス中の有害成分を触媒反応によって除去する。 The exhaust pipe 25 is a pipe for exhaust gas discharge, and is connected to the cylinder 10 so that the internal exhaust passage 25a communicates with the exhaust port 10c. The O ₂ sensor 26 is, for example, an oxygen sensor (air-fuel ratio sensor) using zirconia as a gas detection substance, and is installed in the exhaust pipe 25 so that the gas contact portion is exposed to the exhaust flow path 25a side. A voltage signal corresponding to the oxygen concentration is output to the ECU 3. The three-way catalytic converter 27 is a purification device using, for example, platinum, palladium, and rhodium as a catalyst. The three-way catalytic converter 27 is installed in the exhaust passage 25a so that the exhaust gas circulates inside, and catalyzees harmful components in the exhaust gas. To remove.

冷却水温センサ２８は、冷却水路１０ｄ側に感部が露出するようにシリンダ１０に設置されており、冷却水路１０ｄを流れる冷却水の温度に応じた冷却水温信号をＥＣＵ３に出力する。クランク角度センサ２９は、例えば電磁式ピックアップセンサであり、クランクシャフト１３が一定角度回転するのに要した時間を１周期とするパルス信号（以下、クランクパルス信号と称す）をＥＣＵ３に出力する。燃圧センサ３０は、燃料タンクからインジェクタ２１へ至る燃料供給径路（図示省略）の圧力（燃圧）を検出し、その検出結果を示す燃圧信号をＥＣＵ３に出力する。 The coolant temperature sensor 28 is installed in the cylinder 10 so that the sensitive part is exposed to the coolant channel 10d side, and outputs a coolant temperature signal corresponding to the temperature of the coolant flowing through the coolant channel 10d to the ECU 3. The crank angle sensor 29 is, for example, an electromagnetic pickup sensor, and outputs to the ECU 3 a pulse signal (hereinafter referred to as a crank pulse signal) that takes a period of time required for the crankshaft 13 to rotate at a certain angle. The fuel pressure sensor 30 detects a pressure (fuel pressure) in a fuel supply path (not shown) from the fuel tank to the injector 21 and outputs a fuel pressure signal indicating the detection result to the ECU 3.

排ガス再循環装置２は、ＥＣＵ３による制御に応じて、エンジン１の排気系（つまり排気管２５）から吸気系（つまり吸気管１８）へ排ガスを再循環させる、いわゆるＥＧＲ装置であり、排気管２５と吸気管１８とを連結する排ガス循環配管３１と、排ガス循環配管３１の途中に介挿された排ガス循環制御弁（ＥＧＲバルブ）３２とから構成されている。
ＥＧＲバルブ３２は、ＥＣＵ３から供給される弁開度制御信号に応じてその弁開度が制御される電磁弁である。つまり、ＥＧＲバルブ３２の弁開度の制御によって、排気管２５から吸気管１８へ排ガス循環配管３１を通じて再循環される排ガスの量が制御される。 The exhaust gas recirculation device 2 is a so-called EGR device that recirculates exhaust gas from the exhaust system (that is, the exhaust pipe 25) of the engine 1 to the intake system (that is, the intake pipe 18) in accordance with control by the ECU 3. And an exhaust gas circulation pipe 31 connecting the intake pipe 18 and an exhaust gas circulation control valve (EGR valve) 32 interposed in the middle of the exhaust gas circulation pipe 31.
The EGR valve 32 is an electromagnetic valve whose valve opening degree is controlled in accordance with a valve opening degree control signal supplied from the ECU 3. That is, the amount of exhaust gas recirculated from the exhaust pipe 25 to the intake pipe 18 through the exhaust gas circulation pipe 31 is controlled by controlling the valve opening degree of the EGR valve 32.

ＥＣＵ３は、吸気圧センサ２２から入力される吸気圧信号、吸気温センサ２３から入力される吸気温信号、スロットル開度センサ２４から入力されるスロットル開度信号、Ｏ_２センサ２６から入力される電圧信号、冷却水温センサ２８から入力される冷却水温信号、クランク角度センサ２９から入力されるクランクパルス信号、及び燃圧センサ３０から入力される燃圧信号に基づいて、エンジン１の運転制御及び排ガス再循環装置２の制御（ＥＧＲバルブ３２の弁開度制御）を行う。 The ECU 3 receives an intake pressure signal input from the intake pressure sensor 22, an intake air temperature signal input from the intake air temperature sensor 23, a throttle opening signal input from the throttle opening sensor 24, and a voltage input from the O ₂ sensor 26. Based on the signal, the coolant temperature signal input from the coolant temperature sensor 28, the crank pulse signal input from the crank angle sensor 29, and the fuel pressure signal input from the fuel pressure sensor 30, the operation control of the engine 1 and the exhaust gas recirculation device 2 (valve opening degree control of the EGR valve 32) is performed.

