JP2013024154A - Control device for diesel engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent degradation in combustion stability of a diesel engine 1, after a manual transmission 73 is shifted up.SOLUTION: Before the engine 1 is completely warmed up, a fuel injection valve (an injector 18) executes main injection, in which fuel injection is started at a compression top dead center or earlier for main combustion, mainly diffusive combustion, and pre-stage injection, in which at least one fuel injection is executed earlier than the main injection so that pre-stage combustion occurs before the start of main combustion. EGR means (an exhaust gas recirculation passage 50, an exhaust gas recirculation valve 51a, and a cooler bypass valve 53a) recirculates exhaust of an EGR amount corresponding to the operation state of the engine. The EGR means maintain an EGR amount of immediately before the shift-up process, during the shift-up process of the transmission 73 including fully closing an accelerator and releasing a clutch (a clutch mechanism 72).

Description

ここに開示する技術は、ディーゼルエンジンの制御装置に関する。   The technology disclosed herein relates to a control device for a diesel engine.

自動車に搭載されたディーゼルエンジンでは、エミッション性能の向上、騒音乃至振動の低減、燃費やトルクの向上等を図るため、エンジン1サイクル中に、気筒内に複数回の燃料の噴射を行うことがある。例えば特許文献1には、ターボ過給機付ディーゼルエンジンにおいて、トルク発生のためのメイン噴射、気筒を予熱するためにメイン噴射に先立ち行われるパイロット噴射、パイロット噴射とメイン噴射との間でメイン噴射による燃料の着火遅れを抑制するためのプレ噴射、メイン噴射後において排気ガス温度を上昇させるためのアフタ噴射、及び、アフタ噴射後に排気系に燃料を直接導入して触媒の昇温を図るポスト噴射の5つのタイミングで、燃料噴射を実行することが記載されている。   In a diesel engine mounted on an automobile, in order to improve emission performance, reduce noise or vibration, improve fuel consumption and torque, etc., fuel may be injected into a cylinder multiple times during one cycle of the engine. . For example, in Patent Document 1, in a turbocharged diesel engine, main injection for torque generation, pilot injection performed prior to main injection to preheat the cylinder, main injection between pilot injection and main injection Pre-injection to suppress the ignition delay of fuel due to fuel, after-injection to increase the exhaust gas temperature after main injection, and post-injection to directly introduce fuel into the exhaust system after after-injection to increase the temperature of the catalyst It is described that fuel injection is performed at the five timings.

また、例えば特許文献2には、メイン燃焼前の予備燃焼によって気筒内温度を高める上で、パイロット噴射の燃料噴射量をエンジンの負荷及び回転数に応じて変更する技術が記載されており、これにより、メイン噴射を行う時点での気筒内温度を燃料の自己着火可能な温度よりも確実に上回るようにして、メイン噴射によって噴射された燃料の失火を防止している。   Further, for example, Patent Document 2 describes a technique for changing the fuel injection amount of pilot injection in accordance with the engine load and the rotational speed in order to increase the in-cylinder temperature by preliminary combustion before main combustion. Accordingly, the in-cylinder temperature at the time of performing the main injection is surely exceeded the temperature at which the fuel can self-ignite, thereby preventing misfire of the fuel injected by the main injection.

特開2009−293383号公報JP 2009-293383 A 特開2005−240709号公報JP 2005-240709 A

ディーゼルエンジンにおいて、NOx排出量の低減や熱効率の向上の観点からは、幾何学的圧縮比を低くすることが有利である。しかしながら、低圧縮比のエンジンは圧縮端温度及び圧縮端圧力が低くなるため、燃料の着火性には不利になる。特にエンジンの完全暖機前は気筒内温度が低くなるため、燃焼安定性が低下し易い。   In a diesel engine, it is advantageous to lower the geometric compression ratio from the viewpoint of reducing NOx emissions and improving thermal efficiency. However, an engine with a low compression ratio has a low compression end temperature and compression end pressure, which is disadvantageous for fuel ignitability. In particular, before the engine is completely warmed up, the in-cylinder temperature is low, so that the combustion stability tends to be lowered.

この点に関し、主噴射よりも前のタイミングで少なくとも1回の前段噴射を実行して主燃焼の開始前に前段燃焼を適切に生起させることが、主噴射開始時点における気筒内の温度及び圧力を最適化して主燃焼の安定化に有利になるという知見を、本願発明者らは、得ている。また、気筒内温度を高めると共に、気筒内の酸素濃度を適切に維持して安定した主燃焼を実現する上で、EGRガスの導入を、前述した前段噴射及び主噴射を含む燃料噴射制御と組みあわせることが好ましいことも見出した。   In this regard, at least one pre-stage injection is performed at a timing prior to the main injection to appropriately cause the pre-stage combustion before the start of the main combustion. The inventors of the present application have obtained the knowledge that optimization is advantageous for stabilization of main combustion. Further, in order to increase the temperature in the cylinder and appropriately maintain the oxygen concentration in the cylinder to achieve stable main combustion, the introduction of EGR gas is combined with the fuel injection control including the above-described pre-injection and main injection. It has also been found that it is preferable to combine them.

ところで、気筒内に導入するEGR量は、エンジン負荷とエンジン回転数とに基づくフィードバック制御において設定されることになるが、手動変速機のシフトアップ時はアクセル開度が全閉でかつクラッチが遮断されることよりエンジンが無負荷状態になり、一時的に燃料カットの状態となる。このため、シフトアップの最中は、EGR量が一時的にゼロに設定され、気筒内には相対的に温度が低い新気のみが導入されるようになる。このことは、気筒内の温度低下を招く。   By the way, the amount of EGR introduced into the cylinder is set in feedback control based on the engine load and the engine speed, but when the manual transmission is shifted up, the accelerator opening is fully closed and the clutch is disconnected. As a result, the engine enters a no-load state and temporarily enters a fuel cut state. For this reason, during the shift up, the EGR amount is temporarily set to zero, and only fresh air having a relatively low temperature is introduced into the cylinder. This causes a temperature drop in the cylinder.

また、シフトアップの最中にEGR量を一時的にゼロにすることで、気筒内の酸素濃度が高まる一方、シフトアップ後にアクセルペダルを踏み込むことに伴い、気筒内にEGRガスが再び導入されて気筒内の酸素濃度が低下するようになる。つまり、シフトアップの最中からそれの完了後において、閉じていたEGRバルブの開度を開側に変更することに伴い気筒内の酸素濃度が大きく変動しようとするが、EGR通路を介したEGRガスの導入には応答遅れが生じるため、気筒内の酸素濃度が不安定になってしまう。   In addition, by temporarily setting the EGR amount to zero during the shift up, the oxygen concentration in the cylinder increases. On the other hand, as the accelerator pedal is depressed after the shift up, the EGR gas is reintroduced into the cylinder. The oxygen concentration in the cylinder decreases. In other words, the oxygen concentration in the cylinder tends to fluctuate greatly as the opening degree of the closed EGR valve is changed to the open side from the middle of the shift up to the completion of the shift. Since a response delay occurs in the introduction of gas, the oxygen concentration in the cylinder becomes unstable.

その結果、シフトアップ後には、気筒内の温度の低下と、気筒内の酸素濃度の不安定化とにより、特に前段燃焼の着火性が悪化し、そのことが、主燃焼の燃焼安定性を低下させて、排気エミッション性能の悪化を招く虞がある。   As a result, after the shift up, the ignitability of the pre-stage combustion deteriorates due to the decrease in the temperature in the cylinder and the destabilization of the oxygen concentration in the cylinder, which reduces the combustion stability of the main combustion. As a result, exhaust emission performance may be deteriorated.

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、手動変速機のシフトアップ後における、ディーゼルエンジンの燃焼安定性の低下を回避することにある。   The technology disclosed herein has been made in view of such a point, and an object thereof is to avoid a decrease in combustion stability of the diesel engine after the manual transmission is shifted up.

ここに開示するディーゼルエンジンの制御装置は、気筒内に供給した燃料を圧縮自着火させるよう構成されたエンジンと、前記気筒内に臨んで配設されかつ、当該気筒内に燃料を直接噴射するよう構成された燃料噴射弁と、前記エンジンの排気ガスを前記気筒への吸気に還流させるよう構成されたEGR手段と、を備える。   A control device for a diesel engine disclosed herein is disposed so as to face an engine configured to compress and ignite fuel supplied into a cylinder, and directly inject fuel into the cylinder. And a fuel injection valve configured to recirculate the exhaust gas of the engine to the intake air to the cylinder.

そして、前記エンジンが完全暖機する前の運転状態において、前記燃料噴射弁は、拡散燃焼を主体とした主燃焼を行うために圧縮上死点又はそれよりも前に燃料噴射を開始する主噴射と、前記主燃焼の開始前に前段燃焼が生起するように、前記主噴射よりも前のタイミングで少なくとも1回の燃料噴射を行う前段噴射と、を実行し、前記EGR手段は、前記エンジンの運転状態に応じたEGR量の排気還流を実行し、前記EGR手段はまた、アクセルの全閉とクラッチの開放とを伴う変速機のシフトアッププロセスの最中に、当該シフトアッププロセスの開始直前のEGR量を保持する。   In the operating state before the engine is completely warmed up, the fuel injection valve is configured to start main fuel injection at or before compression top dead center in order to perform main combustion mainly including diffusion combustion. And pre-stage injection that performs at least one fuel injection at a timing before the main injection so that pre-stage combustion occurs before the start of the main combustion, and the EGR means Exhaust gas recirculation is performed in accordance with the operating state, and the EGR means is also in the middle of a transmission shift-up process involving full closure of the accelerator and release of the clutch, immediately before the start of the shift-up process. The EGR amount is retained.

