JP2018025177A - Control method and control system for diesel engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately determine whether control to burn out deposits accumulated in a combustion chamber can be executed or not, on the basis of an engine speed.SOLUTION: In a control system for a diesel engine including a fuel injection valve 20 for injecting fuel directly into a combustion chamber 17, a control device 60 determines whether deposits are accumulated in the combustion chamber 17 or not, finds a relationship between the engine speed and a practicable ignition timing limit and a required ignition timing for burning out the deposits accumulated in the combustion chamber, on the basis of the operating condition of an engine E, and then sets a minimum engine speed so that the ignition timing limit satisfies the required ignition timing. Then, when determining that the deposits are accumulated, if a current engine speed is not lower than the minimum engine speed, the control device 60 performs control to further advance a fuel injection timing for the fuel injection valve 20 than when not determining that the deposits are accumulated.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁を備えるディーゼルエンジンの制御方法及び制御システムに関する。   The present invention relates to a control method and control system for a diesel engine including a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber.

従来、ディーゼルエンジンのシリンダ内に堆積したデポジットを除去する方法として、例えば特許文献1に記載された方法がある。この特許文献1に記載の方法では、エンジンの燃焼状態を表す指標値として「熱発生率重心位置」という概念を導入し、冷却損失と排気損失との和が最小となる熱発生率重心位置におけるクランク角度を基準クランク角度として設定している。そして、ピストンのトップランドにデポジットが一定量以上堆積した場合に、熱発生率重心位置を基準クランク角度よりも進角させ(実質的に燃料噴射時期を進角させることに相当する)、これにより、ピストンのトップランドの温度を上昇させてデポジットを焼失させている。   Conventionally, as a method of removing deposits accumulated in a cylinder of a diesel engine, for example, there is a method described in Patent Document 1. In the method described in Patent Document 1, the concept of “heat generation rate centroid position” is introduced as an index value representing the combustion state of the engine, and the heat generation rate centroid position at which the sum of the cooling loss and the exhaust loss is minimized. The crank angle is set as the reference crank angle. Then, when a deposit of a certain amount or more is accumulated on the top land of the piston, the heat generation rate gravity center position is advanced from the reference crank angle (corresponding to substantially advance the fuel injection timing), thereby The deposit is burnt down by raising the temperature of the piston top land.

特開2016−14380号公報JP 2016-14380 A

ところで、燃焼室内に堆積したデポジットを適切に焼失させるためには、デポジットを焼失させるのに十分な温度まで筒内温度を上昇させるべく、所望の進角側の時期において燃料を着火させるように(このような着火時期を以下では「要求着火時期」と呼ぶ。)、燃料噴射時期を適切に進角させる必要がある。一方で、エンジンにおいて実現可能な進角側の着火時期限界は、エンジン回転数に応じて変化する。具体的には、比較的低回転域においては、エンジン回転数が低くなるほど、この着火時期限界が遅角側になる傾向にある。そのため、エンジン回転数が低くなると、着火時期限界が要求着火時期よりも遅角側になり、要求着火時期において燃料を着火できなくなる場合がある。この場合には、筒内温度を適切に上昇させることができずに、燃焼室内に堆積したデポジットを焼失させることができなくなる。   By the way, in order to properly burn the deposit accumulated in the combustion chamber, the fuel is ignited at a desired advance timing in order to raise the in-cylinder temperature to a temperature sufficient to burn the deposit ( Such ignition timing is hereinafter referred to as “required ignition timing”), and it is necessary to advance the fuel injection timing appropriately. On the other hand, the ignition timing limit on the advance side that can be realized in the engine changes according to the engine speed. Specifically, in a relatively low engine speed range, the ignition timing limit tends to be retarded as the engine speed decreases. For this reason, when the engine speed is lowered, the ignition timing limit becomes more retarded than the required ignition timing, and the fuel may not be ignited at the required ignition timing. In this case, the in-cylinder temperature cannot be raised appropriately, and the deposit accumulated in the combustion chamber cannot be burned out.

以上のことから、要求着火時期及び着火時期限界の観点から、エンジン回転数を適切に考慮に入れて、燃焼室内に堆積したデポジットを焼失させるための制御の実行可否を判定するのが望ましい。上記した特許文献1には、当該制御を実行するに当たってエンジン回転数を考慮することについては何ら記載されていない。   From the above, from the viewpoint of the required ignition timing and the ignition timing limit, it is desirable to appropriately determine the engine speed and determine whether or not to execute the control for burning the deposit accumulated in the combustion chamber. Patent Document 1 described above does not describe any consideration of the engine speed in executing the control.

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、エンジン回転数に基づいて、燃焼室内に堆積したデポジットを焼失させるための制御の実行可否を適切に判定することができるディーゼルエンジンの制御方法及び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 to solve the above-described problems of the prior art, and appropriately determines whether or not to execute control for burning out deposits accumulated in the combustion chamber based on the engine speed. It is an object to provide a control method and a control system of a diesel engine capable of performing the above.

上記の目的を達成するために、本発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁を備えるディーゼルエンジンの制御方法であって、燃焼室内にデポジットが堆積しているか否かを判定する工程と、車両走行時に要求トルクに基づいて前記燃料噴射弁の燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する工程と、ディーゼルエンジンの運転状態に基づき、エンジン回転数と実現可能な進角側着火時期限界との関係、及び、燃焼室内に堆積したデポジットを焼失させるための要求着火時期を求めて、進角側着火時期限界が要求着火時期を満たす最小エンジン回転数を設定する工程と、デポジットが堆積していると判定された場合に、車両の整備時且つ非走行時において、現在のエンジン回転数が最小エンジン回転数以上となったときに、燃料噴射弁の燃料噴射時期を、車両の走行時の同一エンジン回転数及び同一要求トルクにおける燃料噴射時期よりも進角させる制御を行う工程と、を有する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、エンジンの運転状態に基づき、エンジン回転数と進角側の実現可能な着火時期限界(進角側着火時期限界)との関係を求めると共に、燃焼室内に堆積したデポジットを焼失するために適用すべき要求着火時期を求めて、着火時期限界が要求着火時期を満たす最小エンジン回転数を設定する。そして、デポジットが堆積していると判定された場合において、現在のエンジン回転数が最小エンジン回転数以上である場合にのみ、燃料噴射時期を進角させる制御を行う。これにより、燃料噴射時期を進角させる制御によって、要求着火時期又はそれよりも進角側の着火時期を適切に実現できる。したがって、本発明によれば、筒内温度を上昇させて、燃焼室内に堆積したデポジットを適切に焼失させることができる。
また、上記のような燃料噴射時期を進角させる制御を実際の車両走行時に行うと、違和感(特に騒音)などを生じさせてしまう場合があるが、本発明によれば、当該制御を車両の整備時且つ非走行時に行うので、そのような違和感などの発生を適切に抑制することができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for controlling a diesel engine having a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber, and determines whether deposits are accumulated in the combustion chamber. A step of controlling the fuel injection amount and fuel injection timing of the fuel injection valve based on the required torque when the vehicle travels, and an engine speed and a possible advance side ignition timing limit based on the operating state of the diesel engine, And a process for setting the minimum engine speed at which the advance side ignition timing limit satisfies the required ignition timing, and the deposit is accumulated. If the current engine speed exceeds the minimum engine speed when the vehicle is being serviced and not running, the fuel injection valve The injection timing, and a step of performing control to also be advanced from the fuel injection timing at the same engine speed and the same torque required during running of the vehicle, characterized in that.
According to the present invention configured as described above, the relationship between the engine speed and the advanceable ignition timing limit on the advance side (advance side ignition timing limit) is obtained based on the operating state of the engine, and the combustion chamber The required ignition timing to be applied to burn the deposit deposited on the engine is determined, and the minimum engine speed that satisfies the required ignition timing is set. Then, when it is determined that deposits are accumulated, control is performed to advance the fuel injection timing only when the current engine speed is equal to or higher than the minimum engine speed. Thereby, the required ignition timing or the ignition timing on the more advanced side than that can be appropriately realized by the control for advancing the fuel injection timing. Therefore, according to the present invention, the in-cylinder temperature can be raised and the deposit accumulated in the combustion chamber can be appropriately burned out.
In addition, when the control for advancing the fuel injection timing as described above is performed during actual vehicle travel, a sense of incongruity (especially noise) may occur. However, according to the present invention, the control is performed on the vehicle. Since it is performed during maintenance and non-running, the occurrence of such a sense of incongruity can be appropriately suppressed.

本発明において、好ましくは、ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンにより駆動される過給機を更に備え、最小エンジン回転数は、過給機による過給圧が高いほど、低い回転数に設定される。
このように構成された本発明によれば、過給機による過給圧が高いと、燃焼室内の着火環境が向上することを考慮して、過給圧が高いほど、最小エンジン回転数を低い回転数に設定する。これにより、過給圧に応じた適切な最小エンジン回転数を設定することができる。この場合、燃料噴射時期を進角させる制御に関して、エンジン回転数により規定された実行許可範囲を広げることができる。
In the present invention, preferably, the diesel engine further includes a supercharger driven by the diesel engine, and the minimum engine speed is set to a lower speed as the supercharging pressure by the supercharger is higher.
According to the present invention configured as described above, considering that the ignition environment in the combustion chamber is improved when the supercharging pressure by the supercharger is high, the minimum engine speed is decreased as the supercharging pressure is increased. Set to the number of revolutions. Thereby, the appropriate minimum engine speed according to the supercharging pressure can be set. In this case, regarding the control for advancing the fuel injection timing, the execution permission range defined by the engine speed can be expanded.

本発明において、好ましくは、最小エンジン回転数は、燃料噴射弁の燃料噴射量が多いほど、高い回転数に設定される。
このように構成された本発明によれば、燃料噴射量が多いと、着火環境を向上させるべく、エンジン回転数を高くして過給圧を高くする必要があることを考慮して、燃料噴射量が多いほど、最小エンジン回転数を高い回転数に設定する。これにより、燃料噴射量に応じた適切な最小エンジン回転数を設定することができる。この場合、燃料噴射時期を進角させる制御に関して、エンジン回転数により規定された実行許可範囲を狭めて、要求着火時期又はそれよりも進角側の着火時期の実現を適切に確保することができる。
In the present invention, preferably, the minimum engine speed is set to a higher speed as the fuel injection amount of the fuel injection valve is larger.
According to the present invention configured as described above, in view of the fact that if the fuel injection amount is large, it is necessary to increase the engine speed and increase the boost pressure in order to improve the ignition environment. The larger the quantity, the higher the minimum engine speed is set. Thereby, an appropriate minimum engine speed according to the fuel injection amount can be set. In this case, with respect to the control for advancing the fuel injection timing, the execution permission range defined by the engine speed can be narrowed to appropriately ensure the required ignition timing or the ignition timing more advanced than that. .

本発明において、好ましくは、車両は、ディーゼルエンジンにより駆動される補機を備え、最小エンジン回転数は、補機を駆動するためにディーゼルエンジンに付与される補機駆動抵抗が高いほど、低い回転数に設定される。
このように構成された本発明によれば、補機駆動抵抗が高いと、同じエンジン回転数において適用する燃料噴射量が増えて、筒内ガス温度が上昇することを考慮して、補機駆動抵抗が高いほど、最小エンジン回転数を低い回転数に設定する。これにより、補機駆動抵抗に応じた適切な最小エンジン回転数を設定することができる。この場合、燃料噴射時期を進角させる制御に関して、エンジン回転数により規定された実行許可範囲を広げることができる。
In the present invention, the vehicle preferably includes an auxiliary machine driven by a diesel engine, and the minimum engine speed is lower as the auxiliary machine driving resistance applied to the diesel engine to drive the auxiliary machine is higher. Set to a number.
According to the present invention configured as described above, it is possible to drive the auxiliary machine in consideration of the fact that when the auxiliary machine driving resistance is high, the amount of fuel injection applied at the same engine speed increases and the in-cylinder gas temperature rises. As the resistance increases, the minimum engine speed is set to a lower speed. Thereby, the appropriate minimum engine speed according to auxiliary machine drive resistance can be set. In this case, regarding the control for advancing the fuel injection timing, the execution permission range defined by the engine speed can be expanded.

他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁及びこの燃料噴射弁を制御する制御装置を備えるディーゼルエンジンの制御システムであって、制御装置は、燃焼室内にデポジットが堆積しているか否かを判定し、車両走行時に要求トルクに基づいて燃料噴射弁の燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御し、ディーゼルエンジンの運転状態に基づき、エンジン回転数と実現可能な進角側着火時期限界との関係、及び、燃焼室内に堆積したデポジットを焼失させるための要求着火時期を求めて、進角側着火時期限界が要求着火時期を満たす最小エンジン回転数を設定し、デポジットが堆積していると判定した場合に、車両の整備時且つ非走行時において、現在のエンジン回転数が最小エンジン回転数以上となったときに、燃料噴射弁の燃料噴射時期を、車両の走行時の同一エンジン回転数及び同一要求トルクにおける燃料噴射時期よりも進角させる制御を行うよう構成されている、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、燃料噴射時期を進角させる制御によって、要求着火時期又はそれよりも進角側の着火時期を適切に実現でき、筒内温度を上昇させて、燃焼室内に堆積したデポジットを適切に焼失させることが可能となる。
In another aspect, in order to achieve the above object, the present invention is a diesel engine control system comprising a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber and a control device that controls the fuel injection valve. The control device determines whether or not deposits are accumulated in the combustion chamber, controls the fuel injection amount and fuel injection timing of the fuel injection valve based on the required torque when the vehicle travels, and based on the operating state of the diesel engine, The relationship between the engine speed and the achievable advance side ignition timing limit, and the required ignition timing to burn off deposits deposited in the combustion chamber, are determined. The minimum advance side ignition timing limit satisfies the required ignition timing. When the engine speed is set and it is determined that the deposit is accumulated, the current engine speed is the minimum engine speed when the vehicle is being serviced and not running. The fuel injection timing of the fuel injection valve is controlled so as to advance from the fuel injection timing at the same engine speed and the same required torque when the vehicle is running. And
Also according to the present invention configured as described above, the required ignition timing or the ignition timing more advanced than that can be appropriately realized by the control for advancing the fuel injection timing, and the in-cylinder temperature is increased to increase the in-cylinder temperature. It is possible to appropriately burn off the deposit deposited on the substrate.

本発明において、好ましくは、ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンにより駆動される過給機を更に備え、制御装置は、過給機による過給圧が高いほど、最小エンジン回転数を低い回転数に設定する。
このように構成された本発明によっても、過給圧に応じた適切な最小エンジン回転数を設定することができる。
In the present invention, preferably, the diesel engine further includes a supercharger driven by the diesel engine, and the control device sets the minimum engine speed to a lower speed as the supercharging pressure by the supercharger is higher. To do.
According to the present invention configured as described above, an appropriate minimum engine speed can be set according to the supercharging pressure.

本発明において、好ましくは、制御装置は、燃料噴射弁の燃料噴射量が多いほど、最小エンジン回転数を高い回転数に設定する。
このように構成された本発明によっても、燃料噴射量に応じた適切な最小エンジン回転数を設定することができる。
In the present invention, preferably, the control device sets the minimum engine speed to a higher speed as the fuel injection amount of the fuel injection valve increases.
According to the present invention configured as described above, it is possible to set an appropriate minimum engine speed corresponding to the fuel injection amount.

本発明において、好ましくは、車両は、ディーゼルエンジンにより駆動される補機を備え、制御装置は、補機を駆動するためにディーゼルエンジンに付与される補機駆動抵抗が高いほど、最小エンジン回転数を低い回転数に設定する。
このように構成された本発明によっても、補機駆動抵抗に応じた適切な最小エンジン回転数を設定することができる。
In the present invention, preferably, the vehicle includes an auxiliary machine driven by a diesel engine, and the control device increases the minimum engine rotational speed as the auxiliary machine driving resistance applied to the diesel engine to drive the auxiliary machine increases. Set to a lower speed.
According to the present invention configured as described above, it is possible to set an appropriate minimum engine speed corresponding to the accessory driving resistance.

本発明に係るディーゼルエンジンの制御方法及び制御システムによれば、エンジン回転数に基づいて、燃焼室内に堆積したデポジットを焼失させるための制御の実行可否を適切に判定することができる。   According to the control method and control system for a diesel engine according to the present invention, it is possible to appropriately determine whether or not the control for burning the deposit accumulated in the combustion chamber can be performed based on the engine speed.

本発明の実施形態によるエンジンシステムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による制御装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the control apparatus by embodiment of this invention. 本発明の本実施形態による燃料噴射弁の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the fuel injection valve by this embodiment of the present invention. 本発明の実施形態において適用する下限回転数及び上限回転数についての説明図である。It is explanatory drawing about the minimum rotation speed applied in embodiment of this invention, and an upper limit rotation speed. エンジン回転数と燃焼期間との関係についての説明図である。It is explanatory drawing about the relationship between an engine speed and a combustion period. 本発明の実施形態によるデポジット焼結制御を行った場合のタイムチャートである。It is a time chart at the time of performing deposit sintering control by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるメイン制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the main control by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるデポジット堆積判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the deposit accumulation determination process by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるデポジット焼失制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the deposit burnout control by embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるディーゼルエンジンの制御方法及び制御システムについて説明する。   Hereinafter, a control method and a control system of a diesel engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<システム構成>
最初に、図1及び図2を参照して、本発明の実施形態によるディーゼルエンジンの制御方法及び制御システムが適用されたシステムについて説明する。具体的には、図1は、本発明の実施形態によるエンジンシステムの概略構成図であり、図2は、本発明の実施形態による制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
<System configuration>
First, a system to which a control method and control system for a diesel engine according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Specifically, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of a control device according to the embodiment of the present invention.

図1に示すように、エンジンシステム200は、主に、ディーゼルエンジンとしてのエンジンEと、エンジンEに吸気を供給する吸気系INと、エンジンEに燃料を供給するための燃料供給系FSと、エンジンEの排気ガスを排出する排気系EXと、エンジンシステム200に関する各種の状態を検出するセンサ101〜122と、を有する。   As shown in FIG. 1, the engine system 200 mainly includes an engine E as a diesel engine, an intake system IN that supplies intake air to the engine E, a fuel supply system FS that supplies fuel to the engine E, It has an exhaust system EX that exhausts exhaust gas of the engine E, and sensors 101 to 122 that detect various states relating to the engine system 200.