具体的には、ＥＣＵ３は、クランクパルス信号に基づいてエンジン回転数を算出すると共に、クランクシャフト１３の回転状態（換言すれば、シリンダ１０内におけるピストン１１の位置）を認識し、ピストン１１が点火時期に対応する位置に到達した時点で、点火コイル１７へ点火用電圧信号を供給することで、点火プラグ１６による点火を実施する。 Specifically, the ECU 3 calculates the engine speed based on the crank pulse signal, recognizes the rotation state of the crankshaft 13 (in other words, the position of the piston 11 in the cylinder 10), and the piston 11 ignites. When the position corresponding to the time is reached, an ignition voltage signal is supplied to the ignition coil 17 so that ignition by the spark plug 16 is performed.

また、ＥＣＵ３は、ピストン１１が燃料噴射時期に対応する位置に到達した時点で、インジェクタ２１に対してインジェクタ駆動信号を供給することで、インジェクタ２１による燃料噴射を実施する。ここで、ＥＣＵ３は、インジェクタ２１の通電時間（つまりインジェクタ駆動信号のパルス幅）を制御することで燃料噴射量を制御する。 In addition, the ECU 3 performs fuel injection by the injector 21 by supplying an injector drive signal to the injector 21 when the piston 11 reaches a position corresponding to the fuel injection timing. Here, the ECU 3 controls the fuel injection amount by controlling the energization time of the injector 21 (that is, the pulse width of the injector drive signal).

詳細には、ＥＣＵ３は、エンジン回転数とスロットル開度とインジェクタ基本通電時間（基本燃料噴射量）との対応関係を示す三次元マップデータを予め記憶しており、クランクパルス信号から算出したエンジン回転数と、スロットル開度信号から認識したスロットル開度に対応するインジェクタ基本通電時間を上記三次元マップデータから取得し、そのインジェクタ基本通電時間に相当するパルス幅を有するインジェクタ駆動信号をインジェクタ２１へ供給する。 Specifically, the ECU 3 prestores three-dimensional map data indicating the correspondence relationship between the engine speed, the throttle opening, and the basic injector energization time (basic fuel injection amount), and calculates the engine speed calculated from the crank pulse signal. The injector basic energization time corresponding to the throttle opening recognized from the number and the throttle opening signal is obtained from the three-dimensional map data, and an injector drive signal having a pulse width corresponding to the injector basic energization time is supplied to the injector 21. To do.

また、ＥＣＵ３は、Ｏ_２センサ出力電圧に基づいて、エンジン１の実空燃比が目標空燃比（理論空燃比）となるように燃料噴射量を制御する、いわゆる空燃比フィードバック制御を行う。詳細には、ＥＣＵ３は、実空燃比が目標空燃比に対して「リッチ」であれば、燃料噴射量が減少するように、また、実空燃比が目標空燃比に対して「リーン」であれば、燃料噴射量が増加するようにインジェクタ基本通電時間を補正する。 Further, the ECU 3 performs so-called air-fuel ratio feedback control for controlling the fuel injection amount so that the actual air-fuel ratio of the engine 1 becomes the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio) based on the O ₂ sensor output voltage. Specifically, the ECU 3 determines that the fuel injection amount decreases if the actual air-fuel ratio is “rich” with respect to the target air-fuel ratio, and the actual air-fuel ratio is “lean” with respect to the target air-fuel ratio. For example, the basic injector energization time is corrected so that the fuel injection amount increases.

ＥＣＵ３は、空燃比フィードバック制御の実行時において、Ｏ_２センサ出力電圧値に基づいてインジェクタ基本通電時間の補正に用いられる空燃比フィードバック係数を算出すると共に、その時のエンジン運転状態を示す情報（例えばエンジン回転数及びスロットル開度）と共に電源が切られても消去されないよう当該算出した空燃比フィードバック係数を空燃比補正学習値として内部の不揮発性メモリに記憶する、いわゆる空燃比学習機能を備えている。 The ECU 3 calculates an air-fuel ratio feedback coefficient used for correcting the injector basic energization time based on the O ₂ sensor output voltage value during the execution of the air-fuel ratio feedback control, and information indicating the engine operating state at that time (for example, the engine A so-called air-fuel ratio learning function for storing the calculated air-fuel ratio feedback coefficient as an air-fuel ratio correction learning value in an internal nonvolatile memory so that the calculated air-fuel ratio feedback coefficient is not erased even when the power is turned off.