この構成によると、エンジンの完全暖機前の運転状態においては、少なくとも1回の燃料噴射を含む前段噴射を行い、主燃焼の開始前に前段燃焼を生起させる。これによって、主噴射の開始時点における気筒内の温度及び圧力が高まる。このことにより、主噴射によって噴射された燃料の着火性が高まり、拡散燃焼を主体とした主燃焼が安定して行われる。また、EGR手段が、エンジンの運転状態に応じたEGR量の排気還流を実行する、言い換えるとフィードバック制御を行うことによって、比較的高温の排気ガスが気筒内に導入されて気筒内の温度上昇に有利になると共に、気筒内の酸素濃度がエンジンの運転状態に応じて適切に調整される。このことは、前段燃焼及び拡散燃焼の安定化に寄与する。   According to this configuration, in the operating state before the engine is completely warmed up, the pre-stage injection including at least one fuel injection is performed, and the pre-stage combustion is caused before the start of the main combustion. This increases the temperature and pressure in the cylinder at the start of main injection. Thereby, the ignitability of the fuel injected by the main injection is enhanced, and the main combustion mainly including diffusion combustion is stably performed. In addition, the EGR means performs exhaust gas recirculation of an EGR amount corresponding to the operating state of the engine, in other words, by performing feedback control, so that a relatively high temperature exhaust gas is introduced into the cylinder to increase the temperature in the cylinder. In addition to being advantageous, the oxygen concentration in the cylinder is appropriately adjusted according to the operating state of the engine. This contributes to stabilization of pre-stage combustion and diffusion combustion.

その結果、エンジンの完全暖機前の運転状態における排気エミッション性能及び燃費の向上に有利になる。   As a result, it is advantageous for improving exhaust emission performance and fuel consumption in an operating state before the engine is completely warmed up.

そして、前記の構成ではさらに、アクセルの全閉とクラッチの開放とを伴う変速機のシフトアッププロセスが実行されるときに、そのシフトアッププロセスの最中は、プロセス開始直前のEGR量が保持される。つまり、エンジンが無負荷になって一時的に燃料カット状態となったときでもEGR量がゼロにならずに、気筒内には新気と共に排気ガスも導入される。このことは、シフトアッププロセス中の気筒内の温度低下を抑制して、気筒内の温度は比較的高い状態に維持される。   Further, in the above-described configuration, when the transmission shift-up process involving the full closure of the accelerator and the release of the clutch is executed, the EGR amount immediately before the start of the process is maintained during the shift-up process. The That is, even when the engine becomes unloaded and temporarily enters a fuel cut state, the EGR amount does not become zero, and exhaust gas is introduced into the cylinder together with fresh air. This suppresses the temperature drop in the cylinder during the upshift process, and the cylinder temperature is maintained at a relatively high level.

また、EGR量を変化させずに保持するため、シフトアッププロセス中の気筒内の酸素濃度の高まりが抑制される。さらに、例えばEGR通路上に配置されたEGR量の調整のための排気ガス還流弁の開閉制御が省略されて、シフトアッププロセスの前後において排気ガス還流弁の開度がそのまま維持される。そのため、シフトアッププロセスの完了後に、アクセルペダルが踏み込み操作されたときに、気筒内の酸素濃度の変動差が小さくかつ、EGRガスの導入遅れも抑制される。   Further, since the EGR amount is kept unchanged, an increase in oxygen concentration in the cylinder during the upshift process is suppressed. Further, for example, the opening / closing control of the exhaust gas recirculation valve for adjusting the EGR amount arranged on the EGR passage is omitted, and the opening degree of the exhaust gas recirculation valve is maintained as it is before and after the upshift process. For this reason, when the accelerator pedal is depressed after the completion of the shift-up process, the variation difference in the oxygen concentration in the cylinder is small, and the introduction delay of EGR gas is also suppressed.

こうして、シフトアッププロセス後の、気筒内の温度低下の抑制と、筒内の酸素濃度の安定化とが実現し、特に前段燃焼の着火性の悪化が回避される。その結果、主燃焼の燃焼安定性も確保されて、排気エミッション性能の向上に有利になる。   In this way, suppression of temperature drop in the cylinder and stabilization of the oxygen concentration in the cylinder after the shift-up process are realized, and deterioration of the ignitability of the pre-stage combustion in particular is avoided. As a result, the combustion stability of the main combustion is ensured, which is advantageous for improving the exhaust emission performance.

前記ディーゼルエンジンの制御装置は、前記エンジンの吸気通路上の配設されたスロットル弁を含む吸気量調整手段をさらに備え、前記吸気量調整手段は、前記シフトアッププロセスの最中に、当該シフトアッププロセスの開始直前の前記スロットル弁の開度を保持する、としてもよい。   The control device for the diesel engine further includes an intake air amount adjusting means including a throttle valve disposed on an intake passage of the engine, and the intake air amount adjusting means performs the upshifting process during the upshifting process. The opening degree of the throttle valve immediately before the start of the process may be maintained.

こうすることで、シフトアッププロセスの前後において、気筒内に導入される新気及びEGR量が共に維持されることになり、シフトアッププロセス後の気筒内の酸素濃度の安定化に、さらに有利になる。   By doing so, both the fresh air and EGR amount introduced into the cylinder are maintained before and after the upshift process, which is more advantageous for stabilizing the oxygen concentration in the cylinder after the upshift process. Become.

以上説明したように、前記のディーゼルエンジンの制御装置によると、完全暖機前の運転状態において、手動変速機のシフトアッププロセス後の前段燃焼及び主燃焼の燃焼安定性が共に確保できるから、排気エミッション性能の向上に有利になる。   As described above, according to the diesel engine control device, the combustion stability of the pre-stage combustion and the main combustion after the shift-up process of the manual transmission can be ensured in the operating state before complete warm-up. It is advantageous for improving the emission performance.

ディーゼルエンジンの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of a diesel engine. ディーゼルエンジンの制御に係るブロック図である。It is a block diagram concerning control of a diesel engine. ディーゼルエンジンの完全暖機前の運転領域における燃料噴射形態の一例と、それに伴う熱発生率の履歴の一例とを示す図である。It is a figure which shows an example of the fuel-injection form in the operation area | region before complete warming-up of a diesel engine, and an example of the log | history of the heat release rate accompanying it. シフトアッププロセス前後のクリップ制御に係るメインフローチャートである。It is a main flowchart concerning the clip control before and after the shift-up process. 図4に示すメインフロー中の、シフトアップ判定ステップ処理に係るフローチャートである。5 is a flowchart according to a shift-up determination step process in the main flow shown in FIG. シフトアッププロセス前後のクリップ制御に係る、(a)アクセル開度信号、(b)アクセル開度変化率、(c)エンジン回転数、(d)燃料噴射量、(e)クラッチ操作信号、(f)ギヤ位置信号、(g)ニュートラル信号、(h)シフト判定フラグ、(i)シフトアップ判定ステップ信号、(j)目標気筒内酸素濃度及び実気筒内酸素濃度、(k)スロットル弁開度、(l)排気ガス還流弁開度、及び、(m)クーラバイパス弁開度、のタイミングチャートである。(A) accelerator opening signal, (b) accelerator opening change rate, (c) engine speed, (d) fuel injection amount, (e) clutch operation signal, (f) ) Gear position signal, (g) neutral signal, (h) shift determination flag, (i) shift up determination step signal, (j) target cylinder oxygen concentration and actual cylinder oxygen concentration, (k) throttle valve opening, It is a timing chart of (l) exhaust gas recirculation valve opening, and (m) cooler bypass valve opening.

以下、実施形態に係るディーゼルエンジンを図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。図1,2は、実施形態に係るエンジン(エンジン本体)1の概略構成を示す。このエンジン1は、車両に搭載されると共に、軽油を主成分とした燃料が供給されるディーゼルエンジンである。このエンジン1が搭載される車両は、手動変速機73を備えたMT車であって、エンジン1の駆動に伴う出力トルクは、クランクシャフト15に対しクラッチ機構72を介して連結された手動変速機73を通じて駆動輪74に伝達されることになる。   Hereinafter, the diesel engine which concerns on embodiment is demonstrated based on drawing. The following description of the preferred embodiment is merely exemplary in nature. 1 and 2 show a schematic configuration of an engine (engine body) 1 according to the embodiment. The engine 1 is a diesel engine that is mounted on a vehicle and is supplied with fuel mainly composed of light oil. The vehicle on which the engine 1 is mounted is an MT vehicle having a manual transmission 73, and the output torque accompanying the driving of the engine 1 is a manual transmission that is connected to the crankshaft 15 via the clutch mechanism 72. 73 to the drive wheel 74.

エンジン1は、複数の気筒11a(1つのみ図示)が設けられたシリンダブロック11と、このシリンダブロック11上に配設されたシリンダヘッド12と、シリンダブロック11の下側に配設され、潤滑油が貯溜されたオイルパン13とを有している。このエンジン1の各気筒11a内には、ピストン14が往復動可能にそれぞれ嵌挿されていて、このピストン14の頂面にはリエントラント形燃焼室14aを区画するキャビティが形成されている。このピストン14は、コンロッド14bを介してクランクシャフト15と連結されている。   The engine 1 includes a cylinder block 11 provided with a plurality of cylinders 11a (only one is shown), a cylinder head 12 provided on the cylinder block 11, and a lower side of the cylinder block 11, and is lubricated. And an oil pan 13 in which oil is stored. In each cylinder 11a of the engine 1, a piston 14 is fitted and removably fitted. A top surface of the piston 14 is formed with a cavity defining a reentrant combustion chamber 14a. The piston 14 is connected to the crankshaft 15 via a connecting rod 14b.

前記シリンダヘッド12には、各気筒11a毎に吸気ポート16及び排気ポート17が形成されているとともに、これら吸気ポート16及び排気ポート17の燃焼室14a側の開口を開閉する吸気弁21及び排気弁22がそれぞれ配設されている。   In the cylinder head 12, an intake port 16 and an exhaust port 17 are formed for each cylinder 11a, and an intake valve 21 and an exhaust valve that open and close the opening of the intake port 16 and the exhaust port 17 on the combustion chamber 14a side. 22 are arranged respectively.