まず、吸気系INは、吸気が通過する吸気通路1を有しており、この吸気通路1上には、上流側から順に、外部から導入された空気を浄化するエアクリーナ3と、通過する吸気を圧縮して吸気圧を上昇させる、ターボ過給機5のコンプレッサ5aと、通過する吸気流量を調整する吸気シャッター弁7と、通水された冷却水を用いて吸気を冷却する水冷式のインタークーラ8と、インタークーラ8に通水する冷却水の流量を制御するウォータポンプ9と、インタークーラ8とウォータポンプ9とを接続し、これらの間で冷却水を循環させる通路である冷却水通路10と、エンジンEに供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク12と、が設けられている。   First, the intake system IN has an intake passage 1 through which intake air passes, and an air cleaner 3 that purifies air introduced from the outside in order from the upstream side, and intake air that passes through the intake passage 1. The compressor 5a of the turbocharger 5 that compresses and raises the intake pressure, the intake shutter valve 7 that adjusts the flow rate of the intake air that passes through, and the water-cooled intercooler that cools the intake air using the coolant that has passed through 8, a water pump 9 that controls the flow rate of the cooling water flowing through the intercooler 8, and a cooling water passage 10 that connects the intercooler 8 and the water pump 9 and circulates the cooling water therebetween. And a surge tank 12 for temporarily storing the intake air supplied to the engine E.

また、吸気系INにおいては、エアクリーナ3の直下流側の吸気通路1上には、吸入空気量を検出するエアフローセンサ101と吸気温度を検出する吸気温度センサ102とが設けられ、ターボ過給機5のコンプレッサ5aには、このコンプレッサ5aの回転数(ターボ回転数)を検出するターボ回転数センサ103が設けられ、吸気シャッター弁7には、この吸気シャッター弁7の開度を検出する吸気シャッター弁位置センサ105が設けられ、インタークーラ8の直下流側の吸気通路1上には、吸気温度を検出する吸気温度センサ106と吸気圧を検出する吸気圧センサ107とが設けられ、サージタンク12には、吸気マニホールド温度センサ108が設けられている。これらの吸気系INに設けられた各種センサ101〜103、105〜108は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号S101〜S103、S105〜S108を制御装置60(図2参照)に出力する。   In the intake system IN, an air flow sensor 101 for detecting the intake air amount and an intake air temperature sensor 102 for detecting the intake air temperature are provided on the intake passage 1 immediately downstream of the air cleaner 3. 5 is provided with a turbo rotational speed sensor 103 for detecting the rotational speed (turbo rotational speed) of the compressor 5a, and the intake shutter valve 7 is provided with an intake shutter for detecting the opening degree of the intake shutter valve 7. A valve position sensor 105 is provided, and an intake air temperature sensor 106 for detecting the intake air temperature and an intake air pressure sensor 107 for detecting the intake air pressure are provided on the intake passage 1 immediately downstream of the intercooler 8. Is provided with an intake manifold temperature sensor 108. Various sensors 101 to 103 and 105 to 108 provided in the intake system IN output detection signals S101 to S103 and S105 to S108 corresponding to the detected parameters, respectively, to the control device 60 (see FIG. 2).

次に、エンジンEは、吸気通路1(詳しくは吸気マニホールド)から供給された吸気を燃焼室17内に導入する吸気バルブ15と、燃焼室17内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁20と、冷間始動時などでの着火性を確保するための補助熱源としてのグロープラグ21と、燃焼室17内での混合気の燃焼により往復運動するピストン23と、ピストン23の往復運動により回転されるクランクシャフト25と、燃焼室17内での混合気の燃焼により発生した排気ガスを排気通路41へ排出する排気バルブ27と、を有する。更に、エンジンEには、このエンジンEの出力を利用して発電するオルタネータ26が設けられている。オルタネータ26が発電した電力は図示しないバッテリに供給され、この電力が車両内の種々の補機(例えばリアデフ141やヘッドライト142など)に供給されて、種々の補機が駆動される。
なお、燃料噴射弁20は、噴射面に複数の噴孔を備え、つまりマルチホール型に構成され、これらの噴孔から複数の方向に向かって燃料を噴射する。また、グロープラグ21は、燃焼室17内に設けられた発熱部が、燃料噴射弁20の複数の噴孔からの複数の噴霧の間に位置するように配置されている。つまり、燃料の噴霧に直接接触しない位置にグロープラグの発熱部が配置されている。こうすることで、グロープラグ21の発熱部に燃料が直接かかることによる不具合(グロープラグ21の故障など)を防止している。基本的には、グロープラグ21に通電すると発熱部が熱を発生し、この熱を熱源として筒内で燃焼が開始する。そして、この燃焼により筒内圧が上昇することで、筒内全体での着火性が確保されることとなる。
Next, the engine E includes an intake valve 15 that introduces intake air supplied from the intake passage 1 (specifically, an intake manifold) into the combustion chamber 17, a fuel injection valve 20 that directly injects fuel into the combustion chamber 17, The glow plug 21 as an auxiliary heat source for ensuring ignitability at the time of cold start or the like, the piston 23 reciprocating by combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17, and the reciprocating motion of the piston 23 are rotated. A crankshaft 25 and an exhaust valve 27 for discharging exhaust gas generated by combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 to the exhaust passage 41 are provided. Further, the engine E is provided with an alternator 26 that generates electric power using the output of the engine E. The electric power generated by the alternator 26 is supplied to a battery (not shown), and this electric power is supplied to various auxiliary machines (for example, the rear differential 141 and the headlight 142) in the vehicle to drive the various auxiliary machines.
The fuel injection valve 20 includes a plurality of injection holes on the injection surface, that is, is configured as a multi-hole type, and injects fuel from these injection holes in a plurality of directions. In addition, the glow plug 21 is disposed so that the heat generating portion provided in the combustion chamber 17 is positioned between the plurality of sprays from the plurality of nozzle holes of the fuel injection valve 20. That is, the heat generating part of the glow plug is disposed at a position where it does not directly contact the fuel spray. By doing so, problems (such as failure of the glow plug 21) due to the direct application of fuel to the heat generating portion of the glow plug 21 are prevented. Basically, when the glow plug 21 is energized, the heat generating portion generates heat, and combustion starts in the cylinder using this heat as a heat source. And the in-cylinder pressure rises by this combustion, and the ignitability in the whole cylinder is ensured.

また、エンジンEには、エンジンEなどを冷却する冷却水の温度(水温)を検出する冷却水温度センサ109と、クランクシャフト25のクランク角度を検出するクランク角センサ110と、油圧及び/又は油温を検出する油圧/油温センサ111と、オイルレベルを検出する光学式オイルレベルセンサ112と、が設けられている。これらの、エンジンEに設けられた各種センサ109〜112は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号S109〜S112を制御装置60に出力する。   Further, the engine E includes a cooling water temperature sensor 109 that detects the temperature (water temperature) of cooling water that cools the engine E and the like, a crank angle sensor 110 that detects the crank angle of the crankshaft 25, and hydraulic pressure and / or oil. An oil pressure / oil temperature sensor 111 for detecting the temperature and an optical oil level sensor 112 for detecting the oil level are provided. These various sensors 109 to 112 provided in the engine E output detection signals S109 to S112 corresponding to the detected parameters to the control device 60, respectively.

次に、燃料供給系FSは、燃料を貯蔵する燃料タンク30と、燃料タンク30から燃料噴射弁20に燃料を供給するための燃料供給通路38とを有する。燃料供給通路38には、上流側から順に、低圧燃料ポンプ31と、高圧燃料ポンプ33と、コモンレール35とが設けられている。また、低圧燃料ポンプ31には燃料ウォーマー32が設けられ、高圧燃料ポンプ33には燃圧レギュレータ34が設けられ、コモンレール35にはコモンレール減圧弁36が設けられている。
また、燃料供給系FSにおいては、高圧燃料ポンプ33には、燃料温度を検出する燃料温度センサ114が設けられ、コモンレール35には、燃圧を検出する燃圧センサ115が設けられている。これらの、燃料供給系FSに設けられた各種センサ114、115は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号S114、S115を制御装置60に出力する。
Next, the fuel supply system FS includes a fuel tank 30 for storing fuel, and a fuel supply passage 38 for supplying fuel from the fuel tank 30 to the fuel injection valve 20. In the fuel supply passage 38, a low-pressure fuel pump 31, a high-pressure fuel pump 33, and a common rail 35 are provided in order from the upstream side. The low pressure fuel pump 31 is provided with a fuel warmer 32, the high pressure fuel pump 33 is provided with a fuel pressure regulator 34, and the common rail 35 is provided with a common rail pressure reducing valve 36.
In the fuel supply system FS, the high-pressure fuel pump 33 is provided with a fuel temperature sensor 114 that detects the fuel temperature, and the common rail 35 is provided with a fuel pressure sensor 115 that detects the fuel pressure. These various sensors 114 and 115 provided in the fuel supply system FS output detection signals S114 and S115 corresponding to the detected parameters to the control device 60, respectively.

次に、排気系EXは、排気ガスが通過する排気通路41を有しており、この排気通路41上には、上流側から順に、通過する排気ガスによって回転され、この回転によって上記したようにコンプレッサ5aを駆動する、ターボ過給機5のタービン5bと、排気ガスの浄化機能を有するディーゼル酸化触媒(DOC:Diesel Oxidation Catalyst)45及びフィルタ装置としてのディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF:Diesel particulate filter)46と、通過する排気流量を調整する排気シャッター弁49と、が設けられている。DOC45は、排出ガス中の酸素を用いて炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)などを酸化して水と二酸化炭素に変化させる触媒であり、DPF46は、排気ガス中の粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集するフィルタである。   Next, the exhaust system EX has an exhaust passage 41 through which the exhaust gas passes. The exhaust passage 41 is rotated by the exhaust gas passing through the exhaust passage 41 in order from the upstream side. A turbine 5b of the turbocharger 5 that drives the compressor 5a, a diesel oxidation catalyst (DOC) 45 having a purification function of exhaust gas, and a diesel particulate filter (DPF) as a filter device 46 and an exhaust shutter valve 49 for adjusting the exhaust flow rate passing therethrough are provided. The DOC 45 is a catalyst that oxidizes hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO), and the like using oxygen in the exhaust gas to change it into water and carbon dioxide, and the DPF 46 is a particulate substance ( It is a filter that collects PM (Particulate Matter).

また、排気系EXにおいては、ターボ過給機5のタービン5bの上流側の排気通路41上には、排気圧を検出する排気圧センサ116と排気温度を検出する排気温度センサ117とが設けられ、DOC45の直上流側及びDOC45とDPF46との間には、それぞれ、排気温度を検出する排気温度センサ118、119が設けられ、DPF46付近の排気通路41上には、このDPF46の上流側と下流側との排気圧の差(以下では「DPF差圧」と呼ぶ。)を検出するDPF差圧センサ120が設けられ、DPF46の直下流側の排気通路41上には、酸素濃度を検出するリニアO2センサ121と排気温度を検出する排気温度センサ122とが設けられている。これらの、排気系EXに設けられた各種センサ116〜122は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号S116〜S122を制御装置60に出力する。 In the exhaust system EX, an exhaust pressure sensor 116 for detecting the exhaust pressure and an exhaust temperature sensor 117 for detecting the exhaust temperature are provided on the exhaust passage 41 on the upstream side of the turbine 5b of the turbocharger 5. Exhaust temperature sensors 118 and 119 for detecting the exhaust temperature are respectively provided immediately upstream of the DOC 45 and between the DOC 45 and the DPF 46. On the exhaust passage 41 near the DPF 46, upstream and downstream of the DPF 46 are provided. A DPF differential pressure sensor 120 for detecting a difference in exhaust pressure with respect to the exhaust side (hereinafter referred to as “DPF differential pressure”) is provided, and a linear for detecting oxygen concentration is provided on the exhaust passage 41 immediately downstream of the DPF 46. An O 2 sensor 121 and an exhaust temperature sensor 122 for detecting the exhaust temperature are provided. These various sensors 116 to 122 provided in the exhaust system EX output detection signals S116 to S122 corresponding to the detected parameters to the control device 60, respectively.

ターボ過給機5は、排気エネルギーが低い低速回転時でも効率良く過給を行えるように小型に構成されている。また、ターボ過給機5は、タービン5bの全周を囲むように複数の可動式のフラップ5cが設けられ、これらのフラップ5cによりタービン5bへの排気の流通断面積(ノズル断面積)を変化させるようにした可変ジオメトリーターボチャージャー(VGT:Variable Geometry Turbocharger)として構成されている。例えば、フラップ5cは、ダイヤフラムに作用する負圧の大きさが電磁弁により調節され、アクチュエータによって回動される。また、そのようなアクチュエータの位置により、フラップ5cの開度(フラップ開度であり、以下では適宜「VGT開度」と呼ぶ。)を検出するVGT開度センサ104が設けられている。このVGT開度センサ104は、検出したVGT開度に対応する検出信号S104を制御装置60に出力する。   The turbocharger 5 is configured in a small size so that the turbocharging can be performed efficiently even at low speed rotation with low exhaust energy. The turbocharger 5 is provided with a plurality of movable flaps 5c so as to surround the entire circumference of the turbine 5b, and these flaps 5c change the flow cross-sectional area (nozzle cross-sectional area) of the exhaust gas to the turbine 5b. This is configured as a variable geometry turbocharger (VGT). For example, the flap 5c is rotated by an actuator with the magnitude of the negative pressure acting on the diaphragm adjusted by an electromagnetic valve. Further, a VGT opening sensor 104 is provided for detecting the opening of the flap 5c (which is the flap opening, hereinafter referred to as “VGT opening” as appropriate) depending on the position of the actuator. The VGT opening sensor 104 outputs a detection signal S104 corresponding to the detected VGT opening to the control device 60.

更に、エンジンシステム200は、高圧EGR装置43及び低圧EGR装置48を有する。高圧EGR装置43は、ターボ過給機5のタービン5bの上流側の排気通路41とターボ過給機5のコンプレッサ5bの下流側(詳しくはインタークーラ8の下流側)の吸気通路1とを接続する高圧EGR通路43aと、高圧EGR通路43aを通過させる排気ガスの流量を調整する高圧EGRバルブ43bと、を有する。低圧EGR装置48は、ターボ過給機5のタービン5bの下流側(詳しくはDPF46の下流側で且つ排気シャッター弁49の上流側)の排気通路41とターボ過給機5のコンプレッサ5bの上流側の吸気通路1とを接続する低圧EGR通路48aと、低圧EGR通路48aを通過する排気ガスを冷却する低圧EGRクーラ48bと、低圧EGR通路48aを通過させる排気ガスの流量を調整する低圧EGRバルブ48cと、低圧EGRフィルタ48dと、を有する。   Further, the engine system 200 includes a high pressure EGR device 43 and a low pressure EGR device 48. The high-pressure EGR device 43 connects the exhaust passage 41 upstream of the turbine 5b of the turbocharger 5 and the intake passage 1 downstream of the compressor 5b of the turbocharger 5 (specifically, downstream of the intercooler 8). And a high pressure EGR valve 43b that adjusts the flow rate of exhaust gas that passes through the high pressure EGR passage 43a. The low pressure EGR device 48 includes an exhaust passage 41 on the downstream side of the turbine 5b of the turbocharger 5 (specifically, on the downstream side of the DPF 46 and the upstream side of the exhaust shutter valve 49) and the upstream side of the compressor 5b of the turbocharger 5. A low pressure EGR passage 48a that connects the intake passage 1 of the engine, a low pressure EGR cooler 48b that cools the exhaust gas that passes through the low pressure EGR passage 48a, and a low pressure EGR valve 48c that adjusts the flow rate of the exhaust gas that passes through the low pressure EGR passage 48a. And a low pressure EGR filter 48d.

次に、図2を参照すると、制御装置60は、図1に示した各種センサ101〜122の検出信号S101〜S122に加えて、外気温を検出する外気温センサ98、大気圧を検出する大気圧センサ99、及びアクセルペダル95の開度(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ100のそれぞれが出力した検出信号S98〜S100が入力される。また、制御装置60には、リアデフ141(正式には「リアデフォッガー」であるが、本明細書では略称として一般的に使用される「リアデフ」の文言を用いる。)のオン/オフを切り替えるためのリアデフスイッチ94、ヘッドライト142のオン/オフを切り替えるためのヘッドライトスイッチ95、エアコンのオン/オフを切り替えるためのエアコンスイッチ96、及びエアコンの風量を切り替えるための風量切替スイッチ97のそれぞれが出力した信号S94〜S97が入力される。   Next, referring to FIG. 2, in addition to the detection signals S101 to S122 of the various sensors 101 to 122 shown in FIG. 1, the control device 60 detects an outside air temperature sensor 98 that detects the outside air temperature, and detects the atmospheric pressure. Detection signals S98 to S100 output from the pressure sensor 99 and the accelerator opening sensor 100 that detects the opening (accelerator opening) of the accelerator pedal 95 are input. Further, the control device 60 switches on / off the rear differential 141 (formally “rear defogger”, but the term “rear def” is generally used as an abbreviation in this specification). The rear differential switch 94, the headlight switch 95 for switching on / off of the headlight 142, the air conditioner switch 96 for switching on / off of the air conditioner, and the air volume changeover switch 97 for switching the air volume of the air conditioner are output. The received signals S94 to S97 are input.