さらに、詳細は後述するが、ＥＣＵ３は、本実施形態における特徴的な機能として、低燃圧、低エンジン回転数且つ低負荷状態時に空燃比フィードバック係数の上昇を検知した場合、排ガス再循環装置２（ＥＧＲバルブ３２）を制御して排ガス再循環を行うことで、インジェクタ２１に付着するデポジットの低減を図るデポジット低減機能を有している。
以下では、このデポジット低減機能を実現するためにＥＣＵ３が実行するデポジット低減処理について図２のフローチャートを参照しながら説明する。 Further, although details will be described later, as a characteristic function in the present embodiment, the ECU 3 detects an increase in the air-fuel ratio feedback coefficient when the fuel pressure is low, the engine speed is low, and the load is low, and the exhaust gas recirculation device 2 ( By controlling the EGR valve 32) and performing exhaust gas recirculation, it has a deposit reduction function for reducing deposits adhering to the injector 21.
Below, the deposit reduction process which ECU3 performs in order to implement | achieve this deposit reduction function is demonstrated, referring the flowchart of FIG.

この図２に示すように、ＥＣＵ３は、デポジット低減処理として、まず、エンジン運転状態が低燃圧、低エンジン回転数且つ低負荷状態時か否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、ＥＣＵ３は、このステップＳ１において、燃圧信号から認識した燃圧Ｐｆが５．０（ＭＰａ）以下であって、且つクランクパルス信号から算出したエンジン回転数Ｎｅが２５００（ｒｐｍ）以下であって、且つ吸気圧信号から認識した吸気圧ＰｂＧＡが−４００（ｍｍＨｇ）以下か否かを判定する。 As shown in FIG. 2, as the deposit reduction process, the ECU 3 first determines whether or not the engine operating state is a low fuel pressure, a low engine speed, and a low load state (step S1). Specifically, in step S1, the ECU 3 determines that the fuel pressure Pf recognized from the fuel pressure signal is 5.0 (MPa) or less and the engine speed Ne calculated from the crank pulse signal is 2500 (rpm) or less. It is then determined whether or not the intake pressure PbGA recognized from the intake pressure signal is −400 (mmHg) or less.

ＥＣＵ３は、上記ステップＳ１において「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１の処理を一定周期で繰り返す一方、上記ステップＳ１において「Ｙｅｓ」の場合には、空燃比フィードバック係数が上昇しているか否かを判定する（ステップＳ２）。 If “No” in step S1, the ECU 3 repeats the process of step S1 at a constant period. On the other hand, if “Yes” in step S1, the ECU 3 determines whether the air-fuel ratio feedback coefficient has increased. (Step S2).

ＥＣＵ３は、エンジン１の運転中において空燃比フィードバック制御を実施しているため、内部の不揮発性メモリには空燃比フィードバック係数が空燃比補正学習値として順次記憶されている。つまり、ＥＣＵ３は、上記ステップＳ２において、内部の不揮発性メモリに時系列的に記憶されている空燃比フィードバック係数を参照して、空燃比フィードバック係数が上昇しているか否かを判定する。 Since the ECU 3 performs air-fuel ratio feedback control during operation of the engine 1, the air-fuel ratio feedback coefficient is sequentially stored as an air-fuel ratio correction learning value in the internal nonvolatile memory. That is, in step S2, the ECU 3 refers to the air-fuel ratio feedback coefficient stored in time series in the internal nonvolatile memory and determines whether or not the air-fuel ratio feedback coefficient is increasing.

なお、空燃比フィードバック係数が上昇しているかどうかは、例えば、空燃比フィードバック係数の過去値と最新値との差分を算出し、その差分が閾値を越えたか否か、或いは経過時間に対する空燃比フィードバック係数の変化分（傾き）を算出し、その傾きが閾値を越えたか否かによって判定することができる。 Whether or not the air-fuel ratio feedback coefficient has increased is calculated by, for example, calculating the difference between the past value and the latest value of the air-fuel ratio feedback coefficient and determining whether or not the difference has exceeded a threshold value or the air-fuel ratio feedback with respect to the elapsed time. The change (inclination) of the coefficient is calculated, and it can be determined by whether or not the inclination exceeds a threshold value.

ＥＣＵ３は、上記ステップＳ２において「Ｎｏ」の場合にはステップＳ１の処理に戻る一方、上記ステップＳ２において「Ｙｅｓ」の場合には、ＥＧＲバルブ３２を開弁させて排気管２５から吸気管１８への排ガス再循環（ＥＧＲ）を行う（ステップＳ３）。 If “No” in step S2, the ECU 3 returns to the process of step S1, while if “Yes” in step S2, the ECU 3 opens the EGR valve 32 to move from the exhaust pipe 25 to the intake pipe 18. Exhaust gas recirculation (EGR) is performed (step S3).