これら吸排気弁21,22をそれぞれ駆動する動弁系において、排気弁側には、当該排気弁22の作動モードを通常モードと特殊モードとに切り替える油圧作動式の可変機構(図2参照。以下、VVM(Variable Valve Motion)と称する)が設けられている。このVVM71は、その構成の詳細な図示は省略するが、カム山を1つ有する第1カムとカム山を2つ有する第2カムとの、カムプロファイルの異なる2種類のカム、及び、その第1及び第2カムのいずれか一方のカムの作動状態を選択的に排気弁に伝達するロストモーション機構を含んで構成されており、第1カムの作動状態を排気弁22に伝達しているときには、排気弁22は、排気行程中において一度だけ開弁される通常モードで作動するのに対し、第2カムの作動状態を排気弁22に伝達しているときには、排気弁22が、排気行程中において開弁すると共に、吸気行程中においても開弁するような、いわゆる排気の二度開きを行う特殊モードで作動する。   In the valve systems that drive these intake and exhaust valves 21 and 22, respectively, a hydraulically operated variable mechanism that switches the operation mode of the exhaust valve 22 between a normal mode and a special mode on the exhaust valve side (see FIG. 2 below). VVM (Variable Valve Motion). Although detailed illustration of the configuration of the VVM 71 is omitted, two types of cams having different cam profiles, a first cam having one cam peak and a second cam having two cam peaks, and the first cam When a lost motion mechanism that selectively transmits the operating state of one of the first and second cams to the exhaust valve is included, and the operating state of the first cam is transmitted to the exhaust valve 22 The exhaust valve 22 operates in a normal mode in which the valve is opened only once during the exhaust stroke, whereas when the operating state of the second cam is transmitted to the exhaust valve 22, the exhaust valve 22 is in the exhaust stroke. In addition, the valve operates in a special mode in which the exhaust is opened twice so that the valve is opened during the intake stroke.

VVM71の通常モードと特殊モードとの切り替えは、エンジン駆動の油圧ポンプ(図示省略)から供給される油圧によって行われ、特殊モードは、内部EGRに係る制御の際に利用される。尚、こうした通常モードと特殊モードとの切り替えを可能にする上で、排気弁22を電磁アクチュエータによって駆動する電磁駆動式の動弁系を採用してもよい。また、内部EGRの実行としては、排気の二度開きに限定されるものではなく、例えば吸気弁21を2回開く、吸気の二度開きによって内部EGR制御を行ってもよいし、排気行程乃至吸気行程において吸気弁21及び排気弁22の双方を閉じるネガティブオーバーラップ期間を設けて既燃ガスを残留させる内部EGR制御を行ってもよい。尚、VVM71による内部EGR制御は、主に燃料の着火性が低いエンジン1の冷間時に行われる。   Switching between the normal mode and the special mode of the VVM 71 is performed by hydraulic pressure supplied from an engine-driven hydraulic pump (not shown), and the special mode is used in the control related to the internal EGR. In order to enable switching between the normal mode and the special mode, an electromagnetically driven valve system that drives the exhaust valve 22 by an electromagnetic actuator may be employed. The execution of the internal EGR is not limited to the double opening of the exhaust. For example, the internal EGR control may be performed by opening the intake valve 21 twice, or by opening the intake twice. An internal EGR control may be performed in which the burned gas remains by providing a negative overlap period in which both the intake valve 21 and the exhaust valve 22 are closed in the intake stroke. The internal EGR control by the VVM 71 is performed mainly when the engine 1 with low fuel ignitability is cold.

前記シリンダヘッド12には、燃料を噴射するインジェクタ18と、エンジン1の冷間時に各気筒11a内の吸入空気を暖めて燃料の着火性を高めるためのグロープラグ19とが設けられている。前記インジェクタ18は、その燃料噴射口が燃焼室14aの天井面から該燃焼室14aに臨むように配設されていて、基本的には圧縮行程上死点付近で、燃焼室14aに燃料を直接噴射供給するようになっている。   The cylinder head 12 is provided with an injector 18 for injecting fuel, and a glow plug 19 for warming the intake air in each cylinder 11a to improve the ignitability of the fuel when the engine 1 is cold. The injector 18 is arranged so that its fuel injection port faces the combustion chamber 14a from the ceiling surface of the combustion chamber 14a. Basically, fuel is directly supplied to the combustion chamber 14a near the top dead center of the compression stroke. The injection is supplied.

前記エンジン1の一側面には、各気筒11aの吸気ポート16に連通するように吸気通路30が接続されている。一方、前記エンジン1の他側面には、各気筒11aの燃焼室14aからの既燃ガス(つまり、排気ガス)を排出する排気通路40が接続されている。これら吸気通路30及び排気通路40には、詳しくは後述するが、吸入空気の過給を行う大型ターボ過給機61と小型ターボ過給機62とが配設されている。   An intake passage 30 is connected to one side of the engine 1 so as to communicate with the intake port 16 of each cylinder 11a. On the other hand, an exhaust passage 40 for discharging burned gas (that is, exhaust gas) from the combustion chamber 14a of each cylinder 11a is connected to the other side of the engine 1. In the intake passage 30 and the exhaust passage 40, as will be described in detail later, a large turbocharger 61 and a small turbocharger 62 for supercharging intake air are disposed.

吸気通路30の上流端部には、吸入空気を濾過するエアクリーナ31が配設されている。一方、吸気通路30における下流端近傍には、サージタンク33が配設されている。このサージタンク33よりも下流側の吸気通路30は、各気筒11a毎に分岐する独立通路とされ、これら各独立通路の下流端が各気筒11aの吸気ポート16にそれぞれ接続されている。   An air cleaner 31 that filters intake air is disposed at the upstream end of the intake passage 30. On the other hand, a surge tank 33 is disposed near the downstream end of the intake passage 30. The intake passage 30 downstream of the surge tank 33 is an independent passage branched for each cylinder 11a, and the downstream end of each independent passage is connected to the intake port 16 of each cylinder 11a.

吸気通路30におけるエアクリーナ31とサージタンク33との間には、大型及び小型ターボ過給機61、62のコンプレッサ61a,62aと、該コンプレッサ61a,62aにより圧縮された空気を冷却するインタークーラ35と、前記各気筒11aの燃焼室14aへの吸入空気量を調節するスロットル弁36とが配設されている。このスロットル弁36は、基本的には全開状態とされるが、エンジン1の停止時には、ショックが生じないように全閉状態とされる。   Between the air cleaner 31 and the surge tank 33 in the intake passage 30, compressors 61a and 62a of large and small turbochargers 61 and 62, and an intercooler 35 that cools the air compressed by the compressors 61a and 62a, A throttle valve 36 is provided for adjusting the amount of intake air into the combustion chamber 14a of each cylinder 11a. The throttle valve 36 is basically fully opened, but is fully closed when the engine 1 is stopped so that no shock is generated.

前記排気通路40の上流側の部分は、各気筒11a毎に分岐して排気ポート17の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。   The upstream portion of the exhaust passage 40 is constituted by an exhaust manifold having an independent passage branched for each cylinder 11a and connected to the outer end of the exhaust port 17 and a collecting portion where the independent passages gather. Yes.

この排気通路40における排気マニホールドよりも下流側には、上流側から順に、小型ターボ過給機62のタービン62b、大型ターボ過給機61のタービン61bと、排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置41と、サイレンサ42とが配設されている。   On the downstream side of the exhaust manifold in the exhaust passage 40, the turbine 62b of the small turbocharger 62, the turbine 61b of the large turbocharger 61, and exhaust for purifying harmful components in the exhaust gas in order from the upstream side. A purification device 41 and a silencer 42 are provided.

この排気浄化装置41は、酸化触媒41aと、ディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、フィルタという)41bとを有しており、上流側から、この順に並んでいる。酸化触媒41a及びフィルタ41bは1つのケース内に収容されている。前記酸化触媒41aは、白金又は白金にパラジウムを加えたもの等を担持した酸化触媒を有していて、排気ガス中のCO及びHCが酸化されてCO及びHOが生成する反応を促すものである。また、前記フィルタ41bは、エンジン1の排気ガス中に含まれる煤等の微粒子を捕集するものである。尚、フィルタ41bに酸化触媒をコーティングしてもよい。 The exhaust purification device 41 includes an oxidation catalyst 41a and a diesel particulate filter (hereinafter referred to as a filter) 41b, which are arranged in this order from the upstream side. The oxidation catalyst 41a and the filter 41b are accommodated in one case. The oxidation catalyst 41a has an oxidation catalyst carrying platinum or platinum added with palladium or the like, and promotes a reaction in which CO and HC in the exhaust gas are oxidized to produce CO 2 and H 2 O. Is. The filter 41b collects particulates such as soot contained in the exhaust gas of the engine 1. The filter 41b may be coated with an oxidation catalyst.

前記吸気通路30における前記サージタンク33とスロットル弁36との間の部分(つまり小型ターボ過給機62の小型コンプレッサ62aよりも下流側部分)と、前記排気通路40における前記排気マニホールドと小型ターボ過給機62の小型タービン62bとの間の部分(つまり小型ターボ過給機62の小型タービン62bよりも上流側部分)とは、排気ガスの一部を吸気通路30に還流するための排気ガス還流通路50によって接続されている。この排気ガス還流通路50は、排気ガスの吸気通路30への還流量を調整するための排気ガス還流弁51a及び排気ガスをエンジン冷却水によって冷却するためのEGRクーラ52とが配設された主通路51と、EGRクーラ52をバイパスするためのクーラバイパス通路53と、を含んで構成されている。このクーラバイパス通路53には、クーラバイパス通路53を流通する排気ガスの流量を調整するためのクーラバイパス弁53aが配設されている。   A portion of the intake passage 30 between the surge tank 33 and the throttle valve 36 (that is, a portion on the downstream side of the small compressor 62a of the small turbocharger 62), the exhaust manifold and the small turbocharger in the exhaust passage 40. The portion between the turbocharger 62 and the small turbine 62 b (that is, the upstream portion of the small turbocharger 62 from the small turbine 62 b) is an exhaust gas recirculation for recirculating a part of the exhaust gas to the intake passage 30. They are connected by a passage 50. The exhaust gas recirculation passage 50 is provided with an exhaust gas recirculation valve 51a for adjusting the recirculation amount of the exhaust gas to the intake passage 30 and an EGR cooler 52 for cooling the exhaust gas with engine cooling water. It includes a passage 51 and a cooler bypass passage 53 for bypassing the EGR cooler 52. The cooler bypass passage 53 is provided with a cooler bypass valve 53 a for adjusting the flow rate of the exhaust gas flowing through the cooler bypass passage 53.