制御装置60は、少なくともPCM(Power-train Control Module)を含んで構成されており、上述した信号S94〜S122に基づいて、車両内の種々の構成要素を制御する。具体的には、制御装置60は、ターボ過給機5のタービン5bにおけるフラップ5cの開度(VGT開度)を制御すべく、このフラップ5cを駆動するアクチュエータ(不図示)に対して制御信号S130を出力する。また、制御装置60は、吸気シャッター弁7の開度を制御すべく、吸気シャッター弁7を駆動するアクチュエータ(不図示)に対して制御信号S131を出力する。また、制御装置60は、グロープラグ21に印加する電圧及び/又は電流を制御すべく、グロープラグ21に対して制御信号S132を出力する。また、制御装置60は、エンジンEの燃料噴射量や燃料噴射時期などを制御すべく、燃料噴射弁20に制御信号S133を出力する。本実施形態では、制御装置60は、メイン噴射(主噴射)の前に2回のプレ噴射を少なくとも行うように燃料噴射弁20を制御する。プレ噴射は、NOx低減や燃焼音改善を図るべく、エンジンEの燃焼室17内に事前に火種を作り出すための燃料噴射である。メイン噴射は、出力すべきエンジントルクを発生させるための燃料噴射であり、エンジントルクを積極的にコントロールするための燃料噴射である。   The control device 60 includes at least a PCM (Power-train Control Module), and controls various components in the vehicle based on the signals S94 to S122 described above. Specifically, the control device 60 controls a control signal for an actuator (not shown) that drives the flap 5c in order to control the opening (VGT opening) of the flap 5c in the turbine 5b of the turbocharger 5. S130 is output. Further, the control device 60 outputs a control signal S131 to an actuator (not shown) that drives the intake shutter valve 7 in order to control the opening degree of the intake shutter valve 7. Further, the control device 60 outputs a control signal S132 to the glow plug 21 in order to control the voltage and / or current applied to the glow plug 21. Further, the control device 60 outputs a control signal S133 to the fuel injection valve 20 in order to control the fuel injection amount and fuel injection timing of the engine E. In the present embodiment, the control device 60 controls the fuel injection valve 20 so as to perform at least two pre-injections before the main injection (main injection). The pre-injection is a fuel injection for creating a fire type in advance in the combustion chamber 17 of the engine E in order to reduce NOx and improve combustion noise. Main injection is fuel injection for generating engine torque to be output, and fuel injection for actively controlling engine torque.

また、制御装置60は、オルタネータ26、燃料ウォーマー32、燃圧レギュレータ34及びコモンレール減圧弁36を制御すべく、これらのそれぞれに対して制御信号S134、S135、S136、S137を出力する。また、制御装置60は、高圧EGRバルブ43bの開度を制御すべく、高圧EGRバルブ43bを駆動するアクチュエータ(不図示)に対して制御信号S138を出力する。また、制御装置60は、低圧EGRバルブ48cの開度を制御すべく、低圧EGRバルブ48cを駆動するアクチュエータ(不図示)に対して制御信号S139を出力する。また、制御装置60は、排気シャッター弁49の開度を制御すべく、排気シャッター弁49を駆動するアクチュエータ(不図示)に対して制御信号S140を出力する。   In addition, the control device 60 outputs control signals S134, S135, S136, and S137 to control the alternator 26, the fuel warmer 32, the fuel pressure regulator 34, and the common rail pressure reducing valve 36, respectively. Further, the control device 60 outputs a control signal S138 to an actuator (not shown) that drives the high pressure EGR valve 43b in order to control the opening degree of the high pressure EGR valve 43b. Further, the control device 60 outputs a control signal S139 to an actuator (not shown) that drives the low pressure EGR valve 48c in order to control the opening degree of the low pressure EGR valve 48c. Further, the control device 60 outputs a control signal S140 to an actuator (not shown) that drives the exhaust shutter valve 49 in order to control the opening degree of the exhaust shutter valve 49.

また、制御装置60は、車両内の補機としてのリアデフ141及びヘッドライト142を制御すべく、これらのそれぞれに対して制御信号S141、S142を供給する。また、制御装置60は、エアコンのコンデンサを通過する冷媒を冷却するためのエアコンコンデンサファン154の動作を制御すべく、エアコンコンデンサファン154に制御信号S154を出力する。また、制御装置60は、エアコンの冷媒を圧縮するコンプレッサに設けられたエアコンコンプレッサクラッチ159の接続/切断を切り替えるべく、エアコンコンプレッサクラッチ159に制御信号S159を出力する。   In addition, the control device 60 supplies control signals S141 and S142 to each of the rear differential 141 and the headlight 142 as auxiliary machines in the vehicle. Further, the control device 60 outputs a control signal S154 to the air conditioner condenser fan 154 to control the operation of the air conditioner condenser fan 154 for cooling the refrigerant passing through the condenser of the air conditioner. Further, the control device 60 outputs a control signal S159 to the air conditioner compressor clutch 159 so as to switch connection / disconnection of the air conditioner compressor clutch 159 provided in the compressor that compresses the refrigerant of the air conditioner.

なお、制御装置60は、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。   The control device 60 includes a CPU, various programs that are interpreted and executed on the CPU (including basic control programs such as an OS and application programs that are activated on the OS to realize specific functions), programs, and various types of programs. It is constituted by a computer having an internal memory such as a ROM or RAM for storing data.

<デポジットの堆積について>
本実施形態では、制御装置60は、燃焼室17内(特に燃料噴射弁20)にデポジットが堆積した場合に、燃焼室17の温度を上昇させて堆積したデポジットを焼失させるデポジット焼失制御を行う。以下では、燃料噴射弁20に堆積したデポジットを焼失させることを目的としたデポジット焼失制御について説明する。
<Deposit deposit>
In the present embodiment, the control device 60 performs deposit burnout control in which when the deposit is accumulated in the combustion chamber 17 (particularly, the fuel injection valve 20), the temperature of the combustion chamber 17 is raised to burn out the deposited deposit. Hereinafter, the deposit burnout control for the purpose of burning the deposit accumulated on the fuel injection valve 20 will be described.

図3は、本実施形態に係る燃料噴射弁20の拡大断面図である。この図3に示すように、燃料噴射弁20は、略筒状の本体20aと、本体20aの内部で軸線方向に移動可能なニードル弁20bと、本体20aの先端側に円周上に等間隔に形成された複数の噴孔20cとを備える。本体20aの外面には、噴孔20cに対応する位置に、噴孔20cよりも直径の大きい略円柱形の凹部20dが形成されている。
燃料噴射弁20は、その先端側がエンジンEの燃焼室17に突出するように配置されており、これにより噴孔20cは、燃焼室17に開口している。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the fuel injection valve 20 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the fuel injection valve 20 includes a substantially cylindrical main body 20a, a needle valve 20b that can move in the axial direction inside the main body 20a, and a circumferentially equal interval on the tip side of the main body 20a. And a plurality of nozzle holes 20c formed on the surface. On the outer surface of the main body 20a, a substantially cylindrical recess 20d having a diameter larger than that of the nozzle hole 20c is formed at a position corresponding to the nozzle hole 20c.
The fuel injection valve 20 is arranged so that the tip end side thereof protrudes into the combustion chamber 17 of the engine E, so that the injection hole 20 c opens into the combustion chamber 17.

このような構造の燃料噴射弁20は、ニードル弁20bが軸線方向に移動することにより、本体20aとニードル弁20bとの間に隙間が形成され、この隙間を通った燃料が噴孔20cから燃焼室17内に噴射される。
ここで、噴孔20cの周りには凹部20dが形成されており、噴射された燃料のうちの少量が凹部20d内に付着する。こうして付着した燃料は、燃焼室17内の空気と混ざりにくくなって良好に燃焼せず、デポジットとして凹部20d内に残留する。
In the fuel injection valve 20 having such a structure, when the needle valve 20b moves in the axial direction, a gap is formed between the main body 20a and the needle valve 20b, and fuel passing through the gap burns from the nozzle hole 20c. It is injected into the chamber 17.
Here, a recess 20d is formed around the injection hole 20c, and a small amount of the injected fuel adheres in the recess 20d. The fuel adhering in this way does not easily mix with the air in the combustion chamber 17 and does not burn well, and remains in the recess 20d as a deposit.

高負荷で運転が行われると、燃焼室17内の温度が高くなり、発生したデポジットのほとんどは焼失する。しかしながら、低負荷での運転では、燃焼室17内の温度があまり高くならない。このため、低負荷での運転が繰り返されると、デポジットが焼失せず凹部20dに堆積する傾向にある。特に、燃料噴射弁20の凹部20dは、燃料噴射弁20の本体20aの外面から凹んでいるため燃焼ガスから遠く、且つ凹部20dの表面積が比較的大きいので、凹部20d内の空間が比較的低温になりやすい。また、噴孔20cから燃料を噴射する際に噴孔20cが燃料の気化熱で冷却されるため、これによっても、凹部20d内の空間は低温になりやすい。このため、凹部20d内のデポジットは、焼失されずに堆積されやすくなる。
このように燃料噴射弁20の凹部20d内にデポジットが堆積すると、噴孔20cからの良好な燃料噴射が妨げられ、燃焼室17内での均質な燃焼が行われず、燃費の悪化等の問題が発生する。
When the operation is performed at a high load, the temperature in the combustion chamber 17 becomes high, and most of the generated deposit is burned out. However, in operation with a low load, the temperature in the combustion chamber 17 is not so high. For this reason, when the operation at a low load is repeated, the deposit does not burn out and tends to accumulate in the recess 20d. In particular, since the recess 20d of the fuel injection valve 20 is recessed from the outer surface of the main body 20a of the fuel injection valve 20, it is far from the combustion gas, and the surface area of the recess 20d is relatively large. It is easy to become. Moreover, since the nozzle hole 20c is cooled by the heat of vaporization of the fuel when the fuel is injected from the nozzle hole 20c, the space in the recess 20d is also likely to become low temperature. For this reason, the deposit in the recess 20d is easily deposited without being burned out.
If deposits accumulate in the recess 20d of the fuel injection valve 20 in this way, good fuel injection from the injection hole 20c is hindered, and homogeneous combustion in the combustion chamber 17 is not performed, causing problems such as deterioration in fuel consumption. Occur.

本実施形態では、燃料噴射弁20の凹部20dに堆積したデポジットに着目し、この部位に堆積したデポジットを焼失させることを目的とし、凹部20d内にデポジットが堆積したと判断したときに、制御装置60がデポジットを焼失させるためのデポジット焼失制御を行うようにする。
なお、凹部20d内に堆積したデポジットを焼失させるためには、燃料噴射弁20の表面温度で例えば250℃以上の温度を必要とする。上述のように、燃料噴射弁20の凹部20dは、燃焼室17の中でも温度が上昇しにくい箇所であるから、燃料噴射弁20の表面温度をそのような温度以上にするためには、筒内最高温度(換言すると燃焼ガスの最高温度であり、圧縮上死点での筒内温度に相当する)を通常より格段に高い温度、例えば1500K(または1227℃)以上にする必要がある。したがって、本実施形態では、デポジット焼失制御のための要求筒内温度を1500K(または1227℃)以上とする。
In the present embodiment, focusing on the deposit accumulated in the recess 20d of the fuel injection valve 20, the control device determines that the deposit has accumulated in the recess 20d for the purpose of burning the deposit accumulated in this portion. 60 performs deposit burning control for burning the deposit.
In order to burn off the deposit accumulated in the recess 20d, the surface temperature of the fuel injection valve 20 requires a temperature of, for example, 250 ° C. or higher. As described above, the concave portion 20d of the fuel injection valve 20 is a portion in which the temperature does not easily rise in the combustion chamber 17, and therefore, in order to make the surface temperature of the fuel injection valve 20 higher than such a temperature, The maximum temperature (in other words, the maximum temperature of the combustion gas, which corresponds to the in-cylinder temperature at the compression top dead center) needs to be much higher than usual, for example, 1500 K (or 1227 ° C.) or higher. Therefore, in this embodiment, the required in-cylinder temperature for deposit burnout control is set to 1500 K (or 1227 ° C.) or higher.

<燃料噴射時期の進角制御>
燃料噴射弁20の凹部20dのデポジットを焼失させるために、本実施形態では、制御装置60は、通常運転時(デポジット焼失制御を行わない時である。以下同様とする。)よりも燃料噴射時期(燃料噴射開始時期)を進角させることにより、燃焼重心位置を進角させて、筒内最高温度を高め、デポジットの焼失に必要な燃料噴射弁20の表面温度を所定値以上に上昇させる。具体的には、制御装置60は、車両が、通常運転時にエンジンEのある回転数及び要求トルクで走行している際の、燃料噴射弁20の燃料噴射時期におけるエンジンサイクルのクランク角度を第1クランク角度としたとき、デポジット焼失制御中は、通常運転の場合のある回転数及び要求トルクと同じ回転数及び要求トルクにおいて、第1クランク角度よりも進角させた第2クランク角度(少なくとも圧縮上死点前のクランク角度である)で燃料噴射を開始する。
<Advance control of fuel injection timing>
In order to burn out the deposit in the recess 20d of the fuel injection valve 20, in the present embodiment, the control device 60 performs the fuel injection timing rather than during normal operation (when the deposit burnout control is not performed. The same applies hereinafter). By advancing (fuel injection start timing), the combustion gravity center position is advanced, the in-cylinder maximum temperature is increased, and the surface temperature of the fuel injection valve 20 necessary for deposit burnout is increased to a predetermined value or more. Specifically, the control device 60 determines the first crank angle of the engine cycle at the fuel injection timing of the fuel injection valve 20 when the vehicle is traveling at a certain rotation speed and required torque of the engine E during normal operation. When the crank angle is used, during the deposit burnout control, the second crank angle (at least in compression) is advanced from the first crank angle at the same rotational speed and required torque as in the normal operation. The fuel injection is started at the crank angle before the dead center).

本実施形態では、三段階で燃料噴射を行うこととし(プレ噴射を2回で、その後にメイン噴射)、上記の第2クランク角度で開始する燃料噴射は、燃焼開始に主に寄与するメイン噴射を指す。したがって、第2クランク角度は、メイン噴射が開始される、圧縮上死点よりも所定の進角量ΔT(クランクシャフト25の回転角度で規定される)だけ進角させた位置におけるクランク角度として設定される。   In the present embodiment, fuel injection is performed in three stages (two pre-injections and then main injection), and the fuel injection that starts at the second crank angle is a main injection that mainly contributes to the start of combustion. Point to. Therefore, the second crank angle is set as a crank angle at a position where the main injection is started and advanced by a predetermined advance amount ΔT (defined by the rotation angle of the crankshaft 25) from the compression top dead center. Is done.

(1)最小必要進角量の設定
第2クランク角度の圧縮上死点に対する進角量ΔTの最小値ΔTmin、すなわち最小必要進角量は、以下のように設定される。
(1) Setting of minimum required advance amount The minimum value ΔT min of the advance amount ΔT with respect to the compression top dead center of the second crank angle, that is, the minimum required advance amount is set as follows.

基本的には、メイン噴射の燃料噴射時期が圧縮上死点(TDC)よりも早くなるほど、燃焼ガスの最高温度は高くなる。進角量ΔTは、燃焼ガスの最高温度が要求筒内温度(本実施形態では1500K(または1227℃))以上となる燃焼開始時期を実現できる燃料噴射時期に設定される。   Basically, the higher the fuel injection timing of the main injection is earlier than the compression top dead center (TDC), the higher the maximum temperature of the combustion gas. The advance amount ΔT is set to a fuel injection timing that can realize a combustion start timing at which the maximum temperature of the combustion gas is equal to or higher than the required in-cylinder temperature (1500 K (or 1227 ° C. in this embodiment)).

また、燃焼ガスの最高温度は、エンジンEの幾何学的圧縮比に応じて変化し、エンジンEの幾何学的圧縮比が低くなると、燃焼ガスの最高温度は低くなる。ここで、本実施形態では、幾何学的圧縮比が14程度の低圧縮比のディーゼルエンジンを採用している。このため、圧縮行程において燃料を噴射し燃焼を開始しても、高圧縮比のエンジンと比較して、圧縮上死点までのガスの圧縮度合いが小さくなるため、圧縮上死点においての筒内温度が上昇しにくい。そこで、要求筒内温度を達成するためには、幾何学的圧縮比が比較的高い場合に比べて、進角量ΔTを大きくし、燃料噴射時期をより早く設定する必要がある。このように燃料噴射時期を比較的大きく進角させることで、燃焼後の圧縮による温度上昇期間が長くなり、筒内の燃焼ガスの最高温度が高まる。したがって、この観点からは、進角量ΔTは、幾何学的圧縮比が低いほど、大きく設定されることになる。   Further, the maximum temperature of the combustion gas changes according to the geometric compression ratio of the engine E. When the geometric compression ratio of the engine E becomes low, the maximum temperature of the combustion gas becomes low. Here, in this embodiment, a low compression ratio diesel engine having a geometric compression ratio of about 14 is employed. For this reason, even if fuel is injected in the compression stroke and combustion is started, the degree of compression of the gas up to the compression top dead center is reduced as compared with an engine with a high compression ratio. Temperature does not rise easily. Therefore, in order to achieve the required in-cylinder temperature, it is necessary to increase the advance amount ΔT and set the fuel injection timing earlier than when the geometric compression ratio is relatively high. Thus, by relatively advancing the fuel injection timing, the temperature increase period due to compression after combustion becomes longer, and the maximum temperature of the combustion gas in the cylinder increases. Therefore, from this viewpoint, the advance amount ΔT is set to be larger as the geometric compression ratio is lower.

上述のように、進角量ΔTは、エンジンEの幾何学的圧縮比に応じて変化するが、本件発明者は、上述の観点において、幾何学的圧縮比と進角量ΔTとの関係が、以下の式で表されることを見出した。   As described above, the advance amount ΔT changes in accordance with the geometric compression ratio of the engine E. From the above viewpoint, the present inventor has a relationship between the geometric compression ratio and the advance amount ΔT. And the following formula was found.

ΔT≧a1×CR+b1 ΔT ≧ a 1 × CR + b 1

ここで、ΔTは圧縮上死点からの進角量であり、CRは、エンジンEの幾何学的圧縮比である。また、a1,b1は、定数であり、a1<0である。 Here, ΔT is the advance amount from the compression top dead center, and CR is the geometric compression ratio of the engine E. Further, a 1 and b 1 are constants, and a 1 <0.