空燃比フィードバック係数は、実空燃比と目標空燃比とのズレ量を補正する係数であり、デポジットの付着により燃料噴射量が減少するとプラス側へ上昇するという特性を有している（図３の実線参照）。なお、図３は、経過時間（横軸）に対する空燃比フィードバック係数の変化率（縦軸）を表している。 The air-fuel ratio feedback coefficient is a coefficient that corrects the amount of deviation between the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio, and has a characteristic of increasing to the plus side when the fuel injection amount decreases due to deposit adhesion (see FIG. 3). (See solid line). FIG. 3 shows the change rate (vertical axis) of the air-fuel ratio feedback coefficient with respect to the elapsed time (horizontal axis).

すなわち、上記ステップＳ３のように、空燃比フィードバック係数の上昇を検知した場合に排ガス再循環を行うことにより、燃焼室１０ｂ内の温度（インジェクタ２１の先端部の温度）を、Ｔ９０（燃料９０％蒸留温度）まで低下させることができ、その結果、インジェクタ２１の先端部におけるデポジットの付着を抑制することができる。なお、図３の点線は、排ガス再循環を行った時の空燃比フィードバック係数の変化率を示しており、排ガス再循環の実施により燃料噴射量が増加した、つまりデポジットの付着が抑制されたことがわかる。 That is, as in step S3, exhaust gas recirculation is performed when an increase in the air-fuel ratio feedback coefficient is detected, so that the temperature in the combustion chamber 10b (the temperature at the tip of the injector 21) is T90 (90% fuel). (Distillation temperature), and as a result, it is possible to suppress adhesion of deposits at the tip of the injector 21. The dotted line in FIG. 3 shows the rate of change of the air-fuel ratio feedback coefficient when exhaust gas recirculation is performed, and the fuel injection amount has increased due to the exhaust gas recirculation, that is, deposit adhesion has been suppressed. I understand.

また、Ｏ_２センサ２６の出力電圧に基づく空燃比フィードバック制御及びその制御に必要な空燃比フィードバック係数の算出は、既存システムの機能であり、また、排ガス再循環装置２による排ガス再循環（ＥＧＲ）も、既存システムの機能である。従って、本実施形態のエンジン制御システムによれば、既存システムを利用してインジェクタ２１に付着するデポジットの低減が可能となり、その結果、システムコストの上昇を抑制できる。 The air-fuel ratio feedback control based on the output voltage of the O ₂ sensor 26 and the calculation of the air-fuel ratio feedback coefficient necessary for the control are functions of the existing system, and the exhaust gas recirculation (EGR) by the exhaust gas recirculation device 2 Is also a function of the existing system. Therefore, according to the engine control system of the present embodiment, it is possible to reduce deposits attached to the injector 21 using an existing system, and as a result, it is possible to suppress an increase in system cost.

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において実施形態の変更が可能であることは勿論である。
例えば、図２のステップＳ１において、燃圧信号から認識した燃圧Ｐｆが５．０（ＭＰａ）以下であって、且つクランクパルス信号から算出したエンジン回転数Ｎｅが２５００（ｒｐｍ）以下であって、且つ吸気圧信号から認識した吸気圧ＰｂＧＡが−４００（ｍｍＨｇ）以下か否かを判定したが、これらの判定条件はエンジン制御システムに要求される仕様に応じて適宜変更しても良い。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Of course, change of embodiment is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in step S1 of FIG. 2, the fuel pressure Pf recognized from the fuel pressure signal is 5.0 (MPa) or less, the engine speed Ne calculated from the crank pulse signal is 2500 (rpm) or less, and Although it is determined whether or not the intake pressure PbGA recognized from the intake pressure signal is −400 (mmHg) or less, these determination conditions may be appropriately changed according to specifications required for the engine control system.

１…エンジン、２…排ガス再循環装置、３…ＥＣＵ（制御装置）、２６…Ｏ_２センサ（空燃比センサ） 1 ... engine, 2 ... exhaust gas recirculation device, 3 ... ECU (control device), 26 ... _{O 2} sensor (air-fuel ratio sensor)

Claims

An engine control system for controlling an in-cylinder direct injection engine,
An air-fuel ratio sensor installed in the exhaust system of the engine;
An exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas from the exhaust system of the engine to the intake system;
A control device for controlling the engine and the exhaust gas recirculation device, and calculating an air-fuel ratio feedback coefficient based on an output signal of the air-fuel ratio sensor,
The control device controls the exhaust gas recirculation device to recirculate the exhaust gas when detecting an increase in the air-fuel ratio feedback coefficient at a low fuel pressure, a low engine speed, and a low load state. Engine control system.