大型ターボ過給機61は、吸気通路30に配設された大型コンプレッサ61aと、排気通路40に配設された大型タービン61bとを有している。大型コンプレッサ61aは、吸気通路30におけるエアクリーナ31とインタークーラ35との間に配設されている。一方、大型タービン61bは、排気通路40における排気マニホールドと酸化触媒41aとの間に配設されている。   The large turbocharger 61 has a large compressor 61 a disposed in the intake passage 30 and a large turbine 61 b disposed in the exhaust passage 40. The large compressor 61 a is disposed between the air cleaner 31 and the intercooler 35 in the intake passage 30. On the other hand, the large turbine 61b is disposed between the exhaust manifold and the oxidation catalyst 41a in the exhaust passage 40.

小型ターボ過給機62は、吸気通路30に配設された小型コンプレッサ62aと、排気通路40に配設された小型タービン62bとを有している。小型コンプレッサ62aは、吸気通路30における大型コンプレッサ61aの下流側に配設されている。一方、小型タービン62bは、排気通路40における大型タービン61bの上流側に配設されている。   The small turbocharger 62 has a small compressor 62 a disposed in the intake passage 30 and a small turbine 62 b disposed in the exhaust passage 40. The small compressor 62 a is disposed on the downstream side of the large compressor 61 a in the intake passage 30. On the other hand, the small turbine 62 b is disposed on the upstream side of the large turbine 61 b in the exhaust passage 40.

すなわち、吸気通路30においては、上流側から順に大型コンプレッサ61aと小型コンプレッサ62aとが直列に配設され、排気通路40においては、上流側から順に小型タービン62bと大型タービン61bとが直列に配設されている。これら大型及び小型タービン61b,62bが排気ガス流により回転し、これら大型及び小型タービン61b,62bの回転により、該大型及び小型タービン61b,62bとそれぞれ連結された前記大型及び小型コンプレッサ61a,62aがそれぞれ作動する。   That is, in the intake passage 30, a large compressor 61a and a small compressor 62a are arranged in series from the upstream side, and in the exhaust passage 40, a small turbine 62b and a large turbine 61b are arranged in series from the upstream side. Has been. The large and small turbines 61b and 62b are rotated by the exhaust gas flow, and the large and small turbines 61a and 62a connected to the large and small turbines 61b and 62b are rotated by the rotation of the large and small turbines 61b and 62b, respectively. Each operates.

小型ターボ過給機62は、相対的に小型のものであり、大型ターボ過給機61は、相対的に大型のものである。すなわち、大型ターボ過給機61の大型タービン61bの方が小型ターボ過給機62の小型タービン62bよりもイナーシャが大きい。   The small turbocharger 62 is relatively small, and the large turbocharger 61 is relatively large. That is, the large turbine 61 b of the large turbocharger 61 has a larger inertia than the small turbine 62 b of the small turbocharger 62.

吸気通路30には、小型コンプレッサ62aをバイパスする小型吸気バイパス通路63が接続されている。この小型吸気バイパス通路63には、該小型吸気バイパス通路63へ流れる空気量を調整するための小型吸気バイパス弁63aが配設されている。この小型吸気バイパス弁63aは、無通電時には全閉状態(つまり、ノーマルクローズ)となるように構成されている。   A small intake bypass passage 63 that bypasses the small compressor 62 a is connected to the intake passage 30. The small intake bypass passage 63 is provided with a small intake bypass valve 63 a for adjusting the amount of air flowing to the small intake bypass passage 63. The small intake bypass valve 63a is configured to be in a fully closed state (that is, normally closed) when no power is supplied.

一方、排気通路40には、小型タービン62bをバイパスする小型排気バイパス通路64と、大型タービン61bをバイパスする大型排気バイパス通路65とが接続されている。小型排気バイパス通路64には、該小型排気バイパス通路64へ流れる排気量を調整するためのレギュレートバルブ64aが配設され、大型排気バイパス通路65には、該大型排気バイパス通路65へ流れる排気量を調整するためのウエストゲートバルブ65aが配設されている。レギュレートバルブ64a及びウエストゲートバルブ65aは共に、無通電時には全開状態(つまり、ノーマルオープン)となるように構成されている。   On the other hand, the exhaust passage 40 is connected to a small exhaust bypass passage 64 that bypasses the small turbine 62b and a large exhaust bypass passage 65 that bypasses the large turbine 61b. The small exhaust bypass passage 64 is provided with a regulating valve 64a for adjusting the exhaust amount flowing to the small exhaust bypass passage 64, and the large exhaust bypass passage 65 has an exhaust amount flowing to the large exhaust bypass passage 65. A wastegate valve 65a for adjusting the pressure is provided. Both the regulating valve 64a and the waste gate valve 65a are configured to be in a fully open state (that is, normally open) when no power is supplied.

これら大型ターボ過給機61と小型ターボ過給機62は、それらが配設された吸気通路30及び排気通路40の部分も含めて、一体的にユニット化されて、過給機ユニット60を構成している。この過給機ユニット60がエンジン1に取り付けられている。   The large turbocharger 61 and the small turbocharger 62 are integrated into a single unit including the intake passage 30 and the exhaust passage 40 in which the large turbocharger 61 and the small turbocharger 62 are arranged, thereby forming a supercharger unit 60. doing. The supercharger unit 60 is attached to the engine 1.

このように構成されたディーゼルエンジン1は、パワートレイン・コントロール・モジュール(以下、PCMという)10によって制御される。PCM10は、CPU、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース及びこれらのユニットを接続するパスを有するマイクロプロセッサで構成されている。このPCM10が制御装置を構成する。PCM10には、図2に示すように、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサSW1、サージタンク33に取り付けられて、燃焼室14aに供給される空気の圧力を検出する過給圧センサSW2、吸入空気の温度を検出する吸気温度センサSW3、クランクシャフト15の回転角を検出するクランク角センサSW4、車両のアクセルペダル(図示省略)の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサSW5、排気中の酸素濃度を検出するOセンサSW6、及び、車速を検出する車速センサSW7の検出信号が入力され、これらの検出信号に基づいて種々の演算を行うことによってエンジン1や車両の状態を判定し、これに応じてインジェクタ18、グロープラグ19,動弁系のVVM71、各種の弁36、51a、53aのアクチュエータへ制御信号を出力する。 The diesel engine 1 configured as described above is controlled by a powertrain control module (hereinafter referred to as PCM) 10. The PCM 10 includes a microprocessor having a CPU, a memory, a counter timer group, an interface, and a path connecting these units. The PCM 10 constitutes a control device. As shown in FIG. 2, the PCM 10 includes a water temperature sensor SW1 that detects the temperature of the engine cooling water, a supercharging pressure sensor SW2 that is attached to the surge tank 33 and detects the pressure of the air supplied to the combustion chamber 14a, An intake air temperature sensor SW3 that detects the temperature of the intake air, a crank angle sensor SW4 that detects the rotation angle of the crankshaft 15, and an accelerator opening sensor that detects an accelerator opening corresponding to an operation amount of an accelerator pedal (not shown) of the vehicle. SW5, O 2 sensor SW6 for detecting an oxygen concentration in the exhaust gas and, the detection signal of the vehicle speed sensor SW7 for detecting a vehicle speed is input, the engine 1 and the vehicle by performing various calculations based on these detection signals The state is determined, and according to this, the injector 18, the glow plug 19, the valve-operated VVM 71, various valves 36, 51a, 5 A control signal is output to the actuator 3a.

また、PCM10は、エンジンの運転状態において大型及び小型ターボ過給機61、62の動作を制御している。具体的には、PCM10は、小型吸気バイパス弁63a、レギュレートバルブ64a及びウエストゲートバルブ65aの各開度をエンジン1の運転状態に応じて設定した開度にそれぞれ制御する。詳しくは、PCM10は、エンジン1の温間時には、低負荷かつ低回転側の所定領域では、小型吸気バイパス弁63a及びレギュレートバルブ64aを全開以外の開度とし、ウエストゲートバルブ65aを全閉状態とすることによって、大型及び小型ターボ過給機61、62の両方を作動させる。一方、高負荷かつ高回転側の所定領域では、小型ターボ過給機62が排気抵抗になるため、小型吸気バイパス弁63a及びレギュレートバルブ64aを全開状態とし、ウエストゲートバルブ65aを全閉状態に近い開度にすることによって、小型ターボ過給機62をバイパスさせて大型ターボ過給機61のみを作動させる。尚、ウエストゲートバルブ65aは、大型ターボ過給機61の過回転を防止するために少し開き気味に設定している。   The PCM 10 controls the operation of the large and small turbochargers 61 and 62 when the engine is operating. Specifically, the PCM 10 controls the openings of the small intake bypass valve 63a, the regulator valve 64a, and the wastegate valve 65a to the openings set according to the operating state of the engine 1, respectively. Specifically, when the engine 1 is warm, the PCM 10 sets the small intake bypass valve 63a and the regulating valve 64a to an opening other than a fully open position and a fully closed waste gate valve 65a in a predetermined region on the low load and low rotation side. Thus, both the large and small turbochargers 61 and 62 are operated. On the other hand, in a predetermined region on the high load and high rotation side, the small turbocharger 62 becomes exhaust resistance, so that the small intake bypass valve 63a and the regulating valve 64a are fully opened, and the waste gate valve 65a is fully closed. By making the opening close, the small turbocharger 62 is bypassed and only the large turbocharger 61 is operated. The waste gate valve 65a is set slightly open to prevent the large turbocharger 61 from over-rotating.

そうして、このエンジン1は、その幾何学的圧縮比を12以上15以下(例えば14)とした、比較的低圧縮比となるように構成されており、これによって排気エミッション性能の向上及び熱効率の向上を図るようにしている。   Thus, the engine 1 is configured to have a relatively low compression ratio with a geometric compression ratio of 12 or more and 15 or less (for example, 14), thereby improving exhaust emission performance and thermal efficiency. It is trying to improve.