上記の関数の中で、a1,b1は、エンジンEの運転条件に応じて決定される定数である。本実施形態では、デポジット焼失制御時の運転条件は、エンジンEの回転数が1750rpm、過給圧が130kPa、エンジン水温が82℃、燃料の噴射圧力が70MPa、吸気温度が25℃、負荷(平均有効圧力)が300kPaとなるように設定されている。この条件下では、a1,b1は、それぞれa1=−3.56、b1=88.7である。なお、このa1,b1の具体的な数値は、後述するEGRガス量の低減や過給圧の上昇やグロープラグ21への通電等によるエンジン抵抗の増大等の制御を行った場合のエンジンEの条件下で計算された数値である。
本実施形態では、このような関数を用いて、幾何学的圧縮比に応じて進角量ΔTの範囲を求め、進角量ΔTの最小値ΔTminを決定する。
In the above functions, a 1 and b 1 are constants determined according to the operating condition of the engine E. In this embodiment, the operating conditions at the time of deposit burnout control are as follows: engine E rotation speed 1750 rpm, supercharging pressure 130 kPa, engine water temperature 82 ° C., fuel injection pressure 70 MPa, intake air temperature 25 ° C., load (average The effective pressure is set to be 300 kPa. Under this condition, a 1 and b 1 are a 1 = −3.56 and b 1 = 88.7, respectively. It should be noted that the specific values of a 1 and b 1 are the engine values in the case where control is performed such as reduction of the EGR gas amount described later, increase in supercharging pressure, increase in engine resistance due to energization of the glow plug 21, etc. It is a numerical value calculated under the condition of E.
In the present embodiment, using such a function, the range of the advance amount ΔT is obtained according to the geometric compression ratio, and the minimum value ΔT min of the advance amount ΔT is determined.

(2)最大必要進角量の設定
第2クランク角度の圧縮上死点に対する進角量ΔTの最大値ΔTmax、すなわち最大必要進角量は、以下のように設定される。
(2) Setting of Maximum Required Advance Amount The maximum value ΔT max of the advance amount ΔT with respect to the compression top dead center of the second crank angle, that is, the maximum required advance amount is set as follows.

基本的には、メイン噴射の燃料噴射時期が圧縮上死点(TDC)よりも早くなるほど、噴射された燃料の温度は低くなる。進角量ΔTは、噴射された燃料の温度が所定の着火可能温度に達するような燃料噴射時期に設定される。   Basically, the earlier the fuel injection timing of main injection is from the compression top dead center (TDC), the lower the temperature of the injected fuel. The advance amount ΔT is set at a fuel injection timing such that the temperature of the injected fuel reaches a predetermined ignition possible temperature.

また、噴射される燃料の温度は、エンジンEの幾何学的圧縮比に応じて変化し、エンジンEの幾何学的圧縮比が低くなると、噴射される燃料の温度は低くなる。ここで、本実施形態では、幾何学的圧縮比が14程度の低圧縮比のディーゼルエンジンを採用している。このため、進角量ΔTを大きくしすぎると、燃料を噴射した際に、燃料が着火温度に到達せず所望のタイミングで燃焼が開始されないか、あるいは燃焼が不完全になり、筒内最高温度が不十分になるおそれがある。そこで、本実施形態では、幾何学的圧縮比が比較的高い場合に比べて、進角量ΔTを小さくし燃料噴射時期における燃料の温度をより高く設定する必要がある。
したがって、この観点からは、進角量ΔTは、幾何学的圧縮比が低いほど、小さく設定されることになる。
Further, the temperature of the injected fuel changes according to the geometric compression ratio of the engine E, and when the geometric compression ratio of the engine E becomes low, the temperature of the injected fuel becomes low. Here, in this embodiment, a low compression ratio diesel engine having a geometric compression ratio of about 14 is employed. For this reason, if the advance amount ΔT is too large, when the fuel is injected, the fuel does not reach the ignition temperature and combustion is not started at a desired timing, or the combustion becomes incomplete, and the maximum in-cylinder temperature is reached. May become insufficient. Therefore, in this embodiment, it is necessary to set the advance angle amount ΔT to be smaller and the fuel temperature at the fuel injection timing to be higher than when the geometric compression ratio is relatively high.
Therefore, from this point of view, the advance amount ΔT is set smaller as the geometric compression ratio is lower.

上述のように、進角量ΔTは、エンジンEの幾何学的圧縮比に応じて変化するが、本件発明者は、上述の観点において、幾何学的圧縮比と進角量ΔTとの関係が、以下の式で表されることを見出した。   As described above, the advance amount ΔT changes in accordance with the geometric compression ratio of the engine E. From the above viewpoint, the present inventor has a relationship between the geometric compression ratio and the advance amount ΔT. And the following formula was found.

ΔT≦a2×CR+b2 ΔT ≦ a 2 × CR + b 2

ここで、ΔTは圧縮上死点からの進角量であり、CRは、エンジンEの幾何学的圧縮比である。また、a2,b2は、定数であり、a2>0である。 Here, ΔT is the advance amount from the compression top dead center, and CR is the geometric compression ratio of the engine E. A 2 and b 2 are constants, and a 2 > 0.

上記の関数の中で、a2,b2は、エンジンEの運転条件に応じて決定される定数である。本実施形態では、上述のように、デポジット焼失制御時の運転条件は、エンジンEの回転数が1750rpm、過給圧が130kPa、エンジン水温が82℃、燃料の噴射圧力が70MPa、吸気温度が25℃、負荷(平均有効圧力)が300kPaとなるように設定されている。この条件において、a2,b2は、それぞれa2=4.2、b2=−47である。なお、このa2,b2の具体的な数値は、後述するEGR量の低減や過給圧の上昇やグロープラグ21への通電等によるエンジン抵抗の増大等の制御を行った場合のエンジンEの条件下で計算された数値である。
本実施形態では、このような関数を用いて、幾何学的圧縮比に応じて進角量ΔTの範囲を求め、進角量ΔTの最大値ΔTmaxを決定する。
Among the above functions, a 2 and b 2 are constants determined according to the operating condition of the engine E. In the present embodiment, as described above, the operating conditions at the time of deposit burnout control are as follows: engine E rotation speed is 1750 rpm, supercharging pressure is 130 kPa, engine water temperature is 82 ° C., fuel injection pressure is 70 MPa, and intake air temperature is 25 The temperature (degree C) and the load (average effective pressure) are set to 300 kPa. Under this condition, a 2 and b 2 are a 2 = 4.2 and b 2 = −47, respectively. It should be noted that the specific values of a 2 and b 2 are engine E values when control is performed such as reduction of the EGR amount described later, increase of supercharging pressure, increase of engine resistance due to energization of the glow plug 21, and the like. It is a numerical value calculated under the conditions of
In the present embodiment, using such a function, the range of the advance amount ΔT is obtained according to the geometric compression ratio, and the maximum value ΔT max of the advance amount ΔT is determined.

以上のような設定手法により、進角量ΔTの最小値ΔTminおよび最大値ΔTmaxを決定し、進角量ΔTを、ΔTmin≦ΔT≦ΔTmaxの範囲内で決定する。
本実施形態では、ΔTは、40°に設定されており、したがって、第2クランク角度は、圧縮上死点前40°である。本実施形態では、制御装置60は、燃料噴射弁20による2回のプレ噴射を圧縮上死点前56°及び圧縮上死点前48°で行い、メイン噴射を圧縮上死点前40°の第2クランク角度で行い、これにより燃焼は、圧縮上死点前25°の位置で開始されるようになる。
With the setting method as described above, the minimum value ΔT min and the maximum value ΔT max of the advance amount ΔT are determined, and the advance amount ΔT is determined within the range of ΔT min ≦ ΔT ≦ ΔT max .
In this embodiment, ΔT is set to 40 °, and therefore the second crank angle is 40 ° before compression top dead center. In the present embodiment, the control device 60 performs two pre-injections by the fuel injection valve 20 at 56 ° before compression top dead center and 48 ° before compression top dead center, and performs main injection at 40 ° before compression top dead center. At the second crank angle, combustion is started at a position 25 ° before compression top dead center.

<デポジット焼失制御時のEGRガス量の制御>
本実施形態では、制御装置60は、上記のように燃料噴射時期を進角させるときに、EGRガス量を通常運転時よりも低減する制御を行って、筒内酸素濃度を高めて、筒内最高温度を効果的に上昇させるようにする。特に、本実施形態では、制御装置60は、デポジット焼失制御中、高圧EGR装置43の高圧EGRバルブ43b及び低圧EGR装置48の低圧EGRバルブ48cの両方を全閉に制御して、吸気系INへのEGRガスの導入を遮断するようにする。
<Control of EGR gas amount during deposit burnout control>
In the present embodiment, when the fuel injection timing is advanced as described above, the control device 60 performs control to reduce the EGR gas amount from that during normal operation, thereby increasing the in-cylinder oxygen concentration, Increase the maximum temperature effectively. In particular, in the present embodiment, the control device 60 controls both the high-pressure EGR valve 43b of the high-pressure EGR device 43 and the low-pressure EGR valve 48c of the low-pressure EGR device 48 to be fully closed during the deposit burnout control, and enters the intake system IN. The introduction of EGR gas is cut off.

上記のようにEGRガス量を低減すると、吸気圧力が相対的に高くなり、ピストン23が下がる吸気行程において抵抗が高まってポンプ損失が大きくなる。そのため、所望のエンジン回転数を維持するために必要な燃料噴射量が増加することとなる(基本的には、ディーゼルエンジンではガソリンエンジンのようにスロットルバルブで吸気量を調整しないので、所望のエンジン回転数を実現するように燃料噴射量を調整している)。その結果、比較的多量の燃料が燃焼されることで、筒内ガス温度が上昇して、燃料噴射弁20に堆積したデポジットを効果的に焼失できるようになる。
なお、デポジット焼失制御時に適用するエンジン回転数の設定方法については、後のセクションで詳述する。
When the amount of EGR gas is reduced as described above, the intake pressure becomes relatively high, the resistance is increased in the intake stroke in which the piston 23 is lowered, and the pump loss is increased. Therefore, the amount of fuel injection necessary to maintain the desired engine speed increases (basically, the diesel engine does not adjust the intake air amount with the throttle valve like the gasoline engine, so the desired engine The fuel injection amount is adjusted to achieve the rotational speed). As a result, by burning a relatively large amount of fuel, the in-cylinder gas temperature rises, and the deposit accumulated on the fuel injection valve 20 can be effectively burned out.
The method for setting the engine speed applied during deposit burnout control will be described in detail in a later section.

<デポジット焼失制御時のグロープラグの制御>
本実施形態では、制御装置60は、デポジット焼失制御時に、グロープラグ21の通電量(通電電流又は通電電圧を意味する。以下同様とする。)を、通常運転時に比べて高めるように構成されている。具体的には、制御装置60は、通常運転時のある回転数及び要求トルクにおけるグロープラグ21への通電量を第1通電量としたとき、デポジット焼失制御時には、グロープラグ21への通電量を第1通電量よりも高い第2通電量に制御する。
<Glow plug control during deposit burnout control>
In the present embodiment, the control device 60 is configured to increase the energization amount of the glow plug 21 (meaning energization current or energization voltage; hereinafter the same applies) during deposit burnout control as compared to during normal operation. Yes. Specifically, the control device 60 determines the energization amount to the glow plug 21 at the time of deposit burnout control when the energization amount to the glow plug 21 at a certain rotation speed and required torque during normal operation is set as the first energization amount. The second energization amount is controlled to be higher than the first energization amount.

前述のように、第2クランク角度の圧縮上死点に対する進角量ΔTを大きくし過ぎると、燃料を噴射した際に、燃料が着火温度に到達せず所望のタイミングで燃焼が開始されないか、あるいは燃焼が不完全になり、筒内最高温度が不十分になるおそれがある。そのため、筒内温度が所望の時期に燃料の着火温度に到達するように、グロープラグ21の通電量を高めて、着火環境を改善するのがよい。   As described above, if the advance amount ΔT with respect to the compression top dead center of the second crank angle is excessively increased, when the fuel is injected, the fuel does not reach the ignition temperature and combustion is not started at a desired timing. Or combustion may become incomplete and there exists a possibility that the in-cylinder maximum temperature may become inadequate. Therefore, it is preferable to improve the ignition environment by increasing the energization amount of the glow plug 21 so that the in-cylinder temperature reaches the fuel ignition temperature at a desired time.

そこで、本実施形態では、グロープラグ21への通電量を増大させて筒内の温度を高め、燃料の燃焼開始時期を早めることによって燃焼室17内のより高い筒内最高温度を実現するようにする。具体的には、本実施形態では、通常運転時には、グロープラグ21はエンジンEの運転開始の暖機時等に通電するのみであるから、デポジット焼失制御中のエンジンEの回転数及び要求トルクと同じ回転数及び要求トルクにおいては、グロープラグ21は通常運転時に通電していない。したがって、基本的には、通常運転時に適用するグロープラグ21の第1通電量は0である。これに対して、デポジット焼失制御中は、グロープラグ21が目標温度(例えば1200℃)となるように第2通電量が制御される。   Therefore, in the present embodiment, the higher in-cylinder maximum temperature in the combustion chamber 17 is realized by increasing the energization amount to the glow plug 21 to increase the in-cylinder temperature and advance the combustion start timing of the fuel. To do. Specifically, in the present embodiment, during normal operation, the glow plug 21 is energized only at the time of warm-up at the start of operation of the engine E. Therefore, the rotational speed and required torque of the engine E during deposit burnout control At the same rotation speed and required torque, the glow plug 21 is not energized during normal operation. Therefore, basically, the first energization amount of the glow plug 21 applied during normal operation is zero. On the other hand, during the deposit burnout control, the second energization amount is controlled so that the glow plug 21 reaches a target temperature (for example, 1200 ° C.).

なお、グロープラグ21はオルタネータ26で発電した電力を使用するので、上記のようにデポジット焼失制御時にグロープラグ21の通電量を高めると、オルタネータ26での要求発電量が高くなり、エンジンEに付与される抵抗(負荷)が増大する。そのため、所望のエンジン回転数を維持するために必要な燃料噴射量が増加することとなる。その結果、比較的多量の燃料が燃焼されることで、筒内ガス温度が上昇して、燃料噴射弁20に堆積したデポジットを効果的に焼失できるようになる。   Since the glow plug 21 uses the electric power generated by the alternator 26, if the energization amount of the glow plug 21 is increased during the deposit burnout control as described above, the required power generation amount at the alternator 26 is increased and applied to the engine E. Resistance (load) to be increased. As a result, the amount of fuel injection required to maintain the desired engine speed increases. As a result, by burning a relatively large amount of fuel, the in-cylinder gas temperature rises, and the deposit accumulated on the fuel injection valve 20 can be effectively burned out.

<デポジット焼失制御時の過給圧の制御>
本実施形態では、制御装置60は、デポジット焼失制御時において、ターボ過給機5による過給圧を通常運転時よりも上昇させる制御を行う。こうすることで、筒内圧を上昇させて燃焼室17内の着火環境を向上させるようにし、上記のような燃料噴射時期の進角に起因する燃料の着火性の悪化及び不完全な燃焼を抑制するようにする。また、このように過給圧を上昇させると、エンジンEに付与される抵抗、特にピストン23に付与される抵抗(以下では適宜「ピストン抵抗」と呼ぶ。)が増加するため、所望のエンジン回転数を維持するために必要な燃料噴射量が増加することとなる。その結果、比較的多量の燃料が燃焼されることで、筒内ガス温度が上昇して、燃料噴射弁20に堆積したデポジットを効果的に焼失できるようになる。
<Control of supercharging pressure during deposit burnout control>
In the present embodiment, the control device 60 performs control to increase the supercharging pressure by the turbocharger 5 more than during normal operation during deposit burnout control. In this way, the in-cylinder pressure is increased to improve the ignition environment in the combustion chamber 17, and the deterioration of fuel ignitability and incomplete combustion due to the advance of the fuel injection timing as described above are suppressed. To do. Further, when the boost pressure is increased in this way, the resistance applied to the engine E, particularly the resistance applied to the piston 23 (hereinafter referred to as “piston resistance” as appropriate) increases, so that the desired engine rotation speed is increased. The amount of fuel injection required to maintain the number will increase. As a result, by burning a relatively large amount of fuel, the in-cylinder gas temperature rises, and the deposit accumulated on the fuel injection valve 20 can be effectively burned out.

<デポジット焼失制御時の補機駆動抵抗の制御>
本実施形態では、制御装置60は、デポジット焼失制御時に、車両内の補機を駆動するためにエンジンEに付与される抵抗(補機駆動抵抗)を増大させる制御を行って、所望のエンジン回転数を維持するのに必要な燃料噴射量を増加させるようにする。この補機は、例えばヘッドライト142やリアデフスイッチ94やエアコンである。上記のようにグロープラグ21に通電したときにもエンジンEに付与される抵抗(負荷)が増加するので、グロープラグ21もここで言う補機に含めてよい。
<Control of auxiliary machine drive resistance during deposit burnout control>
In the present embodiment, the control device 60 performs control to increase the resistance (auxiliary drive resistance) applied to the engine E to drive the auxiliary equipment in the vehicle during deposit burnout control, and performs desired engine rotation. The amount of fuel injection required to maintain the number is increased. The auxiliary machine is, for example, a headlight 142, a rear differential switch 94, or an air conditioner. Since the resistance (load) applied to the engine E increases even when the glow plug 21 is energized as described above, the glow plug 21 may be included in the auxiliary equipment here.

このような補機を駆動すると、例えばグロープラグ21やヘッドライト142やリアデフ141などを動作させると、オルタネータ26の発電電力を充電するバッテリの電力が消費される。その結果、オルタネータ26の発電量を増加させるべく、オルタネータ26を発電させるためのエンジンEの仕事量(つまり補機駆動抵抗)が増加して、所望のエンジン回転数を維持するのに必要な燃料噴射量が増加することとなる。   When such an auxiliary device is driven, for example, when the glow plug 21, the headlight 142, the rear differential 141, or the like is operated, the power of the battery that charges the generated power of the alternator 26 is consumed. As a result, in order to increase the power generation amount of the alternator 26, the amount of work of the engine E for generating the alternator 26 (that is, auxiliary machine drive resistance) increases, and the fuel required to maintain the desired engine speed. The injection amount will increase.