(エンジンの燃焼制御の概要)
前記PCM10によるエンジン1の基本的な制御は、主にアクセル開度に基づいて目標トルク(言い換えると目標となる負荷)を決定し、これに対応する燃料の噴射量や噴射時期等をインジェクタ18の作動制御によって実現するものである。目標トルクは、アクセル開度が大きくなるほど、またエンジン回転数が高くなるほど、大きくなるように設定され、目標トルクとエンジン回転数とに基づいて燃料の噴射量が設定される。噴射量は、目標トルクが高くなるほど、また、エンジン回転数が高くなるほど大きくなるように設定される。また、スロットル弁36、排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53aの開度の制御(つまり、外部EGR制御)や、VVM71の制御(つまり、内部EGR制御)によって、気筒11a内への排気の還流割合を制御する。
(Outline of engine combustion control)
The basic control of the engine 1 by the PCM 10 mainly determines a target torque (in other words, a target load) based on the accelerator opening, and the fuel injection amount and injection timing corresponding to the target torque are determined by the injector 18. This is realized by operation control. The target torque is set so as to increase as the accelerator opening increases and the engine speed increases, and the fuel injection amount is set based on the target torque and the engine speed. The injection amount is set to increase as the target torque increases and as the engine speed increases. Further, the exhaust gas recirculation into the cylinder 11a is controlled by controlling the opening degree of the throttle valve 36, the exhaust gas recirculation valve 51a, and the cooler bypass valve 53a (that is, external EGR control) or by controlling the VVM 71 (that is, internal EGR control). Control the rate.

図3は、エンジン1の未暖機状態(言い換えると完全暖機前)における、燃料噴射形態(上図)及びそれに伴う気筒11a内の熱発生率の履歴の一例(下図)を示している。PCM10は、水温センサSW1の検出結果に基づいて、エンジン1が暖機状態か未暖機状態かを判定する。詳しくは、PCM10は、水温が所定温度(例えば、80℃)以上のときは暖機状態と判定し、水温が当該所定温度未満のときには未暖機状態と判定する。エンジン1が未暖機状態のときには、PCM10は、図3に示すように、圧縮行程中における圧縮上死点に比較的近いタイミングで、比較的短い時間間隔を空けて3回のプレ噴射(前段噴射)を実行すると共に、その後の圧縮上死点付近において主噴射を1回、実行する。つまり、合計4回の燃料噴射を実行する。3回のプレ噴射は、十分な熱発生率を有するプレ燃焼(前段燃焼に相当する)を、その熱発生率のピークが圧縮上死点前の所定の時期に発生するように、生起させる。換言すれば、主燃焼の開始前にプレ燃焼を生起させ、それにより主噴射を開始する時点での気筒11a内の温度及び圧力を高めておく。このことは主噴射により噴射された燃料の着火遅れτmainを短くする。主噴射は、図例で示すように圧縮上死点前の所定のタイミング、又は、圧縮上死点で噴射を開始するが、着火遅れτmainが短いことで、その主噴射に伴う主燃焼は圧縮上死点付近において開始するようになる。このことは、熱効率の向上、ひいては燃費の向上に有利になる。ここで、図3(b)の例では、主燃焼の着火遅れτmainを、主噴射の開始から、主燃焼の熱発生率が上昇を開始するまで、と定義している。この制御では、プレ燃焼による熱発生率がピークを迎えると共に、その熱発生率が低下を始めた後に、主燃焼による熱発生率の上昇が開始するように、プレ噴射の噴射態様と主噴射の噴射態様とを設定しており、プレ燃焼の熱発生率の山と主燃焼の熱発生率との山との間には、極小値が存在している。主燃焼の着火遅れτmainは、主噴射の開始から前記の極小値までと定義することも可能である。 FIG. 3 shows an example of the fuel injection mode (upper diagram) and the history of the heat generation rate in the cylinder 11a (lower diagram) when the engine 1 is not warmed up (in other words, before complete warm-up). The PCM 10 determines whether the engine 1 is warmed up or not warmed based on the detection result of the water temperature sensor SW1. Specifically, the PCM 10 determines a warm-up state when the water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 80 ° C.), and determines an unwarmed state when the water temperature is lower than the predetermined temperature. When the engine 1 is not warmed up, as shown in FIG. 3, the PCM 10 performs three pre-injections (previous stage) with a relatively short time interval at a timing relatively close to the compression top dead center during the compression stroke. Injection) and the main injection is executed once near the compression top dead center. That is, a total of four fuel injections are executed. The three pre-injections cause pre-combustion (corresponding to pre-stage combustion) having a sufficient heat generation rate so that the peak of the heat generation rate occurs at a predetermined time before compression top dead center. In other words, pre-combustion occurs before the start of main combustion, thereby increasing the temperature and pressure in the cylinder 11a at the time of starting main injection. This shortens the ignition delay τ main of the fuel injected by the main injection. The main injection starts injection at a predetermined timing before the compression top dead center or at the compression top dead center as shown in the figure, but because the ignition delay τ main is short, the main combustion accompanying the main injection is Starts near compression top dead center. This is advantageous for improving the thermal efficiency, and hence for improving the fuel consumption. Here, in the example of FIG. 3B, the ignition delay τ main of the main combustion is defined as from the start of the main injection until the heat generation rate of the main combustion starts increasing. In this control, the heat generation rate by the pre-combustion reaches its peak, and after the heat generation rate starts to decrease, the pre-injection injection mode and the main injection of the main injection start so that the heat generation rate by the main combustion starts to increase. The injection mode is set, and a minimum value exists between the peak of the heat generation rate of the pre-combustion and the peak of the heat generation rate of the main combustion. The ignition delay τ main of the main combustion can be defined as the minimum value from the start of the main injection.

また、前記の燃焼は、その後の主燃焼の熱発生率の上昇を緩慢にさせる。このことは燃焼騒音を低減させて、NVH(Noise Vibration Harshness)性能を高める上で有利になる。つまり、プレ噴射及びそれに伴うプレ燃焼は、主燃焼の制御性を高めて主燃焼を所望のタイミングで発生させ、それにより、燃費の向上及びNVH性能の向上に有利になる。   Moreover, the said combustion makes the raise of the heat release rate of subsequent main combustion slow. This is advantageous in reducing combustion noise and improving NVH (Noise Vibration Harshness) performance. That is, the pre-injection and the accompanying pre-combustion increase the controllability of the main combustion and generate the main combustion at a desired timing, which is advantageous for improving fuel efficiency and NVH performance.

さらに、プレ燃焼による熱発生率の山のピークは、主燃焼による熱発生率の上昇開始よりも前にずれるため、主燃焼の燃焼音を増大させることは回避しながら、プレ燃焼により得られるエネルギによって、主燃焼の開始時点で、気筒内の温度及び圧力を、着火遅れを短くする上で必要十分な状態にまで高めることが可能になる。このことは、着火遅れを短くすることは勿論のこと、前段噴射の噴射量を必要最小限にし、燃費の向上に有利になる。   Furthermore, since the peak of the heat generation rate due to pre-combustion shifts before the start of the increase in heat generation rate due to main combustion, the energy obtained by pre-combustion is avoided while avoiding increasing the combustion noise of main combustion. Thus, at the start of main combustion, the temperature and pressure in the cylinder can be increased to a state necessary and sufficient for shortening the ignition delay. This not only shortens the ignition delay, but also minimizes the injection amount of the pre-stage injection, which is advantageous for improving fuel consumption.

こうした噴射制御と共に、エンジン1が未暖機状態であるときには、外部EGR制御が実行される。この制御は、排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53aをそれぞれ、エンジン負荷及び回転数に応じた開度に設定することによるフィードバック制御である。これにより、EGRクーラ52をバイパスした比較的高温の排気ガスが気筒11a内に導入されて、未暖機状態におけるエンジン1の気筒11a内の温度上昇及び気筒11a内の酸素濃度の適正化が図られ、前述した前段燃焼及び主燃焼の安定化が図られる。   Along with such injection control, external EGR control is executed when the engine 1 is not warmed up. This control is feedback control by setting the exhaust gas recirculation valve 51a and the cooler bypass valve 53a to openings corresponding to the engine load and the rotational speed, respectively. As a result, a relatively high-temperature exhaust gas that bypasses the EGR cooler 52 is introduced into the cylinder 11a, so that the temperature rise in the cylinder 11a of the engine 1 and the oxygen concentration in the cylinder 11a in an unwarmed state are optimized. Thus, the above-described pre-stage combustion and main combustion are stabilized.

(シフトアッププロセス時の吸気制御)
前述したように、エンジン1の完全暖機前の運転状態では、プレ噴射と主噴射とを含む燃料噴射制御と共に、外部EGR制御を含む吸気制御を実行する。ここで、手動変速機73のシフトアップ操作時には、アクセルの全閉及びクラッチ機構72の開放によって、エンジン1が無負荷状態となり、一時的に燃料カット状態となる。これにより、エンジン1の負荷及び回転数に応じて設定される排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53aがそれぞれ全閉となって、EGR量が一時的にゼロに設定される。そして、手動変速機73において、ニュートラル位置を介したシフトアップ操作がなされて、クラッチ機構72の締結及びアクセルペダルの踏み込みが行われることによりシフトアッププロセスが完了すれば、排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53aがそれぞれ、エンジン1の回転数及び負荷に応じた所定開度に変更される。
(Intake control during the shift-up process)
As described above, in the operation state before the engine 1 is completely warmed up, the intake control including the external EGR control is executed together with the fuel injection control including the pre-injection and the main injection. Here, when the manual transmission 73 is shifted up, the engine 1 is brought into a no-load state due to the fully closed accelerator and the clutch mechanism 72 being opened, and temporarily into a fuel cut state. As a result, the exhaust gas recirculation valve 51a and the cooler bypass valve 53a set according to the load and the rotational speed of the engine 1 are fully closed, respectively, and the EGR amount is temporarily set to zero. In the manual transmission 73, if the upshifting operation is performed through the neutral position and the clutch mechanism 72 is engaged and the accelerator pedal is depressed to complete the upshifting process, the exhaust gas recirculation valve 51a and the cooler Each of the bypass valves 53a is changed to a predetermined opening according to the rotational speed and load of the engine 1.

従って、アクセルの全閉、クラッチ機構72の開放、シフト操作、クラッチ機構72の締結及びアクセルペダルの踏み込みを含むシフトアッププロセスの最中には、EGR量がゼロになって、比較的低温の新気のみが気筒11a内に導入される。これは、気筒11a内の温度を低下させると共に、気筒11a内の酸素濃度を高める。また、シフトアッププロセス中からそれの完了後において、閉じていた排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53aが開けられて気筒11a内の酸素濃度で低下するようになるが、排気ガス還流通路50を介したEGRガスの還流には、応答遅れが生じるから、シフトアッププロセス後のアクセルペダルの踏み込み時に、気筒11a内の酸素濃度が不安定になってしまう。この気筒11a内の温度低下と、酸素濃度の不安定性とが組み合わさって、シフトアッププロセス後は、前段燃焼の着火性が悪化し、前段燃焼の燃焼安定性の低下、ひいては主燃焼の燃焼安定性が低下してしまう。   Therefore, during the shift-up process including the accelerator fully closed, the clutch mechanism 72 opened, the shift operation, the clutch mechanism 72 engaged, and the accelerator pedal depressed, the EGR amount becomes zero and a relatively low temperature new Only ki is introduced into the cylinder 11a. This lowers the temperature in the cylinder 11a and increases the oxygen concentration in the cylinder 11a. Further, after the completion of the shift-up process and after the completion thereof, the closed exhaust gas recirculation valve 51a and the cooler bypass valve 53a are opened so that the oxygen concentration in the cylinder 11a decreases. Since there is a response delay in the recirculation of the EGR gas, the oxygen concentration in the cylinder 11a becomes unstable when the accelerator pedal is depressed after the shift-up process. Combining this temperature decrease in the cylinder 11a and the instability of oxygen concentration, after the shift-up process, the ignitability of the pre-stage combustion is deteriorated, the combustion stability of the pre-stage combustion is lowered, and consequently the combustion stability of the main combustion is reduced. The nature will decline.

そこで、このエンジンシステムにおいて、PCM10は、シフトアッププロセス後の燃焼安定性の低下を回避すべく、シフトアッププロセスの最中には、排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53a、並びにスロットル弁36の開度を、シフトアッププロセスの開始直前の開度で一定に保つクリップ制御を実行する。   Therefore, in this engine system, the PCM 10 is configured so that the exhaust gas recirculation valve 51a, the cooler bypass valve 53a, and the throttle valve 36 are in the middle of the shift-up process in order to avoid deterioration in combustion stability after the shift-up process. Clip control is performed to keep the opening constant at the opening just before the start of the upshift process.

図4は、PCM10が実行する、シフトアッププロセス時のクリップ制御に係るメインフローを示している。スタート後のステップS41では、以降の制御に必要な各種信号を読み込み、ステップS42では、その読み込んだ信号に基づいて、シフトアップ判定のための処理演算を行う。ステップS43では、シフトアップ判定の許可範囲であるか否かを判定する。すなわち、ステップS43にて、エンジン回転数が所定の上下限回転数以内でかつ、車速が所定速度以上でかつ、ギア位置が所定ギア段以下でかつ、ブレーキ信号がオフであるときにはシフトアップ判定の許可範囲であると判定し、いずれか一つでも条件が成立しなかったときには、許可範囲でないと判定する。許可範囲でないとき(NOのとき)にはステップS46に移行し、エラーと判定して、シフトアップ判定を終了する(ステップS46)。これに対し、ステップS43で、シフトアップ判定の許可範囲であるとき(YESのとき)には、シフトアップ判定許可フラグを立てた上で(図6(h)参照)、ステップS44に移行する。ステップS44では、図5に示すシフトアップ判定ステップ処理のフローを実行する。このシフトアップ判定ステップ処理は、シフトアッププロセスに含まれる、アクセルの全閉、クラッチ機構72の開放、シフト操作、クラッチ機構72の締結及びアクセルペダルの踏み込みそれぞれの実行を、順次、判断することにより、シフトアッププロセスが実行されているか否かを判断するロジックであり、この処理によって、シフトアッププロセスが実行されているときには、クリップ制御を早期に開始することを可能にする。また、シフトアッププロセスでないと判断したときには、クリップ処理を直ちに中止することも可能になる。ここで、図5のフローと、図6のタイミングチャートを参照しながら、シフトアップ判定ステップ処理について説明する。図6のタイミングチャートは、同図(f)に示すように、2速から3速へのシフトアッププロセス時における、各パラメータのタイミングチャートの一例である。   FIG. 4 shows a main flow related to clip control during the upshifting process executed by the PCM 10. In step S41 after the start, various signals necessary for the subsequent control are read. In step S42, a processing operation for upshift determination is performed based on the read signals. In step S43, it is determined whether or not the shift-up determination is within a permitted range. That is, in step S43, when the engine speed is within a predetermined upper and lower speed limit, the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined speed, the gear position is equal to or lower than the predetermined gear stage, and the brake signal is OFF, the upshift determination is performed. When it is determined that it is within the permitted range, and any one of the conditions is not satisfied, it is determined that it is not within the permitted range. If it is not within the permitted range (NO), the process proceeds to step S46, where it is determined that there is an error, and the upshift determination is terminated (step S46). On the other hand, when it is within the permitted range for the upshift determination in step S43 (YES), after setting the upshift determination permission flag (see FIG. 6 (h)), the process proceeds to step S44. In step S44, the flow of the upshift determination step process shown in FIG. 5 is executed. This shift-up determination step processing is performed by sequentially determining the execution of the accelerator fully closed, the clutch mechanism 72 opened, the shift operation, the clutch mechanism 72 engaged, and the accelerator pedal depression included in the shift up process. This is a logic for determining whether or not the upshift process is being executed, and this process makes it possible to start the clip control early when the upshift process is being executed. In addition, when it is determined that the process is not an upshift process, the clip process can be immediately stopped. Here, the shift-up determination step process will be described with reference to the flow of FIG. 5 and the timing chart of FIG. The timing chart of FIG. 6 is an example of a timing chart of each parameter during the upshift process from the second speed to the third speed as shown in FIG.

先ずステップS51では、シフトアップ判定ステップ1であるか否かを判定する。シフトアップ判定ステップ1は、アクセル開度の変化を検知したこと(図6(b)参照)、又は、クラッチ機構72の開放を検知したこと(図6(e)参照)、である。つまり、乗員がアクセルペダルを戻してアクセル開度の偏差量が所定量を超えかつアクセル開度が所定開度以下になったとき、又は、クラッチペダルを踏み込んでクラッチ機構72が開放されたときには、シフトアッププロセスのステップ1を判定したとして(図6(i)参照)、ステップS52に移行する。これに対し、それらの信号が、所定時間以上、検知されないときには、タイムアウトとして、後述するステップS516、つまり、通常の吸気制御に移行する。   First, in step S51, it is determined whether or not it is shift-up determination step 1. The shift-up determination step 1 is detection of a change in the accelerator opening (see FIG. 6B) or detection of release of the clutch mechanism 72 (see FIG. 6E). That is, when the occupant returns the accelerator pedal and the amount of deviation of the accelerator opening exceeds a predetermined amount and the accelerator opening is equal to or less than the predetermined opening, or when the clutch mechanism 72 is released by depressing the clutch pedal, If Step 1 of the upshift process is determined (see FIG. 6 (i)), the process proceeds to Step S52. On the other hand, when those signals are not detected for a predetermined time or longer, the process proceeds to step S516, that is, a normal intake control, which will be described later, as a timeout.

ステップS52では、シフト判定エラーか否かを判断する。この判定は、シフトアッププロセスとは異なる動作が行われているか否かを判定するものである。例えばクラッチ機構72が、所定時間以上、継続して開放されたままであるときには、シフトアッププロセスではない(例えば車両の減速状態である)とエラー判定をして、ステップS516に移行する。一方、エラー判定でないとき(NOのとき)にはステップS53に移行する。   In step S52, it is determined whether there is a shift determination error. This determination is to determine whether or not an operation different from the shift-up process is being performed. For example, when the clutch mechanism 72 is continuously released for a predetermined time or more, an error determination is made that it is not a shift-up process (for example, the vehicle is decelerating), and the process proceeds to step S516. On the other hand, when it is not an error determination (NO), the process proceeds to step S53.

ステップS53では、シフトアップ判定ステップ1直前の、言い換えるとシフトアッププロセスの開始直前のEGR開度と、スロットル弁36の開度とをそれぞれ記憶する。
尚、この例でのEGR開度には、排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53aの双方の開度を含むが、例えばEGRクーラ52が省略されたシステムにおいては、排気ガス還流弁51aのみの制御とすればよい。
In step S53, the EGR opening just before the upshift determination step 1, in other words, just before the start of the upshifting process, and the opening of the throttle valve 36 are stored.
The EGR opening in this example includes the opening of both the exhaust gas recirculation valve 51a and the cooler bypass valve 53a. For example, in a system in which the EGR cooler 52 is omitted, only the exhaust gas recirculation valve 51a is included. Control may be used.