<デポジット焼失制御時のエアコンコンデンサファンの制御>
本実施形態では、制御装置60は、デポジット焼失制御時に、エアコンコンデンサファン154の出力を通常運転時よりも弱める制御を行って、エアコンのコンプレッサ上流側の冷媒圧力(冷媒温度)を高めるようにする。こうすることで、エンジンEの出力軸に連結されたエアコンのコンプレッサの仕事量を増加させて、エンジンEに付与される抵抗を増加させることで、所望のエンジン回転数を維持するのに必要な燃料噴射量を増加させるようにする。なお、「エアコンコンデンサファン154の出力」は、典型的には、コンデンサファン154による風量及び風圧によって定義される。
<Control of air-conditioner condenser fan during deposit burnout control>
In the present embodiment, the control device 60 performs control to weaken the output of the air conditioner condenser fan 154 during the deposit burnout control so as to increase the refrigerant pressure (refrigerant temperature) on the upstream side of the compressor of the air conditioner. . By doing so, the work of the compressor of the air conditioner connected to the output shaft of the engine E is increased, and the resistance applied to the engine E is increased, so that it is necessary to maintain the desired engine speed. Increase the fuel injection amount. The “output of the air conditioner condenser fan 154” is typically defined by the air volume and the wind pressure by the condenser fan 154.

<デポジット焼失制御時のエンジン回転数>
本実施形態では、制御装置60は、エンジンEの運転状態に基づき、エンジン回転数と実現可能な進角側の着火時期限界との関係、及び、燃料噴射弁20に堆積したデポジットを焼失させるための要求着火時期を求めて、着火時期限界が要求着火時期を満たす最小エンジン回転数及び最大エンジン回転数を設定し(以下ではこれらを適宜「下限回転数」及び「上限回転数」と呼ぶ。)、これら下限回転数と上限回転数との間のエンジン回転数をデポジット焼失制御時に適用するようにする。特に、本実施形態では、制御装置60は、現在のエンジン回転数が下限回転数以上で且つ上限回転数以下である場合にのみ、デポジット焼失制御の実行許可を発するようにする。
<Engine speed during deposit burnout control>
In the present embodiment, the control device 60 burns away the deposit accumulated on the fuel injection valve 20 and the relationship between the engine speed and the advanceable ignition timing limit on the advance side, based on the operating state of the engine E. The minimum engine speed and the maximum engine speed at which the ignition timing limit satisfies the required ignition timing are set (hereinafter referred to as “lower limit speed” and “upper limit speed” as appropriate). The engine speed between the lower limit speed and the upper limit speed is applied at the time of deposit burnout control. In particular, in the present embodiment, the control device 60 issues permission to execute the deposit burnout control only when the current engine speed is not less than the lower limit speed and not more than the upper limit speed.

図4を参照して、本発明の実施形態において適用する下限回転数及び上限回転数について具体的に説明する。図4は、横軸に、エンジン回転数を示し、縦軸に、進角側の実現可能な着火時期限界を示している。グラフG11は、ターボ過給機5による過給圧が低い場合(例えばターボ過給機5のVGT開度を開側の開度に設定した場合)のエンジン回転数と着火時期限界との関係を示し、グラフG12は、ターボ過給機5による過給圧が高い場合(例えばターボ過給機5のVGT開度を開側の開度に設定した場合)のエンジン回転数と着火時期限界との関係を示している。これらのグラフG11、G12は、例えばターボ過給機5の性能や補機駆動抵抗の大きさなどのエンジンEの性能に基づき、制御装置60によって設定される。また、符号R1は、燃料噴射弁20に堆積したデポジットを焼失するために適用すべき着火時期(要求着火時期)を示している。この要求着火時期R1は、例えば燃料噴射弁20のデポジット堆積量や油温/水温や補機駆動抵抗の大きさなどに基づき、制御装置60によって設定される。   With reference to FIG. 4, the lower limit rotation speed and the upper limit rotation speed applied in the embodiment of the present invention will be specifically described. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the engine speed, and the vertical axis indicates the ignition timing limit that can be achieved on the advance side. The graph G11 shows the relationship between the engine speed and the ignition timing limit when the supercharging pressure by the turbocharger 5 is low (for example, when the VGT opening degree of the turbocharger 5 is set to the open side opening degree). The graph G12 shows the relationship between the engine speed and the ignition timing limit when the supercharging pressure by the turbocharger 5 is high (for example, when the VGT opening of the turbocharger 5 is set to the open side). Showing the relationship. These graphs G11 and G12 are set by the control device 60 based on the performance of the engine E such as the performance of the turbocharger 5 and the magnitude of the auxiliary machine drive resistance. Reference symbol R1 indicates an ignition timing (required ignition timing) that should be applied to burn out deposits deposited on the fuel injection valve 20. The required ignition timing R1 is set by the control device 60 based on, for example, the deposit accumulation amount of the fuel injection valve 20, the oil temperature / water temperature, the magnitude of the auxiliary drive resistance, and the like.

グラフG11、G12に示すように、比較的低回転域においては、エンジン回転数が低くなるほど、着火時期限界が遅角側になっていく(特に、エンジン回転数がかなり低い領域では、着火時期限界が要求着火時期R1よりも遅角側になる)。これは、エンジン回転数が低くなると、過給圧をほとんど上げられず、燃焼室17内の着火環境を向上できないため、進角側の位置で着火させることができなくなるからである。   As shown in graphs G11 and G12, in the relatively low engine speed range, the ignition timing limit becomes retarded as the engine speed decreases (particularly, in the region where the engine speed is considerably low, the ignition timing limit). Is behind the required ignition timing R1). This is because, when the engine speed is low, the supercharging pressure cannot be almost increased, and the ignition environment in the combustion chamber 17 cannot be improved, so that ignition cannot be performed at the position on the advance side.

また、比較的高回転域においては、エンジン回転数が高くなるほど、着火時期限界が遅角側になっていく(特に、エンジン回転数がかなり高い領域では、着火時期限界が要求着火時期R1よりも遅角側になる)。これは、エンジン回転数が高くなるとクランク角速度が速くなるので、エンジン回転数が高い場合には、エンジン回転数が低い場合よりも(同じ燃焼噴射時期を適用するものとする)、燃料の着火時期に対応するクランク角が圧縮上死点に近付いていく、つまり遅角していくからである。なお、エンジン回転数が高くなると、過給圧を上げることができ、燃焼室17内の着火環境を向上できるが、上記したようなクランク角速度が速くなることに起因する着火時期の遅角のほうが影響が大きいため、着火時期限界が遅角側になるのである。   In the relatively high engine speed range, the ignition timing limit becomes more retarded as the engine speed increases (particularly, in the area where the engine speed is considerably high, the ignition timing limit is higher than the required ignition timing R1). On the retard side). This is because the crank angular speed increases as the engine speed increases, so the fuel ignition timing is higher when the engine speed is higher than when the engine speed is low (the same combustion injection timing is applied). This is because the crank angle corresponding to is approaching the compression top dead center, that is, it is retarded. As the engine speed increases, the supercharging pressure can be increased and the ignition environment in the combustion chamber 17 can be improved. However, the ignition timing retarded due to the increased crank angular velocity as described above. Because the influence is great, the ignition timing limit is retarded.

また、グラフG11とグラフG12とを比較すると、ターボ過給機5による過給圧が高くなると、着火時期限界が全体的に進角側にシフトする。これは、上記したように、過給圧が高くなると、燃焼室17内の着火環境が向上するからである。   Further, comparing the graph G11 and the graph G12, when the supercharging pressure by the turbocharger 5 becomes high, the ignition timing limit is shifted to the advance side as a whole. This is because, as described above, when the supercharging pressure is increased, the ignition environment in the combustion chamber 17 is improved.

本実施形態では、制御装置60は、グラフG11、G12に示すようなエンジン回転数と着火時期限界との関係、及び要求着火時期R1に基づき、下限回転数及び上限回転数を設定する。具体的には、制御装置60は、ターボ過給機5による過給圧が低い場合には(グラフG11)、着火時期限界が要求着火時期R1よりも進角側となる最小のエンジン回転数(下限回転数)として符号N11に示す回転数を設定し、着火時期限界が要求着火時期R1よりも進角側となる最大のエンジン回転数(上限回転数)として符号N12に示す回転数を設定する。このような下限回転数N11と上限回転数N12によって規定される範囲が、デポジット焼失制御の実行が許可されるエンジン回転数の範囲となる。   In the present embodiment, the control device 60 sets the lower limit speed and the upper limit speed based on the relationship between the engine speed and the ignition timing limit as shown in the graphs G11 and G12 and the required ignition timing R1. Specifically, when the supercharging pressure by the turbocharger 5 is low (graph G11), the control device 60 determines the minimum engine speed (the ignition timing limit is more advanced than the required ignition timing R1) ( The rotation speed indicated by reference numeral N11 is set as the lower limit rotation speed), and the rotation speed indicated by reference numeral N12 is set as the maximum engine rotation speed (upper limit rotation speed) at which the ignition timing limit is on the more advanced side than the required ignition timing R1. . The range defined by the lower limit rotational speed N11 and the upper limit rotational speed N12 is an engine rotational speed range in which execution of deposit burnout control is permitted.

また、制御装置60は、ターボ過給機5による過給圧が高い場合には(グラフG12)、着火時期限界が要求着火時期R1よりも進角側となる最小のエンジン回転数(下限回転数)として符号N21に示す回転数を設定し、着火時期限界が要求着火時期R1よりも進角側となる最大のエンジン回転数(上限回転数)として符号N22に示す回転数を設定する。過給圧が高い場合には、過給圧が低い場合よりも、下限回転数が低くなり、また、上限回転数が高くなる。つまり、過給圧が高い場合には、過給圧が低い場合よりも、デポジット焼失制御の実行が許可されるエンジン回転数の範囲が広くなる。   In addition, when the supercharging pressure by the turbocharger 5 is high (graph G12), the control device 60 sets the minimum engine speed (lower limit speed) at which the ignition timing limit is advanced from the required ignition timing R1. ) As the maximum engine speed (upper limit speed) at which the ignition timing limit is on the more advanced side than the required ignition timing R1. When the supercharging pressure is high, the lower limit rotational speed is lower and the upper limit rotational speed is higher than when the supercharging pressure is low. That is, when the supercharging pressure is high, the range of engine speeds in which the execution of deposit burnout control is permitted is wider than when the supercharging pressure is low.

ここで、本実施形態では更に、制御装置60は、燃料の着火後の燃焼期間を圧縮上死点前に終了させるようにすることも考慮して、上記した上限回転数を設定するようにする。これについて、図5を参照して具体的に説明する。   Here, in the present embodiment, the control device 60 further sets the upper limit rotational speed in consideration of terminating the combustion period after the ignition of fuel before the compression top dead center. . This will be specifically described with reference to FIG.

図5では、横方向にクランク角を示しており、グラフG21は、エンジン回転数が比較的低い場合の燃焼室17内での燃焼による熱発生率を示し、グラフG22は、エンジン回転数が比較的高い場合の燃焼室17内での燃焼による熱発生率を示している。グラフG21、G22に示すように、エンジン回転数が高くなると、クランク角速度が速くなるので、燃焼開始から燃焼終了までのクランク角期間(クランク角で表した燃焼期間)が大きくなる。その結果、エンジン回転数が高くなると、グラフG22に示すように、燃焼期間が圧縮上死点(TDC)を超える場合がある。このように燃焼期間が圧縮上死点を超えると、つまり燃焼期間が圧縮上死点よりも遅角側にまで延びると、燃焼噴射弁20への入熱量が減少して、燃焼噴射弁20に堆積したデポジットを適切に焼失できなくなる。   In FIG. 5, the crank angle is shown in the horizontal direction, the graph G21 shows the heat generation rate due to combustion in the combustion chamber 17 when the engine speed is relatively low, and the graph G22 shows a comparison of the engine speed. The heat generation rate due to combustion in the combustion chamber 17 in the case where the temperature is high is shown. As shown in the graphs G21 and G22, when the engine speed increases, the crank angular speed increases, so the crank angle period (combustion period expressed by crank angle) from the start of combustion to the end of combustion increases. As a result, when the engine speed increases, the combustion period may exceed the compression top dead center (TDC) as shown in the graph G22. As described above, when the combustion period exceeds the compression top dead center, that is, when the combustion period extends beyond the compression top dead center, the amount of heat input to the combustion injection valve 20 decreases, and the combustion injection valve 20 The deposited deposit cannot be burned out properly.

したがって、本実施形態では、制御装置60は、燃焼期間を圧縮上死点前に完了させることが可能な最大のエンジン回転数に基づき、上記した上限回転数を設定する。1つの例では、制御装置60は、燃焼期間を圧縮上死点前に完了させることが可能な最大のエンジン回転数を、上限回転数としてそのまま設定する。他の例では、制御装置60は、上記したような要求着火時期R1を満たす着火時期限界が得られる最大のエンジン回転数と、燃焼期間を圧縮上死点前に完了させることが可能な最大のエンジン回転数とのうちで、小さいほうのエンジン回転数を、上限回転数として設定する。   Therefore, in the present embodiment, the control device 60 sets the upper limit rotational speed based on the maximum engine speed that can complete the combustion period before the compression top dead center. In one example, the control device 60 sets the maximum engine speed that can complete the combustion period before the compression top dead center as the upper limit engine speed. In another example, the control device 60 has a maximum engine speed at which an ignition timing limit that satisfies the required ignition timing R1 as described above can be obtained, and a maximum that can complete the combustion period before compression top dead center. Of the engine speeds, the smaller engine speed is set as the upper limit speed.

次に、図6を参照して、本発明の実施形態によるデポジット焼結制御を行った場合のタイムチャートの一例について説明する。図6は、上から順に、エンジン回転数の時間変化、燃料噴射時期の時間変化、燃料噴射弁20に堆積したデポジット量(特に噴孔20cの凹部20dに堆積したデポジット量)を示している。   Next, an example of a time chart when deposit sintering control according to the embodiment of the present invention is performed will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows, in order from the top, changes in engine speed over time, changes in fuel injection timing, and deposit amounts deposited on the fuel injection valve 20 (particularly deposit amounts deposited in the recesses 20d of the injection holes 20c).

図6に示すように、時刻t1において、実際のエンジン回転数が、上記した下限回転数と上限回転数によって規定される範囲A1内に入る。そのため、制御装置60は、時刻t11においてデポジット焼失制御を開始する。具体的には、制御装置60は、燃料噴射弁20の燃料噴射時期を進角させる制御を行う。また、制御装置60は、上記したセクションで述べたようなEGRガス量の制御、グロープラグ21の制御、過給圧の制御、補機駆動抵抗の制御及びエアコンコンデンサファン154の制御を行う(これらについては図示せず)。その結果、燃焼ガス温度が大きく上昇して、燃料噴射弁20の表面温度が大きく上昇することで、燃料噴射弁20の噴孔20cの凹部20dに堆積したデポジットが効果的に焼失することとなる。   As shown in FIG. 6, at the time t1, the actual engine speed falls within the range A1 defined by the above-described lower limit speed and upper limit speed. Therefore, control device 60 starts deposit burnout control at time t11. Specifically, the control device 60 performs control to advance the fuel injection timing of the fuel injection valve 20. The control device 60 controls the EGR gas amount, the glow plug 21, the supercharging pressure, the auxiliary driving resistance, and the air conditioner condenser fan 154 as described in the above section. (Not shown). As a result, the combustion gas temperature rises greatly, and the surface temperature of the fuel injection valve 20 rises greatly, so that the deposit accumulated in the recess 20d of the injection hole 20c of the fuel injection valve 20 is effectively burned out. .

なお、上記では、過給圧に応じて下限回転数及び上限回転数を設定することを述べたが、更に、燃料噴射弁20の燃料噴射量に応じて下限回転数及び上限回転数を設定するとよい。具体的には、制御装置60は、燃料噴射量が多いほど、下限回転数を高い回転数に設定する。これは、燃料噴射量が多いほど、着火環境を向上させるべく、エンジン回転数を高くして過給圧を高くする必要があるからである。また、制御装置60は、燃料噴射量が多いほど、上限回転数を低い回転数に設定する。これは、燃料噴射量が多いほど、燃焼期間が長くなり、燃焼期間が圧縮上死点前に完了する最大エンジン回転数が低くなる傾向にあるからである。   In the above description, the lower limit rotation speed and the upper limit rotation speed are set according to the supercharging pressure, but when the lower limit rotation speed and the upper limit rotation speed are further set according to the fuel injection amount of the fuel injection valve 20. Good. Specifically, the control device 60 sets the lower limit rotational speed to a higher rotational speed as the fuel injection amount increases. This is because the higher the fuel injection amount, the higher the engine speed and the higher the supercharging pressure in order to improve the ignition environment. Further, the control device 60 sets the upper limit rotational speed to a lower rotational speed as the fuel injection amount is larger. This is because the greater the fuel injection amount, the longer the combustion period, and the lower the maximum engine speed that the combustion period is completed before compression top dead center.

更に、制御装置60は、補機駆動抵抗が高いほど、下限回転数を低い回転数に設定する。これは、補機駆動抵抗が高い場合には、補機駆動抵抗が低い場合よりも、同じエンジン回転数において適用する燃料噴射量を増やすことができ、筒内ガス温度を適切に上昇させることができるからである。更に、制御装置60は、燃料噴射弁20からの燃料の噴射圧力が高いほど、上限回転数を高い回転数に設定する。これは、噴射圧力が高いと、燃焼室17での燃料の気化が進んで火炎伝播が速くなり、燃焼期間が短くなるため、燃焼期間が圧縮上死点前に完了する最大エンジン回転数が高くなる傾向にあるからである。   Furthermore, the control device 60 sets the lower limit rotational speed to a lower rotational speed as the accessory driving resistance is higher. This is because when the accessory driving resistance is high, the fuel injection amount to be applied at the same engine speed can be increased and the in-cylinder gas temperature can be appropriately increased as compared with the case where the accessory driving resistance is low. Because it can. Further, the control device 60 sets the upper limit rotational speed to a higher rotational speed as the fuel injection pressure from the fuel injection valve 20 is higher. This is because when the injection pressure is high, the vaporization of the fuel in the combustion chamber 17 progresses, the flame propagation becomes faster, and the combustion period becomes shorter. Therefore, the maximum engine speed that the combustion period is completed before compression top dead center is high. It is because it tends to become.

<燃料噴射弁のデポジットの堆積判定>
燃料噴射弁20の噴孔20cの凹部20dにデポジットが堆積すると、燃料噴射弁20から噴射された燃料が燃焼室17内に適切に拡散されにくくなる。そのため、燃焼室17内において均質な燃焼が行われずに、PM(典型的には煤)が発生しやすくなり、PMがDPF46に捕集されていく速度が速くなる。その結果、DPF46に捕集されたPMを燃焼除去するための処理(フィルタ再生制御に相当する、以下では「DPF再生」と呼ぶ。)が高頻度で実行される傾向にある。したがって、本実施形態では、制御装置60は、DPF再生の実行頻度に基づいて、燃料噴射弁20にデポジットが堆積しているか否かを判定する。特に、本実施形態では、制御装置60は、DPF再生が前回実行されてからDPF再生が今回実行されるまでに車両が走行した距離(DPF再生が実行されるインターバルに相当する)を求め、この走行距離と所定の判定距離とを比較することで、燃料噴射弁20にデポジットが堆積している可能性について判定する。例えば、制御装置60は、DPF再生の実行インターバルに相当する走行距離が所定の判定距離(例えば50km)未満である場合に、燃料噴射弁20にデポジットが堆積していると判定する。
<Deposit accumulation judgment of fuel injection valve>
When deposit accumulates in the recess 20 d of the injection hole 20 c of the fuel injection valve 20, the fuel injected from the fuel injection valve 20 is not easily diffused into the combustion chamber 17. Therefore, homogeneous combustion is not performed in the combustion chamber 17, PM (typically soot) is likely to be generated, and the rate at which PM is collected in the DPF 46 is increased. As a result, the process for removing the PM collected by the DPF 46 by combustion (corresponding to filter regeneration control, hereinafter referred to as “DPF regeneration”) tends to be executed with high frequency. Therefore, in the present embodiment, the control device 60 determines whether or not deposits are accumulated on the fuel injection valve 20 based on the execution frequency of DPF regeneration. In particular, in the present embodiment, the control device 60 obtains a distance (corresponding to an interval at which DPF regeneration is performed) that the vehicle has traveled since DPF regeneration was performed last time until DPF regeneration is performed this time. By comparing the travel distance and a predetermined determination distance, it is determined whether or not deposits have accumulated on the fuel injection valve 20. For example, the control device 60 determines that deposits are accumulated on the fuel injection valve 20 when the travel distance corresponding to the DPF regeneration execution interval is less than a predetermined determination distance (for example, 50 km).

<制御フロー>
次に、本発明の実施形態による制御(処理)の具体的な流れについて説明する。
<Control flow>
Next, a specific flow of control (processing) according to the embodiment of the present invention will be described.

最初に、図7を参照して、本発明の実施形態において主として行われる制御(メイン制御)について説明する。図7は、本発明の実施形態によるメイン制御を示すフローチャートである。このフローでは、主に、要求噴射量などに応じた目標酸素濃度及び目標吸気温度を実現するための制御に加えて、燃料噴射弁20にデポジットが堆積しているか否かを判定するためのデポジット判定処理(デポジット堆積判定処理)が行われる。また、当該フローは、典型的には車両のイグニッションがオンにされた後に、制御装置60によって所定の周期で繰り返し実行される。   First, with reference to FIG. 7, the control (main control) mainly performed in the embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a flowchart showing main control according to the embodiment of the present invention. In this flow, in addition to the control for realizing the target oxygen concentration and the target intake air temperature according to the required injection amount, a deposit for determining whether or not deposits are accumulated on the fuel injection valve 20 Determination processing (deposit accumulation determination processing) is performed. The flow is typically repeatedly executed at a predetermined cycle by the control device 60 after the ignition of the vehicle is turned on.

まず、ステップS11では、制御装置60は、上述した各種センサ94〜122が出力した信号S94〜S122のうちの少なくとも一以上を取得する。   First, in step S11, the control device 60 acquires at least one or more of the signals S94 to S122 output from the various sensors 94 to 122 described above.

次いで、ステップS12では、制御装置60は、アクセル開度センサ100によって検出されたアクセル開度に基づいて、エンジンEから出力させるべき目標トルクを設定する。そして、ステップS13では、制御装置60は、ステップS12で設定した目標トルクと、エンジン回転数とに基づいて、燃料噴射弁20から噴射させるべき要求噴射量を設定する。   Next, in step S <b> 12, the control device 60 sets a target torque to be output from the engine E based on the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 100. In step S13, the control device 60 sets a required injection amount to be injected from the fuel injection valve 20 based on the target torque set in step S12 and the engine speed.

次いで、ステップS14では、制御装置60は、ステップS13で設定した要求噴射量と、エンジン回転数とに基づいて、燃料の噴射パターンと、燃圧と、目標酸素濃度と、目標吸気温度と、EGR制御モード(高圧EGR装置43及び低圧EGR装置48の両方又は一方を作動させるモード、或いは高圧EGR装置43及び低圧EGR装置48のいずれも作動させないモード)とを設定する。   Next, in step S14, the control device 60 determines the fuel injection pattern, fuel pressure, target oxygen concentration, target intake air temperature, and EGR control based on the required injection amount set in step S13 and the engine speed. A mode (a mode in which both or one of the high pressure EGR device 43 and the low pressure EGR device 48 is operated, or a mode in which neither the high pressure EGR device 43 nor the low pressure EGR device 48 is operated) is set.

次いで、ステップS15では、制御装置60は、ステップS14で設定した目標酸素濃度及び目標吸気温度を実現する状態量を設定する。例えば、この状態量には、高圧EGR装置43によって吸気系INに還流させる排気ガス量(高圧EGRガス量)や、低圧EGR装置48によって吸気系INに還流させる排気ガス量(低圧EGRガス量)や、ターボ過給機5による過給圧などが含まれる。   Next, in step S15, the control device 60 sets a state quantity that realizes the target oxygen concentration and the target intake air temperature set in step S14. For example, this state quantity includes the amount of exhaust gas recirculated to the intake system IN by the high pressure EGR device 43 (high pressure EGR gas amount) and the amount of exhaust gas recirculated to the intake system IN by the low pressure EGR device 48 (low pressure EGR gas amount). And a supercharging pressure by the turbocharger 5 is included.

次いで、ステップS16では、制御装置60は、ステップS15で設定した状態量に基づいて、エンジンシステム200の各構成要素のそれぞれを駆動する各アクチュエータを制御する。この場合、制御装置60は、状態量に応じた制限値や制限範囲を設定し、状態値が制限値や制限範囲による制限を遵守するような各アクチュエータの制御量を設定して制御を実行する。   Next, in step S <b> 16, the control device 60 controls each actuator that drives each component of the engine system 200 based on the state quantity set in step S <b> 15. In this case, the control device 60 sets a limit value or a limit range according to the state quantity, sets a control amount of each actuator such that the state value complies with the limit value or the limit range, and executes control. .

また、制御装置60は、上記したステップS11〜S16の処理と並行して、ステップS17において、燃料噴射弁20にデポジットが堆積しているか否かを判定するためのデポジット判定処理を実行する。   Further, in parallel with the processes in steps S11 to S16 described above, the control device 60 executes a deposit determination process for determining whether or not deposits are accumulated on the fuel injection valve 20 in step S17.

次に、図8を参照して、本発明の実施形態によるデポジット判定処理について具体的に説明する。図8は、本発明の実施形態によるデポジット判定処理を示すフローチャートである。このフローは、制御装置60によって、上記した図7のステップS17において実行される。   Next, the deposit determination process according to the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing deposit determination processing according to the embodiment of the present invention. This flow is executed by the control device 60 in step S17 of FIG.

まず、ステップS21では、制御装置60は、DPF差圧センサ120によって検出されたDPF差圧(DPF46の上流側と下流側との排気圧の差)を取得する。   First, in step S <b> 21, the control device 60 acquires the DPF differential pressure (the difference in exhaust pressure between the upstream side and the downstream side of the DPF 46) detected by the DPF differential pressure sensor 120.

次いで、ステップS22では、制御装置60は、ステップS21で取得されたDPF差圧が所定圧以上であるか否かを判定する。このステップS22では、制御装置60は、DPF差圧に基づき、DPF46に捕集されたPMの量が所定量以上になったか否か、つまりDPF再生を行うべきPM捕集量に達したか否かを判定している。DPF46のPMの捕集量とDPF差圧とは相関があるので、DPF差圧に基づきDPF46のPMの捕集量を判定することができる。   Next, in step S22, the control device 60 determines whether or not the DPF differential pressure acquired in step S21 is equal to or higher than a predetermined pressure. In this step S22, the control device 60 determines whether or not the amount of PM trapped in the DPF 46 has become equal to or greater than a predetermined amount based on the DPF differential pressure, that is, whether or not the amount of PM trapped for DPF regeneration has been reached. Judging. Since there is a correlation between the amount of PM collected by the DPF 46 and the DPF differential pressure, the amount of PM collected by the DPF 46 can be determined based on the DPF differential pressure.

ステップS22の判定の結果、DPF差圧が所定圧未満である場合(ステップS22:No)、処理は終了する。この場合には、DPF46に捕集されたPMの量が所定量以上になっていないので、制御装置60は、DPF再生を行うべき状況ではないと判断する。これに対して、DPF差圧が所定圧以上である場合(ステップS22:Yes)、ステップS23に進み、制御装置60は、DPF再生を行うべき状況であると判断して、DPF再生実行フラグをオンに設定してDPF再生の実行要求を発する。この場合、制御装置60は、DPF46に捕集されたPMを燃焼除去可能な温度にまでDPF46を昇温させるための制御を実行する。   If the result of determination in step S22 is that the DPF differential pressure is less than the predetermined pressure (step S22: No), the process ends. In this case, since the amount of PM collected by the DPF 46 does not exceed a predetermined amount, the control device 60 determines that the DPF regeneration is not in a situation. On the other hand, when the DPF differential pressure is equal to or higher than the predetermined pressure (step S22: Yes), the process proceeds to step S23, where the control device 60 determines that the DPF regeneration should be performed and sets the DPF regeneration execution flag. Set to on and issue a DPF regeneration execution request. In this case, the control device 60 executes control for raising the temperature of the DPF 46 to a temperature at which the PM collected by the DPF 46 can be removed by combustion.

次いで、ステップS24では、制御装置60は、DPF再生実行フラグが今回オンになったときの走行距離、換言するとDPF再生が今回実行されたときの走行距離を取得する。この走行距離は、所定のメモリなどに記憶されている。そして、ステップS25では、制御装置60は、ステップS24で取得された、DPF再生実行フラグが今回オンになったときの走行距離と、DPF再生実行フラグが前回オンになったときの走行距離との差を算出する。つまり、制御装置60は、DPF再生が前回実行されてからDPF再生が今回実行されるまでに車両が走行した距離を算出する。以下では当該距離を適宜「算出走行距離」と呼ぶ。   Next, in step S24, the control device 60 acquires the travel distance when the DPF regeneration execution flag is turned on this time, in other words, the travel distance when the DPF regeneration is performed this time. This travel distance is stored in a predetermined memory or the like. In step S25, the control device 60 obtains the distance traveled when the DPF regeneration execution flag was turned on this time and the distance traveled when the DPF regeneration execution flag was previously turned on, acquired in step S24. Calculate the difference. That is, the control device 60 calculates the distance traveled by the vehicle from the previous execution of DPF regeneration to the current execution of DPF regeneration. Hereinafter, the distance is appropriately referred to as “calculated travel distance”.

次いで、ステップS26では、制御装置60は、ステップS25で得られた算出走行距離が50km未満であるか否かを判定する。この判定の結果、算出走行距離が50km未満である場合(ステップS26:Yes)、ステップS27に進み、制御装置60は、所定のカウンタ(50km用カウンタ)を1だけインクリメントする。そして、ステップS28に進み、制御装置60は、この50km用カウンタが3以上であるか否かを判定する。この判定の結果、50km用カウンタが3以上である場合(ステップS28:Yes)、ステップS35に進む。この場合には、DPF再生が比較的高頻度で実行されたため、制御装置60は、燃料噴射弁20にデポジットが堆積していると判定して、このデポジットを焼失させるためのデポジット焼失フラグをオンに設定する(ステップS35)。そして、ステップS36に進み、制御装置60は、燃料噴射弁20にデポジットが堆積していることを示す警告灯を点灯させる。   Next, in step S26, the control device 60 determines whether or not the calculated travel distance obtained in step S25 is less than 50 km. As a result of the determination, if the calculated travel distance is less than 50 km (step S26: Yes), the process proceeds to step S27, and the control device 60 increments a predetermined counter (50 km counter) by 1. In step S28, the control device 60 determines whether or not the 50 km counter is 3 or more. As a result of the determination, if the 50 km counter is 3 or more (step S28: Yes), the process proceeds to step S35. In this case, since the DPF regeneration has been executed at a relatively high frequency, the control device 60 determines that the deposit has accumulated on the fuel injection valve 20, and turns on the deposit burnout flag for burning this deposit. (Step S35). Then, the process proceeds to step S <b> 36, and the control device 60 turns on a warning lamp indicating that deposits are accumulated on the fuel injection valve 20.

他方で、ステップS25で得られた算出走行距離が50km以上である場合(ステップS26:No)、ステップS29に進み、制御装置60は、算出走行距離が70km未満であるか否かを判定する。この判定の結果、算出走行距離が70km未満である場合(ステップS29:Yes)、ステップS30に進み、制御装置60は、所定のカウンタ(70km用カウンタ)を1だけインクリメントする。そして、ステップS31に進み、制御装置60は、この70km用カウンタが20以上であるか否かを判定する。この判定の結果、70km用カウンタが20以上である場合(ステップS31:Yes)、ステップS35に進む。この場合にも、DPF再生が比較的高頻度で実行されたため、制御装置60は、燃料噴射弁20にデポジットが堆積していると判定して、デポジット焼失フラグをオンに設定する(ステップS35)。そして、ステップS36に進み、制御装置60は、燃料噴射弁20にデポジットが堆積していることを示す警告灯を点灯させる。   On the other hand, when the calculated travel distance obtained in step S25 is 50 km or more (step S26: No), the process proceeds to step S29, and the control device 60 determines whether the calculated travel distance is less than 70 km. As a result of the determination, if the calculated travel distance is less than 70 km (step S29: Yes), the process proceeds to step S30, and the control device 60 increments a predetermined counter (70 km counter) by one. Then, the process proceeds to step S31, and the control device 60 determines whether or not the 70 km counter is 20 or more. As a result of the determination, when the 70 km counter is 20 or more (step S31: Yes), the process proceeds to step S35. Also in this case, since the DPF regeneration is executed at a relatively high frequency, the control device 60 determines that the deposit is accumulated on the fuel injection valve 20, and sets the deposit burnout flag to ON (step S35). . Then, the process proceeds to step S <b> 36, and the control device 60 turns on a warning lamp indicating that deposits are accumulated on the fuel injection valve 20.

他方で、ステップS25で得られた算出走行距離が70km以上である場合(ステップS29:No)、ステップS32に進み、制御装置60は、算出走行距離が100km未満であるか否かを判定する。この判定の結果、算出走行距離が100km未満である場合(ステップS32:Yes)、ステップS33に進み、制御装置60は、所定のカウンタ(100km用カウンタ)を1だけインクリメントする。そして、ステップS34に進み、制御装置60は、この100km用カウンタが50以上であるか否かを判定する。この判定の結果、100km用カウンタが50以上である場合(ステップS34:Yes)、ステップS35に進む。この場合にも、DPF再生が比較的高頻度で実行されたため、制御装置60は、燃料噴射弁20にデポジットが堆積していると判定して、デポジット焼失フラグをオンに設定する(ステップS35)。そして、ステップS36に進み、制御装置60は、燃料噴射弁20にデポジットが堆積していることを示す警告灯を点灯させる。   On the other hand, when the calculated travel distance obtained in step S25 is 70 km or more (step S29: No), the process proceeds to step S32, and the control device 60 determines whether the calculated travel distance is less than 100 km. As a result of the determination, if the calculated travel distance is less than 100 km (step S32: Yes), the process proceeds to step S33, and the control device 60 increments a predetermined counter (100 km counter) by one. Then, the process proceeds to step S34, and the control device 60 determines whether or not the 100 km counter is 50 or more. As a result of the determination, if the 100 km counter is 50 or more (step S34: Yes), the process proceeds to step S35. Also in this case, since the DPF regeneration is executed at a relatively high frequency, the control device 60 determines that the deposit is accumulated on the fuel injection valve 20, and sets the deposit burnout flag to ON (step S35). . Then, the process proceeds to step S <b> 36, and the control device 60 turns on a warning lamp indicating that deposits are accumulated on the fuel injection valve 20.

これに対して、ステップS25で得られた算出走行距離が100km以上である場合(ステップS32:No)、処理は終了する。この場合には、DPF再生の実行インターバルが長いので、制御装置60は、燃料噴射弁20にデポジットが堆積していないと判定する。   On the other hand, when the calculated travel distance obtained in step S25 is 100 km or more (step S32: No), the process ends. In this case, since the execution interval of DPF regeneration is long, the control device 60 determines that no deposit is accumulated on the fuel injection valve 20.