続くステップS54では、シフトアップ判定ステップ2であるか否かを判定する。シフトアップ判定ステップ2は、前述したシフトアップ判定ステップ1においてアクセル開度の変化を検知したときには、クラッチ機構72の開放を検知することであり、シフトアップ判定ステップ1においてクラッチ機構72の開放を検知したときには、アクセル開度の変化を検知することである。すなわち、シフトアップ判定ステップ1と、シフトアップ判定ステップ2との2つのステップにおいて、アクセルの全閉及びクラッチ機構72の開放の2つの操作を、その順番を問わずに検知する。ステップS54においてYESのときには、シフトアッププロセスのステップ2を判定したとして(図6(i)参照)、ステップS55に移行する。一方、アクセルの全閉又はクラッチ機構72の開放の後、次の動作が行われずにタイムアウトになったようなときには、シフトアッププロセスではないとして、ステップS54からステップS516に移行する。ここで、シフトアップ判定ステップ1やステップ2に関係するタイムアウトは、比較的短く設定されている。これは、アクセルの全閉やクラッチ機構72の開放は、シフトアップ操作に限らずに、車両の減速時にも行われる操作であるため、シフトアップ操作でない場合は、クリップ制御ではなく、通常の吸気制御に早期に戻るために、タイムアウトを比較的短い時間に設定している。   In a succeeding step S54, it is determined whether or not it is a shift-up determination step 2. The shift-up determination step 2 is to detect the release of the clutch mechanism 72 when a change in the accelerator opening is detected in the shift-up determination step 1 described above, and to detect the release of the clutch mechanism 72 in the shift-up determination step 1. When this is done, a change in the accelerator opening is detected. That is, in the two steps of the shift-up determination step 1 and the shift-up determination step 2, the two operations of fully closing the accelerator and opening the clutch mechanism 72 are detected regardless of the order. If YES in step S54, it is determined that step 2 of the upshift process is determined (see FIG. 6 (i)), and the process proceeds to step S55. On the other hand, after the accelerator is fully closed or the clutch mechanism 72 is released, if the next operation is not performed and a time-out occurs, the process proceeds from step S54 to step S516, assuming that it is not a shift-up process. Here, the timeout related to the shift-up determination step 1 and step 2 is set to be relatively short. This is because the full closure of the accelerator and the release of the clutch mechanism 72 are not limited to the upshifting operation but are also performed when the vehicle is decelerating. In order to return to control early, the timeout is set to a relatively short time.

ステップS55では、シフト判定エラーか否かを判断する。エラーでない(NOのとき)にはステップS56に移行をして、排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53aの開度、並びに、スロットル弁36の開度をそれぞれ、ステップS53で記憶したEGR開度やスロットル開度で保持する(図6の(k)(l)(m)の実線参照)。一方、ステップS55において、エラー判定のときにはステップS516に移行する。このステップでのエラー判定の例としては、燃料噴射量が所定量以上になった場合等を挙げることができる。   In step S55, it is determined whether there is a shift determination error. If there is no error (NO), the process proceeds to step S56, and the opening of the exhaust gas recirculation valve 51a and the cooler bypass valve 53a and the opening of the throttle valve 36 are stored in step S53. Or at the throttle opening (see the solid lines in FIGS. 6 (k), (l), and (m)). On the other hand, if an error determination is made in step S55, the process proceeds to step S516. An example of the error determination at this step can be a case where the fuel injection amount becomes a predetermined amount or more.

ステップS57では、シフトアップ判定ステップ3であるか否かを判定する。シフトアップ判定ステップ3は、手動変速機73の変速段がニュートラルになったことである(図6の(g)参照)。つまり、手動変速機73のシフトアップ操作においては、シフトアップ前の変速段(図例では2速)から、シフトアップ後の変速段(図例では3速)へと移行する際に、一旦は、必ずニュートラルになるためである。ニュートラル信号を検知したときには、シフトアッププロセスのステップ3を判定したとして(図6(i)参照)、ステップS58に移行する。これに対し、ニュートラル信号を検知しないでタイムアウトになったときには、ステップS516に移行する。   In step S57, it is determined whether or not it is shift-up determination step 3. The shift-up determination step 3 is that the gear position of the manual transmission 73 is neutral (see (g) in FIG. 6). That is, in the shift-up operation of the manual transmission 73, when shifting from the shift stage before the shift-up (second speed in the figure) to the shift stage after the shift-up (third speed in the figure), This is to be neutral. When a neutral signal is detected, it is determined that step 3 of the upshift process is determined (see FIG. 6 (i)), and the process proceeds to step S58. On the other hand, when a timeout occurs without detecting a neutral signal, the process proceeds to step S516.

ステップS58では、シフト判定エラーか否かを判断する。例えば手動変速機73が、ニュートラルのままで所定時間が経過したとき等には、このままクリップ制御を継続するよりも、通常の吸気制御に復帰した方が好ましいとしてエラー判定をし、ステップS516に移行する。これに対し、ステップS58でNOと判定したときには、ステップS59に移行して、排気ガス還流弁51a、クーラバイパス弁53a及びスロットル弁36に関し、クリップ制御をそのまま継続する。   In step S58, it is determined whether there is a shift determination error. For example, when the manual transmission 73 remains neutral and a predetermined time has elapsed, it is determined that it is preferable to return to the normal intake control rather than continuing the clip control as it is, and an error determination is made, and the process proceeds to step S516. To do. On the other hand, when NO is determined in step S58, the process proceeds to step S59, and the clip control is continued as it is for the exhaust gas recirculation valve 51a, the cooler bypass valve 53a, and the throttle valve 36.

ステップS510では、シフトアップ判定ステップ4であるか否かを判定する。シフトアップ判定ステップ4は、手動変速機73がニュートラル以外になったことを検知したことである(図6の(g)参照)。つまり、ニュートラルを介して手動変速機73のシフトアップ操作が完了したときには、ステップS511に移行する。これに対し、ニュートラルのオフ信号を所定時間以上、検知せずにタイムアウトになったときには、ステップS510からステップS516に移行する。   In step S510, it is determined whether it is shift-up determination step 4. The upshift determination step 4 is that the manual transmission 73 is detected to be other than neutral (see (g) of FIG. 6). That is, when the upshifting operation of the manual transmission 73 is completed via neutral, the process proceeds to step S511. On the other hand, when a timeout occurs without detecting a neutral OFF signal for a predetermined time or longer, the process proceeds from step S510 to step S516.

ステップS511では、シフト判定エラーか否かを判断する。例えば手動変速機73のシフトアップ操作は完了したものの、クラッチ機構72の開放が所定時間以上、継続しているとき等には、エラー判定をして、ステップS511からステップS516に移行をする。ここで、シフトアップ判定ステップ4や後述の判定ステップ5に関係する所定時間(タイムアウト時間)は、前述したシフトアップ判定ステップ4やステップ5に関係するタイムアウト時間に比べて長く設定される。これは、シフトアップ判定ステップ4のように、手動変速機73が一旦ニュートラルになって、別の変速段に移行した場合は、その操作はシフトアッププロセスであることに、ほぼ間違いないため、クリップ制御を止めて通常の吸気制御に早期に戻るような要求が低いためである。ステップS511の判定がNOのときには、ステップS512に移行をして、排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53aの開度、並びに、スロットル弁36の開度をそのまま維持する。つまり、クリップ制御を継続する。   In step S511, it is determined whether there is a shift determination error. For example, when the shift-up operation of the manual transmission 73 is completed but the release of the clutch mechanism 72 continues for a predetermined time or more, an error determination is made, and the process proceeds from step S511 to step S516. Here, the predetermined time (timeout time) related to the shift-up determination step 4 and the determination step 5 described later is set longer than the timeout time related to the shift-up determination step 4 and step 5 described above. This is because when the manual transmission 73 becomes neutral once and shifts to another shift stage as in the shift-up determination step 4, the operation is a shift-up process. This is because the demand to stop the control and return to the normal intake control early is low. When the determination in step S511 is NO, the process proceeds to step S512, and the openings of the exhaust gas recirculation valve 51a and the cooler bypass valve 53a and the opening of the throttle valve 36 are maintained as they are. That is, the clip control is continued.

ステップS513では、シフトアップ判定ステップ5であるか否かを判定する。シフトアップ判定ステップ5は、燃料噴射量が所定量以上になったことを検知する。これは、シフトアップ操作が完了して、乗員がアクセルペダルを踏み込み操作したことを判定する。YESの判定のときには、ステップS514に移行する。これに対し、例えば燃料噴射量が所定量以上にならずにタイムアウトしたときには、ステップS513からステップS516に移行する。ステップS514では、シフト判定エラーか否かを判断し、YES判定の時はステップS516に移行をし、NO判定の時はステップS515に移行をする。   In step S513, it is determined whether it is shift-up determination step 5. In the upshift determination step 5, it is detected that the fuel injection amount has become a predetermined amount or more. This determines that the upshift operation has been completed and the occupant has depressed the accelerator pedal. If YES is determined, the process proceeds to step S514. On the other hand, for example, when the fuel injection amount times out without exceeding the predetermined amount, the process proceeds from step S513 to step S516. In step S514, it is determined whether or not there is a shift determination error. If YES, the process proceeds to step S516, and if NO, the process proceeds to step S515.

ステップS515では、シフトアッププロセスが完了しており、クリップ制御から通常の吸気制御にスムースにつなげるための徐変制御を行う。これは、例えばアクセル開度と燃料噴射量とに基づき、排気ガス還流弁51a、クーラバイパス弁53a及びスロットル弁36の開度を徐々に変更する(図6の(k)(l)(m))。そしてステップS516において、通常の吸気制御に復帰をし、図4のフローのステップ45に戻って、シフトアップ判定を終了する。   In step S515, the shift-up process is completed, and gradual change control for smoothly connecting from the clip control to the normal intake control is performed. For example, the opening degree of the exhaust gas recirculation valve 51a, the cooler bypass valve 53a, and the throttle valve 36 is gradually changed based on the accelerator opening degree and the fuel injection amount ((k) (l) (m) in FIG. ). In step S516, the normal intake control is restored, and the process returns to step 45 in the flow of FIG. 4 to complete the upshift determination.

こうして図6(a)(b)(e)に示すように、アクセルの全閉及びクラッチ機構72の開放により、エンジン1は無負荷状態となり、同図(c)に示すようにエンジン1の回転数は次第に低下すると共に、同図(d)に示すように燃料噴射量は実質的にゼロに設定される。これにより、通常の吸気制御においては、EGR量もゼロに設定される(同図(d)の「EGRCUT条件」参照)。すなわち、通常の吸気制御では、図6(j)に点線で示すように、気筒11a内の目標酸素濃度が高くなり、同図(l)(m)に点線で示すように、排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53aが閉じられかつ、同図(k)に点線で示すように、スロットル弁36が開けられる。その結果、通常の吸気制御においては、気筒11a内の実酸素濃度が、同図(j)に破線で示すように、シフトアッププロセスの最中には大幅に高くなると共に、シフトアッププロセス後には、エンジン負荷及びエンジン回転数に応じた、比較的低い濃度にまで急変されるから不安定になる。   Thus, as shown in FIGS. 6 (a), 6 (b), and 6 (e), when the accelerator is fully closed and the clutch mechanism 72 is opened, the engine 1 is in a no-load state, and as shown in FIG. The number gradually decreases, and the fuel injection amount is set to substantially zero as shown in FIG. Thereby, in the normal intake control, the EGR amount is also set to zero (see “EGRCUT condition” in FIG. 4D). That is, in normal intake control, the target oxygen concentration in the cylinder 11a increases as shown by the dotted line in FIG. 6 (j), and the exhaust gas recirculation valve as shown by the dotted line in FIGS. 51a and the cooler bypass valve 53a are closed, and the throttle valve 36 is opened as indicated by a dotted line in FIG. As a result, in normal intake control, the actual oxygen concentration in the cylinder 11a becomes significantly high during the shift-up process as indicated by the broken line in FIG. It becomes unstable because it is suddenly changed to a relatively low concentration according to the engine load and the engine speed.