また、50km用カウンタが3未満である場合(ステップS28:No)、70km用カウンタが20未満である場合(ステップS31:No)、及び100km用カウンタが50未満である場合(ステップS34:No)のうちのいずれかの場合、処理は終了する。この場合にも、制御装置60は、燃料噴射弁20にデポジットが堆積していないと判定する。ステップS28、ステップS31及びステップS34に進んだ状況では、DPF再生の実行インターバルが比較的短いため、燃料噴射弁20にデポジットが堆積している可能性があるが、燃料噴射弁20におけるデポジットの堆積以外の他の要因(例えばアクセルペダル95の踏み込みと踏み戻しとを頻繁に切り替える運転やエンジンEを高負荷域で長時間動作させる運転など)により、DPF再生の実行要求が発せられた可能性も考えられる。そのため、制御装置60は、上記した場合には、デポジット焼失フラグをオンに設定しないこととする。こうすることで、燃料噴射弁20におけるデポジットの堆積についての誤判定を防止するようにする。   When the 50 km counter is less than 3 (step S28: No), the 70 km counter is less than 20 (step S31: No), and the 100 km counter is less than 50 (step S34: No). In either case, the process ends. Also in this case, the control device 60 determines that no deposit is accumulated on the fuel injection valve 20. In the situation where the process proceeds to step S28, step S31 and step S34, since the execution interval of DPF regeneration is relatively short, there is a possibility that deposits are accumulated on the fuel injection valve 20, but deposits on the fuel injection valve 20 are accumulated. There is a possibility that an execution request for DPF regeneration has been issued due to other factors (for example, an operation that frequently switches between depression and depression of the accelerator pedal 95 or an operation that operates the engine E for a long time in a high load range). Conceivable. Therefore, in the case described above, control device 60 does not set the deposit burnout flag to ON. By doing so, erroneous determination of deposit accumulation in the fuel injection valve 20 is prevented.

このように、本実施形態では、DPF再生が前回実行されてからDPF再生が今回実行されるまでの走行距離を、複数の判定距離(50km、70km及び100km)を用いて判定し、これら複数の判定距離に対応する複数のカウンタ(50km用カウンタ、70km用カウンタ及び100km用カウンタ)を規定して、DPF再生が実行された回数を別々にカウントする。そして、これら複数のカウンタに応じた複数の判定値を用いて、具体的にはカウンタに対応する判定距離が短くなるほど値が小さくなるような判定値(50km用カウンタに対しては3、70km用カウンタに対しては20、100km用カウンタに対しては50)を用いて、燃料噴射弁20にデポジットが堆積しているか否かを判定する。こうすることで、燃料噴射弁20におけるデポジットの堆積を精度良く判定するようにしている。   Thus, in this embodiment, the travel distance from when DPF regeneration is executed last time until DPF regeneration is executed this time is determined using a plurality of determination distances (50 km, 70 km, and 100 km), and the plurality of these distances are determined. A plurality of counters (a 50 km counter, a 70 km counter, and a 100 km counter) corresponding to the determination distance are defined, and the number of times the DPF regeneration is executed is separately counted. Then, using a plurality of determination values corresponding to the plurality of counters, specifically, a determination value that decreases as the determination distance corresponding to the counter decreases (for a counter for 50 km, for 3, 70 km) 20 is used for the counter and 50 is used for the 100 km counter, and it is determined whether or not deposits are accumulated on the fuel injection valve 20. By doing so, deposit accumulation in the fuel injection valve 20 is accurately determined.

なお、50km用カウンタ、70km用カウンタ及び100km用カウンタは、それぞれ、後述するデポジット焼失制御の実行後にリセットされる、つまり0に設定される。   The 50 km counter, the 70 km counter, and the 100 km counter are each reset after execution of deposit burnout control, which will be described later, that is, set to 0.

次に、図9を参照して、本発明の実施形態によるデポジット焼失制御について具体的に説明する。図9は、本発明の実施形態によるデポジット焼失制御を示すフローチャートである。このフローは、車両がディーラーに入庫されて整備が行われるときに(車両は非走行状態にあるものとする)、制御装置60によって実行される。なお、当該フローを開始するのに先立って、制御装置60は、車両における各種情報を事前に取得しておくようにする。   Next, deposit burnout control according to the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing deposit burnout control according to the embodiment of the present invention. This flow is executed by the control device 60 when the vehicle is stored in the dealer and maintenance is performed (assuming that the vehicle is in a non-traveling state). Prior to starting the flow, the control device 60 acquires various types of information on the vehicle in advance.

まず、ステップS41では、制御装置60は、整備士などによってデポジット焼失制御を開始するための所定操作が行われたか否かを判定する。この判定の結果、所定操作が行われた場合(ステップS41:Yes)、処理はステップS42に進み、所定操作が行われていない場合(ステップS41:No)、処理は終了する。   First, in step S41, control device 60 determines whether or not a predetermined operation for starting deposit burnout control has been performed by a mechanic or the like. As a result of this determination, when the predetermined operation is performed (step S41: Yes), the process proceeds to step S42, and when the predetermined operation is not performed (step S41: No), the process ends.

次いで、ステップS42では、制御装置60は、デポジット焼失フラグがオンであるか否かを判定する。このデポジット焼失フラグは、図8のデポジット判定処理で設定される。ステップS42の判定の結果、デポジット焼失フラグがオンである場合(ステップS42:Yes)、処理はステップS43に進み、デポジット焼失フラグがオンでない場合(ステップS42:No)、処理は終了する。   Next, in step S42, control device 60 determines whether or not the deposit burnout flag is on. This deposit burnout flag is set in the deposit determination process of FIG. As a result of the determination in step S42, if the deposit burnout flag is on (step S42: Yes), the process proceeds to step S43. If the deposit burnout flag is not on (step S42: No), the process ends.

次いで、ステップS43では、制御装置60は、変速機のギヤ段がニュートラルに設定されているか否かを判定する。この判定の結果、ギヤ段がニュートラルに設定されている場合(ステップS43:Yes)、処理はステップS44に進み、ギヤ段がニュートラルに設定されていない場合(ステップS43:No)、処理は終了する。本実施形態では、安全性を確保する観点から、エンジンEの出力が車輪に伝達されないような状態においてデポジット焼失制御を行うようにしている。   Next, in step S43, control device 60 determines whether or not the gear position of the transmission is set to neutral. As a result of this determination, if the gear stage is set to neutral (step S43: Yes), the process proceeds to step S44. If the gear stage is not set to neutral (step S43: No), the process ends. . In the present embodiment, from the viewpoint of ensuring safety, the deposit burnout control is performed in a state where the output of the engine E is not transmitted to the wheels.

次いで、ステップS44では、制御装置60は、冷却水温度センサ109及び油圧/油温センサ111の出力に基づき、水温(冷却水の温度)及び油温が所定温度(例えば80〜90℃)以上であるか否かを判定する。この判定の結果、水温及び油温が所定温度以上である場合(ステップS44:Yes)、処理はステップS45に進み、水温及び油温が所定温度未満である場合(ステップS44:No)、処理は終了する。本実施形態では、燃料噴射弁20のデポジットを効率的に焼失できるような温度にまでエンジンEが昇温している状態において、デポジット焼失制御を行うようにしている。   Next, in step S44, the control device 60 determines that the water temperature (cooling water temperature) and the oil temperature are equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 80 to 90 ° C.) based on the outputs of the cooling water temperature sensor 109 and the hydraulic pressure / oil temperature sensor 111. It is determined whether or not there is. As a result of the determination, when the water temperature and the oil temperature are equal to or higher than the predetermined temperature (step S44: Yes), the process proceeds to step S45, and when the water temperature and the oil temperature are lower than the predetermined temperature (step S44: No), the process is performed. finish. In the present embodiment, the deposit burnout control is performed in a state where the engine E is heated up to a temperature at which the deposit of the fuel injection valve 20 can be burned out efficiently.

次いで、ステップS45では、制御装置60は、ヘッドライトスイッチ95がオンであるか否かを判定する。この判定の結果、ヘッドライトスイッチ95がオンである場合(ステップS45:Yes)、処理はステップS46に進み、ヘッドライトスイッチ95がオフである場合(ステップS45:No)、処理は終了する。本実施形態では、補機としてのヘッドライト142の点灯による電力消費によってエンジンEに付与される補機駆動抵抗が高くなっている状態(具体的にはヘッドライト142の電力消費によりオルタネータ26の発電量が多くなり、オルタネータ26を発電させるためのエンジンEの負荷が高くなる)において、デポジット焼失制御を行うようにしている。なお、ヘッドライト142による補機駆動抵抗を効果的に高める観点から、ヘッドライト142をハイビームに設定するのがよい(一般的にハイビームに設定するとヘッドライト142の消費電力が大きくなる傾向にある)。   Next, in step S45, the control device 60 determines whether or not the headlight switch 95 is on. As a result of this determination, if the headlight switch 95 is on (step S45: Yes), the process proceeds to step S46, and if the headlight switch 95 is off (step S45: No), the process ends. In the present embodiment, the auxiliary drive resistance applied to the engine E is increased by the power consumption due to the lighting of the headlight 142 as an auxiliary machine (specifically, the power generation of the alternator 26 by the power consumption of the headlight 142). The deposit burnout control is performed when the amount increases and the load of the engine E for generating the alternator 26 increases. From the viewpoint of effectively increasing the auxiliary machine driving resistance by the headlight 142, it is preferable to set the headlight 142 to a high beam (generally, the power consumption of the headlight 142 tends to increase when the high light beam is set). .

次いで、ステップS46では、制御装置60は、エアコンスイッチ96がオンであるか否かを判定する。この判定の結果、エアコンスイッチ96がオンである場合(ステップS46:Yes)、処理はステップS47に進み、エアコンスイッチ96がオフである場合(ステップS46:No)、処理は終了する。本実施形態では、エアコンを動作させるためにエンジンEに付与される負荷が高くなっている状態(具体的にはエアコンのコンプレッサはエンジンEにより動作されるため、エアコンの動作時にエンジンEの負荷が高くなる)において、デポジット焼失制御を行うようにしている。   Next, in step S46, the control device 60 determines whether or not the air conditioner switch 96 is on. As a result of this determination, if the air conditioner switch 96 is on (step S46: Yes), the process proceeds to step S47. If the air conditioner switch 96 is off (step S46: No), the process ends. In the present embodiment, the load applied to the engine E to operate the air conditioner is high (specifically, the compressor of the air conditioner is operated by the engine E, and therefore the load of the engine E is reduced during the operation of the air conditioner. In this case, deposit burnout control is performed.

次いで、ステップS47では、制御装置60は、エアコンスイッチ96がオンになっているので、エアコンのコンプレッサに設けられたエアコンコンプレッサクラッチ159を接続する。こうすることで、エンジンEの出力がエアコンのコンプレッサに伝達されるようにする。そして、処理はステップS48に進む。   Next, in step S47, since the air conditioner switch 96 is turned on, the control device 60 connects the air conditioner compressor clutch 159 provided in the compressor of the air conditioner. In this way, the output of the engine E is transmitted to the compressor of the air conditioner. Then, the process proceeds to step S48.

次いで、ステップS48では、制御装置60は、リアデフスイッチ94がオンであるか否かを判定する。この判定の結果、リアデフスイッチ94がオンである場合(ステップS48:Yes)、処理はステップS49に進み、リアデフスイッチ94がオフである場合(ステップS48:No)、処理は終了する。本実施形態では、補機としてのリアデフ141への通電による電力消費によってエンジンEに付与される補機駆動抵抗が高くなっている状態(具体的にはリアデフ141の電力消費によりオルタネータ26の発電量が多くなり、オルタネータ26を発電させるためのエンジンEの負荷が高くなる)において、デポジット焼失制御を行うようにしている。   Next, in step S48, the control device 60 determines whether or not the rear differential switch 94 is on. If the result of this determination is that the rear differential switch 94 is on (step S48: Yes), the process proceeds to step S49. If the rear differential switch 94 is off (step S48: No), the process ends. In the present embodiment, a state in which the auxiliary drive resistance applied to the engine E is high due to power consumption by energizing the rear differential 141 as an auxiliary machine (specifically, the power generation amount of the alternator 26 by the power consumption of the rear differential 141). And the load on the engine E for generating power from the alternator 26 is increased).

次いで、ステップS49では、制御装置60は、エアコンの風量切替スイッチ97の出力に基づき、エアコンの風量(つまりブロアファンの出力)が最大であるか否かを判定する。この判定の結果、エアコンの風量が最大である場合(ステップS49:Yes)、処理はステップS50に進み、エアコンの風量が最大でない場合(ステップS49:No)、処理は終了する。本実施形態では、補機駆動抵抗を高めるべく、エアコンの風量が最大になっている状態(具体的にはエアコンのブロアファンの電力消費によりオルタネータ26の発電量が多くなり、オルタネータ26を発電させるためのエンジンEの負荷が高くなる)において、デポジット焼失制御を行うようにしている。   Next, in step S49, the control device 60 determines whether or not the air volume of the air conditioner (that is, the output of the blower fan) is maximum based on the output of the air volume switching switch 97 of the air conditioner. As a result of this determination, if the air volume of the air conditioner is the maximum (step S49: Yes), the process proceeds to step S50. If the air volume of the air conditioner is not the maximum (step S49: No), the process ends. In the present embodiment, in order to increase the auxiliary machine drive resistance, the air volume of the air conditioner is maximized (specifically, the power generation amount of the alternator 26 increases due to the power consumption of the blower fan of the air conditioner, and the alternator 26 is caused to generate power. Therefore, the deposit burnout control is performed.

次いで、ステップS50では、制御装置60は、エンジンEの運転状態に基づき、デポジット焼失制御において適用すべきエンジン回転数の範囲を規定する下限回転数及び上限回転数を設定する。具体的には、まず、制御装置60は、例えばターボ過給機5の性能や補機駆動抵抗の大きさなどに基づき、エンジン回転数と進角側の実現可能な着火時期限界との関係を求め、また、例えば燃料噴射弁20のデポジット堆積量や油温/水温や補機駆動抵抗の大きさなどに基づき、燃料噴射弁20に堆積したデポジットを焼失するために適用すべき要求着火時期を求める。そして、制御装置60は、着火時期限界が要求着火時期よりも進角側となる最小のエンジン回転数を下限回転数として設定すると共に、着火時期限界が要求着火時期よりも進角側となる最大のエンジン回転数を上限回転数として設定する。この場合、制御装置60は、上限回転数については、燃焼期間を圧縮上死点前に完了させることが可能な最大のエンジン回転数も考慮して、当該回転数を設定するようにする。   Next, in step S50, control device 60 sets a lower limit speed and an upper limit speed that define the range of engine speeds to be applied in deposit burnout control based on the operating state of engine E. Specifically, first, the control device 60 determines the relationship between the engine speed and the advanceable ignition timing limit on the advance side based on, for example, the performance of the turbocharger 5 and the magnitude of the auxiliary drive resistance. Further, the required ignition timing to be applied to burn out the deposit accumulated on the fuel injection valve 20 based on, for example, the deposit accumulation amount of the fuel injection valve 20, the oil temperature / water temperature, the magnitude of the auxiliary drive resistance, etc. Ask. Then, the control device 60 sets the minimum engine speed at which the ignition timing limit is advanced from the required ignition timing as the lower limit rotational speed, and the maximum at which the ignition timing limit is advanced from the required ignition timing. Is set as the upper limit. In this case, the control device 60 sets the upper rotational speed in consideration of the maximum engine rotational speed that can complete the combustion period before the compression top dead center.

次いで、ステップS51では、制御装置60は、現在のエンジン回転数が下限回転数以上で且つ上限回転数以下であるか否かを判定する。つまり、制御装置60は、現在のエンジン回転数が、デポジット焼失制御の実行条件としてのエンジン回転数の範囲に入っているか否かを判定する。この判定の結果、現在のエンジン回転数が下限回転数以上で且つ上限回転数以下である場合(ステップS51:Yes)、処理はステップS52に進み、現在のエンジン回転数が下限回転数未満である場合若しくは上限回転数よりも高い場合(ステップS51:No)、処理は終了する。
なお、実際には、整備士などが、車両の整備時においてデポジット焼失制御を行わせる場合に、エンジン回転数が、下限回転数及び上限回転数によって規定されたエンジン回転数の範囲に入るようにアクセル操作を行うようにする。
Next, in step S51, the control device 60 determines whether or not the current engine speed is not less than the lower limit speed and not more than the upper limit speed. That is, control device 60 determines whether or not the current engine speed is within the range of engine speed as an execution condition for deposit burnout control. As a result of this determination, when the current engine speed is not less than the lower limit speed and not more than the upper limit speed (step S51: Yes), the process proceeds to step S52, and the current engine speed is less than the lower limit speed. If it is higher than the upper limit rotational speed (step S51: No), the process ends.
Actually, when a mechanic or the like performs deposit burnout control at the time of vehicle maintenance, the engine speed should be within the range of the engine speed defined by the lower limit speed and the upper limit speed. Do the accelerator operation.

制御装置60は、上記したステップS41〜S46、S48、S49、S51の全ての条件が成立すると、ステップS52以降において、燃料噴射弁20に堆積したデポジットを焼失させるための制御を行う。まず、ステップS52では、制御装置60は、グロープラグ21に通電する制御を行う、つまりグロープラグ21に電流/電圧を印可する制御を行う。こうすることで、燃料噴射時期の進角に起因する燃料の着火性の悪化や不完全な燃焼を抑制するようにする。加えて、グロープラグ21の消費電力によってエンジンEに付与される抵抗を増加させることで(詳しくはグロープラグ21の通電によりオルタネータ26の発電量が増加してエンジンEの負荷が増加する)、目標回転数を維持するのに必要な燃料噴射量を増加させて、筒内ガス温度を上昇させるようにする。
具体的には、ステップS52では、制御装置60は、グロープラグ21の信頼性が適切に確保される範囲におけるほぼ上限温度を目標温度として設定し(例えば1200℃)、グロープラグ21がこの目標温度になるように通電制御を行う。この場合、制御装置60は、水温や吸気温や吸気量やエンジン回転数や燃料噴射量などに基づき、グロープラグ21の温度を所定のモデルにより推定し、推定した温度と目標温度とを比較しながら、グロープラグ21が目標温度に維持されるように通電制御を行う。こうすることで、グロープラグ21の温度が目標温度を比較的大きく超えることによるグロープラグ21の故障を抑制するようにする。
When all the conditions of steps S41 to S46, S48, S49, and S51 described above are satisfied, the control device 60 performs control for burning out deposits deposited on the fuel injection valve 20 in step S52 and subsequent steps. First, in step S <b> 52, the control device 60 performs control for energizing the glow plug 21, that is, performs control for applying current / voltage to the glow plug 21. By doing so, deterioration of fuel ignitability and incomplete combustion due to the advance of the fuel injection timing are suppressed. In addition, by increasing the resistance imparted to the engine E by the power consumption of the glow plug 21 (specifically, the power generation amount of the alternator 26 is increased by energization of the glow plug 21 and the load on the engine E is increased). The in-cylinder gas temperature is raised by increasing the fuel injection amount necessary to maintain the rotational speed.
Specifically, in step S52, the control device 60 sets a substantially upper limit temperature within a range in which the reliability of the glow plug 21 is appropriately secured as a target temperature (for example, 1200 ° C.), and the glow plug 21 sets the target temperature. Energization control is performed so that In this case, the control device 60 estimates the temperature of the glow plug 21 using a predetermined model based on the water temperature, the intake air temperature, the intake air amount, the engine speed, the fuel injection amount, and the like, and compares the estimated temperature with the target temperature. However, energization control is performed so that the glow plug 21 is maintained at the target temperature. By doing so, failure of the glow plug 21 due to the temperature of the glow plug 21 exceeding the target temperature relatively greatly is suppressed.