これに対し、クリップ制御では、同図(j)に実線で示すように、シフトアッププロセスの最中に、気筒11a内の目標酸素濃度が、シフトアッププロセスの開始直前の値に保持され、同図(k)(l)(m)に実線で示すように、スロットル弁36、排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53aの開度がそれぞれ、シフトアッププロセスの開始直前の開度に保持される。つまり、図例では、スロットル弁36が閉じ側の所定開度で一定にされ、排気ガス還流弁51a及びクーラバイパス弁53aが開き側の所定開度で一定にされている。クリップ制御においては、気筒11a内の実酸素濃度が、同図(j)に一点鎖線で示すように、シフトアッププロセスの最中に高くなることが抑制されると共に、シフトアッププロセス後に不安定になることが回避される。また、シフトアッププロセスの最中に、新気だけでなくEGRガスも気筒11a内に導入されるため、気筒11a内の温度低下も抑制される。   On the other hand, in the clip control, as shown by the solid line in FIG. 6 (j), during the upshift process, the target oxygen concentration in the cylinder 11a is held at a value just before the start of the upshift process. As indicated by solid lines in FIGS. (K), (l), and (m), the throttle valve 36, the exhaust gas recirculation valve 51a, and the cooler bypass valve 53a are held at the opening just before the start of the upshift process. . That is, in the illustrated example, the throttle valve 36 is made constant at a predetermined opening on the closing side, and the exhaust gas recirculation valve 51a and the cooler bypass valve 53a are made constant at a predetermined opening on the opening side. In the clip control, the actual oxygen concentration in the cylinder 11a is suppressed from becoming high during the shift-up process and unstable after the shift-up process, as indicated by a dashed line in FIG. Is avoided. Further, during the shift-up process, not only fresh air but also EGR gas is introduced into the cylinder 11a, so that a temperature drop in the cylinder 11a is also suppressed.

その結果、シフトアッププロセス後のアクセルペダルの踏み込み時に、前段燃焼の着火性が良好になり、主燃焼の燃焼安定性が向上する。その結果、排気エミッション性の向上に有利になる。   As a result, when the accelerator pedal is depressed after the upshifting process, the ignitability of the pre-stage combustion becomes good, and the combustion stability of the main combustion is improved. As a result, it becomes advantageous for improvement of exhaust emission performance.

また、シフトアッププロセスの判定を、そのシフトアッププロセスに含まれる複数の操作に対応させた、複数のステップによって行うことによって、シフトアップの検知のためだけのセンサ等を用いずとも、既存のセンサを利用して、シフトアッププロセスを早期に検知することができ、クリップ制御を速やかに開始することができる。これは、前述したシフトアッププロセス後の前段燃焼及び主燃焼の安定性を高める上で有利である。一方で、複数ステップによるシフトアッププロセスの判定は、シフトアッププロセスでないことも早期に検知でき、クリップ制御を開始していても、そのクリップ制御を速やかに終了して、通常の吸気制御(つまり、フィードバック制御)に早期に復帰することが可能になる。このこともまた、燃焼安定性の向上、ひいては排気エミッション性の向上に有利になる。   In addition, the determination of the shift-up process is performed by a plurality of steps corresponding to a plurality of operations included in the shift-up process, so that an existing sensor can be used without using only a sensor or the like for detecting the shift-up process. Can be used to detect the shift-up process at an early stage and to quickly start clip control. This is advantageous in improving the stability of the pre-stage combustion and the main combustion after the shift-up process described above. On the other hand, the determination of the shift-up process by a plurality of steps can also be detected at an early stage that it is not a shift-up process, and even if the clip control has been started, the clip control is immediately terminated and the normal intake control (that is, It is possible to return to feedback control at an early stage. This is also advantageous for improving the combustion stability, and hence for improving the exhaust emission.

1 ディーゼルエンジン(エンジン)
10 PCM(EGR手段、吸気量制御手段)
11a 気筒
18 インジェクタ(燃料噴射弁)
30 吸気通路
36 スロットル弁
40 排気通路
50 排気ガス還流通路(EGR手段)
51a 排気ガス還流弁(EGR手段)
53a クーラバイパス弁(EGR手段)
72 クラッチ機構
73 手動変速機
1 Diesel engine (engine)
10 PCM (EGR means, intake air amount control means)
11a Cylinder 18 injector (fuel injection valve)
30 Intake passage 36 Throttle valve 40 Exhaust passage 50 Exhaust gas recirculation passage (EGR means)
51a Exhaust gas recirculation valve (EGR means)
53a Cooler bypass valve (EGR means)
72 Clutch mechanism 73 Manual transmission

Claims (2)

気筒内に供給した燃料を圧縮自着火させるよう構成されたエンジンと、
前記気筒内に臨んで配設されかつ、当該気筒内に燃料を直接噴射するよう構成された燃料噴射弁と、
前記エンジンの排気ガスを前記気筒への吸気に還流させるよう構成されたEGR手段と、を備え、
前記エンジンが完全暖機する前の運転状態において、
前記燃料噴射弁は、拡散燃焼を主体とした主燃焼を行うために圧縮上死点又はそれよりも前に燃料噴射を開始する主噴射と、前記主燃焼の開始前に前段燃焼が生起するように、前記主噴射よりも前のタイミングで少なくとも1回の燃料噴射を行う前段噴射と、を実行し、
前記EGR手段は、前記エンジンの運転状態に応じたEGR量の排気還流を実行し、
前記EGR手段はまた、アクセルの全閉とクラッチの開放とを伴う変速機のシフトアッププロセスの最中に、当該シフトアッププロセスの開始直前のEGR量を保持するディーゼルエンジンの制御装置。
An engine configured to compress and ignite the fuel supplied into the cylinder;
A fuel injection valve disposed facing the cylinder and configured to directly inject fuel into the cylinder;
EGR means configured to recirculate exhaust gas of the engine to intake air to the cylinder,
In the operating state before the engine is completely warmed up,
The fuel injection valve has a main injection that starts fuel injection at or before compression top dead center in order to perform main combustion mainly consisting of diffusion combustion, and pre-stage combustion occurs before the start of the main combustion. And a pre-stage injection that performs at least one fuel injection at a timing prior to the main injection,
The EGR means performs an exhaust gas recirculation of an EGR amount corresponding to an operating state of the engine,
The EGR means is a control device for a diesel engine that holds an EGR amount immediately before the start of the shift-up process during a shift-up process of the transmission that involves fully closing the accelerator and releasing the clutch.
請求項1に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記エンジンの吸気通路上の配設されたスロットル弁を含む吸気量調整手段をさらに備え、
前記吸気量調整手段は、前記シフトアッププロセスの最中に、当該シフトアッププロセスの開始直前の前記スロットル弁の開度を保持するディーゼルエンジンの制御装置。
In the control apparatus of the diesel engine of Claim 1,
An intake air amount adjusting means including a throttle valve disposed on the intake passage of the engine;
The intake air amount adjusting means is a control device for a diesel engine that maintains the opening degree of the throttle valve immediately before the start of the upshift process during the upshift process.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013104401A (en) * 2011-11-16 2013-05-30 Mazda Motor Corp Control device of diesel engine
JP2015137586A (en) * 2014-01-22 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 Control device of internal combustion engine
WO2018042613A1 (en) * 2016-09-02 2018-03-08 日産自動車株式会社 Control method for internal combustion engine and control device for internal combustion engine
JP2019210850A (en) * 2018-06-04 2019-12-12 いすゞ自動車株式会社 Control device for vehicular internal combustion engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7439423B2 (en) 2019-09-09 2024-02-28 Smc株式会社 servo valve

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003097308A (en) * 2001-09-20 2003-04-03 Nissan Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine
JP2004144027A (en) * 2002-10-25 2004-05-20 Toyota Motor Corp Control means of vehicular internal combustion engine
JP2004301007A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Mazda Motor Corp Exhaust emission control device for engine mounted on vehicle
JP2009275654A (en) * 2008-05-16 2009-11-26 Toyota Motor Corp Fuel injection control device of internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003097308A (en) * 2001-09-20 2003-04-03 Nissan Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine
JP2004144027A (en) * 2002-10-25 2004-05-20 Toyota Motor Corp Control means of vehicular internal combustion engine
JP2004301007A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Mazda Motor Corp Exhaust emission control device for engine mounted on vehicle
JP2009275654A (en) * 2008-05-16 2009-11-26 Toyota Motor Corp Fuel injection control device of internal combustion engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013104401A (en) * 2011-11-16 2013-05-30 Mazda Motor Corp Control device of diesel engine
JP2015137586A (en) * 2014-01-22 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 Control device of internal combustion engine
WO2018042613A1 (en) * 2016-09-02 2018-03-08 日産自動車株式会社 Control method for internal combustion engine and control device for internal combustion engine
JPWO2018042613A1 (en) * 2016-09-02 2019-02-21 日産自動車株式会社 Internal combustion engine control method and internal combustion engine control apparatus
JP2019210850A (en) * 2018-06-04 2019-12-12 いすゞ自動車株式会社 Control device for vehicular internal combustion engine
JP7225571B2 (en) 2018-06-04 2023-02-21 いすゞ自動車株式会社 Control device for vehicle internal combustion engine

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