次いで、ステップS53では、制御装置60は、エアコンコンデンサファン154の出力を通常運転時よりも弱める制御を行って、エアコンのコンプレッサ上流側の冷媒圧力(冷媒温度)を高めるようにする。例えば、制御装置60は、エアコンコンデンサファン154を駆動するためのデューティを小さくする制御を行う。こうすることで、エンジンEに連結されたエアコンのコンプレッサの仕事量(冷媒を圧縮するための仕事量)を増加させて、エンジンEに付与される抵抗を増加させることで、目標回転数を維持するのに必要な燃料噴射量を増加させるようにする。
具体的には、ステップS53では、制御装置60は、コンプレッサ上流側の冷媒圧力が高圧側の所定範囲内に入るように、外気温に基づきエアコンコンデンサファン154の出力を制御する。この場合、制御装置60は、基本的には、エアコンコンデンサファン154の出力を低くするが、外気温が高いほど、エアコンコンデンサファン154の出力を高くする(つまり、外気温が高いほど、エアコンコンデンサファン154の出力を低くする度合いを小さくする)。こうすることで、夏場などにおいて、冷媒温度が高くなり過ぎて、エアコンのコンプレッサが停止されることを抑制する。
また、制御装置60は、上記したようなエアコンコンデンサファン154の制御を、エアコンを暖房に設定した状態で行う。こうするのは、真冬にエアコンを冷房に設定した状態で当該制御を行うと、エアコンのエバポレータが冷え過ぎてエバポレータ通過後の空気が凍結して、エアコンの動作が停止する場合があるからである。
Next, in step S53, the control device 60 performs control to weaken the output of the air conditioner condenser fan 154 as compared with that during normal operation so as to increase the refrigerant pressure (refrigerant temperature) on the compressor upstream side of the air conditioner. For example, the control device 60 performs control to reduce the duty for driving the air conditioner condenser fan 154. By doing this, the work amount of the compressor of the air conditioner connected to the engine E (the work amount for compressing the refrigerant) is increased, and the resistance given to the engine E is increased, thereby maintaining the target rotational speed. The amount of fuel injection required to do this is increased.
Specifically, in step S53, the control device 60 controls the output of the air conditioner condenser fan 154 based on the outside air temperature so that the refrigerant pressure on the upstream side of the compressor falls within a predetermined range on the high pressure side. In this case, the control device 60 basically lowers the output of the air conditioner condenser fan 154, but increases the output of the air conditioner condenser fan 154 as the outside air temperature increases (that is, as the outside air temperature increases, the air conditioner condenser fan 154 increases). The degree of lowering the output of the fan 154 is reduced). By doing so, it is possible to prevent the compressor of the air conditioner from being stopped due to the refrigerant temperature becoming too high in summer or the like.
In addition, the control device 60 performs the control of the air conditioner condenser fan 154 as described above in a state where the air conditioner is set to heating. This is because if the control is performed with the air conditioner set to cooling in the middle of winter, the evaporator of the air conditioner may be too cold and the air after passing through the evaporator may freeze and the operation of the air conditioner may stop. .

次いで、ステップS54では、制御装置60は、吸気系INへのEGRガスの還流を停止させるべく、高圧EGR装置43の高圧EGRバルブ43b及び低圧EGR装置48の低圧EGRバルブ48cの両方を全閉に制御する。こうすることで、エンジンEに供給するガスの酸素濃度を高めて、筒内最高温度を効果的に上昇させるようにする(換言すると熱発生率を高めるようにする)。また、EGRガス量の低減に起因するエンジンEのポンプ損失増大により、目標回転数を維持するのに必要な燃料噴射量を増加させるようにする。   Next, in step S54, the control device 60 fully closes both the high pressure EGR valve 43b of the high pressure EGR device 43 and the low pressure EGR valve 48c of the low pressure EGR device 48 in order to stop the recirculation of the EGR gas to the intake system IN. Control. By doing so, the oxygen concentration of the gas supplied to the engine E is increased, and the maximum in-cylinder temperature is effectively increased (in other words, the heat generation rate is increased). In addition, the fuel injection amount necessary to maintain the target rotational speed is increased due to an increase in pump loss of the engine E resulting from the reduction in the EGR gas amount.

次いで、ステップS55では、制御装置60は、ターボ過給機5による過給圧を上昇させるべく、ターボ過給機5のVGT開度(フラップ5cの開度)を閉側に制御する。こうすることで、筒内圧を上昇させて燃焼室17内の着火環境を向上させるようにし、燃料噴射時期の進角に起因する燃料の着火性の悪化や不完全な燃焼を抑制するようにする。加えて、過給圧の上昇に起因するピストン23の抵抗増大により、目標回転数を維持するのに必要な燃料噴射量を増加させるようにする。   Next, in step S55, the control device 60 controls the VGT opening degree (opening degree of the flap 5c) of the turbocharger 5 to the closed side so as to increase the supercharging pressure by the turbocharger 5. In this way, the in-cylinder pressure is increased to improve the ignition environment in the combustion chamber 17, and the deterioration of fuel ignitability and incomplete combustion due to the advance of the fuel injection timing are suppressed. . In addition, the amount of fuel injection required to maintain the target rotational speed is increased by increasing the resistance of the piston 23 due to the increase in the supercharging pressure.

次いで、ステップS56では、制御装置60は、燃焼室17において燃焼ガスを圧縮させる期間を長くして圧縮上死点での筒内温度(筒内最高温度)を上昇させるべく、燃料噴射弁20の燃料噴射時期を進角させる。この場合、制御装置60は、燃料の着火性が確保され且つ不完全な燃焼が発生しない範囲内において、燃料噴射時期を進角させる(つまり燃料噴射時期を進角させる度合いに制限を設ける)。具体的には、制御装置60は、エンジンEの幾何学的圧縮比に応じて燃料噴射時期を進角させる。より詳しくは、上述した進角量の範囲を示す2つの式に基づき、対象となるエンジンEの幾何学的圧縮比に応じた燃料噴射時期を事前に決定しておき、制御装置60は、そのように決定された燃料噴射時期を適用するようにする。   Next, in step S56, the control device 60 increases the in-cylinder temperature at the compression top dead center (in-cylinder maximum temperature) so as to increase the period during which the combustion gas is compressed in the combustion chamber 17. Advance the fuel injection timing. In this case, the control device 60 advances the fuel injection timing (that is, limits the degree to which the fuel injection timing is advanced) within a range in which the ignitability of the fuel is ensured and incomplete combustion does not occur. Specifically, the control device 60 advances the fuel injection timing in accordance with the geometric compression ratio of the engine E. More specifically, based on the above two expressions indicating the range of the advance amount, the fuel injection timing corresponding to the geometric compression ratio of the target engine E is determined in advance. The fuel injection timing determined as described above is applied.

次いで、ステップS57では、制御装置60は、デポジット焼失制御の開始から所定時間(例えば120秒)が経過したか否かを判定する。この判定の結果、所定時間が経過した場合(ステップS57:Yes)、ステップS58に進み、制御装置60は、デポジット焼失制御を終了し、デポジット焼失フラグがオフに設定する。他方で、所定時間が経過していない場合(ステップS57:No)、ステップS57に戻る。この場合には、制御装置60は、所定時間が経過するまでステップS57の判定を繰り返す。   Next, in step S57, control device 60 determines whether or not a predetermined time (for example, 120 seconds) has elapsed since the start of deposit burnout control. As a result of this determination, if the predetermined time has elapsed (step S57: Yes), the process proceeds to step S58, where the control device 60 ends the deposit burnout control and sets the deposit burnout flag to OFF. On the other hand, when the predetermined time has not elapsed (step S57: No), the process returns to step S57. In this case, the control device 60 repeats the determination in step S57 until a predetermined time has elapsed.

なお、上記したデポジット焼失制御では、リアデフスイッチ94、エアコンスイッチ96、ヘッドライトスイッチ95及び風量切替スイッチ97が整備士などにより手動で操作されることを、当該制御の実行条件としていた(ステップS45、S46、S48、S49参照)。他の例では、このような整備士などによる手動の操作を実行条件とせずに、デポジット焼失制御の実行時に、リアデフ141、エアコン、ヘッドライト142及びエアコンの風量を自動で制御してもよい。つまり、デポジット焼失制御の実行時に、リアデフ141、エアコン及びヘッドライト142を自動でオンに設定する制御を行うと共に、エアコンの風量を自動で最大にする制御を行うようにしてもよい。   In the deposit burnout control described above, the operation condition of the control is that the rear differential switch 94, the air conditioner switch 96, the headlight switch 95, and the air volume switch 97 are manually operated by a mechanic (step S45, (See S46, S48, and S49). In another example, the air volume of the rear differential 141, the air conditioner, the headlight 142, and the air conditioner may be automatically controlled when the deposit burnout control is executed without using a manual operation by such a mechanic as an execution condition. That is, when the deposit burnout control is executed, the rear differential 141, the air conditioner, and the headlight 142 may be automatically turned on, and the airflow of the air conditioner may be automatically maximized.

<作用効果>
次に、本発明の実施形態によるディーゼルエンジンの制御方法及び制御システムの作用効果について説明する。
<Effect>
Next, the operation effect of the diesel engine control method and control system according to the embodiment of the present invention will be described.

本実施形態によれば、制御装置60は、エンジンEの運転状態に基づき、エンジン回転数と進角側の実現可能な着火時期限界との関係を求めると共に、燃料噴射弁20に堆積したデポジットを焼失するために適用すべき要求着火時期を求めて、着火時期限界が要求着火時期よりも進角側となる最小のエンジン回転数を下限回転数として設定し、現在のエンジン回転数がこの下限回転数以上である場合にのみ、デポジット焼失制御の実行許可を発するようにする。これにより、燃料噴射時期を進角させる制御によって、要求着火時期又はそれよりも進角側の着火時期を適切に実現できる。したがって、本実施形態によれば、筒内温度を上昇させて、燃料噴射弁20に堆積したデポジット(特に噴孔20cの凹部20dに堆積したデポジット)を適切に焼失させることが可能となる。   According to the present embodiment, the control device 60 obtains the relationship between the engine speed and the advanceable ignition timing limit on the advance side based on the operating state of the engine E, and the deposit accumulated on the fuel injection valve 20 is calculated. The required ignition timing that should be applied to burn out is calculated, the minimum engine speed at which the ignition timing limit is on the more advanced side than the required ignition timing is set as the lower limit speed, and the current engine speed is the lower limit speed. Only when the number is greater than or equal to the number, permission to execute deposit burnout control is issued. Thereby, the required ignition timing or the ignition timing on the more advanced side than that can be appropriately realized by the control for advancing the fuel injection timing. Therefore, according to this embodiment, it is possible to raise the in-cylinder temperature and appropriately burn out the deposit accumulated on the fuel injection valve 20 (particularly the deposit accumulated on the recess 20d of the injection hole 20c).

また、本実施形態によれば、このようなデポジット焼失制御を車両の整備時且つ非走行時に行うので、実際の車両走行時に当該制御を行うことで違和感(騒音など)を与えてしまうことを抑制できる。   Further, according to the present embodiment, such deposit burnout control is performed when the vehicle is being maintained and when the vehicle is not traveling, so that it is possible to suppress giving a sense of incongruity (noise, etc.) by performing the control during actual vehicle traveling. it can.

また、本実施形態によれば、制御装置60は、ターボ過給機5による過給圧が高いと、燃焼室17内の着火環境が向上することを考慮して、過給圧が高いほど、下限回転数を低い回転数に設定する。これにより、過給圧に応じた適切な下限回転数を設定することができる。この場合、エンジン回転数に基づいたデポジット焼失制御の実行許可範囲を広げることができる。   Further, according to the present embodiment, the control device 60 takes into consideration that the ignition environment in the combustion chamber 17 is improved when the supercharging pressure by the turbocharger 5 is high. Set the lower limit speed to a lower speed. Thereby, it is possible to set an appropriate lower limit rotational speed corresponding to the supercharging pressure. In this case, the execution permission range of the deposit burnout control based on the engine speed can be expanded.

また、本実施形態によれば、制御装置60は、燃料噴射量が多いと、着火環境を向上させるべく、エンジン回転数を高くして過給圧を高くする必要があることを考慮して、燃料噴射量が多いほど、下限回転数を高い回転数に設定する。これにより、燃料噴射量に応じた適切な下限回転数を設定することができる。この場合、燃料噴射量に応じて、エンジン回転数に基づいたデポジット焼失制御の実行許可範囲を狭めて、要求着火時期又はそれよりも進角側の着火時期の実現を適切に確保することができる。   Further, according to the present embodiment, the control device 60 takes into account that if the fuel injection amount is large, it is necessary to increase the engine speed and increase the boost pressure in order to improve the ignition environment. As the fuel injection amount increases, the lower limit rotational speed is set to a higher rotational speed. Thereby, it is possible to set an appropriate lower limit rotational speed according to the fuel injection amount. In this case, according to the fuel injection amount, the execution permission range of the deposit burnout control based on the engine speed can be narrowed, and the required ignition timing or the ignition timing more advanced than that can be appropriately ensured. .

また、本実施形態によれば、制御装置60は、補機駆動抵抗が高いと、同じエンジン回転数において適用する燃料噴射量が増えて、筒内ガス温度が上昇することを考慮して、補機駆動抵抗が高いほど、下限回転数を低い回転数に設定する。これにより、補機駆動抵抗に応じた適切な下限回転数を設定することができる。この場合、エンジン回転数に基づいたデポジット焼失制御の実行許可範囲を広げることができる。   In addition, according to the present embodiment, the control device 60 takes into account that if the auxiliary machine drive resistance is high, the amount of fuel injection applied at the same engine speed increases and the in-cylinder gas temperature rises. As the machine drive resistance is higher, the lower limit rotational speed is set to a lower rotational speed. Thereby, it is possible to set an appropriate lower limit rotational speed corresponding to the auxiliary machine driving resistance. In this case, the execution permission range of the deposit burnout control based on the engine speed can be expanded.

1 吸気通路
5 ターボ過給機
17 燃焼室
20 燃料噴射弁
21 グロープラグ
41 排気通路
43 高圧EGR装置
45 DOC
46 DPF
48 低圧EGR装置
60 制御装置
200 エンジンシステム
E エンジン
1 Intake Passage 5 Turbocharger 17 Combustion Chamber 20 Fuel Injection Valve 21 Glow Plug 41 Exhaust Passage 43 High Pressure EGR Device 45 DOC
46 DPF
48 Low pressure EGR device 60 Control device 200 Engine system E Engine

上記の目的を達成するために、本発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射するよう燃焼室上部に取り付けられた燃料噴射弁及び過給機を備えるディーゼルエンジンの制御方法であって、燃料噴射弁にデポジットが堆積しているか否かを判定する工程と、車両走行時に要求トルクに基づいて燃料噴射弁の燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する工程と、デポジットが堆積していると判定され、且つ、車両の整備時であってディーゼルエンジンの出力が車輪に伝達されない状態である非走行時において、燃料噴射弁に堆積したデポジットを焼失させるデポジット焼失制御を実行するための所定操作が行われた場合に、デポジットを焼失させるために必要な圧縮上死点での筒内温度を得るための要求着火時期に対して圧縮上死点に対して最も進角側での着火可能時期である進角側着火時期限界のほうが進角側となる最小エンジン回転数を、過給機による過給圧に基づき設定する工程と、現在のエンジン回転数が最小エンジン回転数以上である場合に要求着火時期において燃焼を開始させるべく、燃料噴射弁の燃料噴射時期を、圧縮上死点よりも進角側において車両の走行時の同一エンジン回転数及び同一要求トルクにおける燃料噴射時期よりも進角させる制御を行う一方で、現在のエンジン回転数が最小エンジン回転数未満である場合には進角させる制御を行わないようにする工程と、を有する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、過給機による過給圧に基づき、進角側着火時期限界が要求着火時期よりも進角側となる最小エンジン回転数を設定する。そして、デポジットが堆積していると判定された場合において、現在のエンジン回転数が最小エンジン回転数以上である場合にのみ、燃料噴射時期を進角させる制御を行う。これにより、燃料噴射時期を進角させる制御によって、要求着火時期又はそれよりも進角側の着火時期を適切に実現できる。したがって、本発明によれば、筒内温度を上昇させて、燃焼室内に堆積したデポジットを適切に焼失させることができる。
また、上記のような燃料噴射時期を進角させる制御を実際の車両走行時に行うと、違和感(特に騒音)などを生じさせてしまう場合があるが、本発明によれば、当該制御を車両の整備時且つ非走行時に行うので、そのような違和感などの発生を適切に抑制することができる。
To achieve the above object, the present invention is a control method for a diesel engine comprising a fuel injection valve and the supercharger mounted in the combustion chamber top so that directly injects fuel into a combustion chamber, a fuel injection valve A step of determining whether or not deposits are accumulated , a step of controlling the fuel injection amount and fuel injection timing of the fuel injection valve based on the required torque during vehicle travel, and a determination that deposits are accumulated, In addition, when the vehicle is being serviced and the output of the diesel engine is not transmitted to the wheels, the predetermined operation for executing the deposit burnout control for burning the deposit accumulated on the fuel injection valve was performed. If, the request ignition timing for obtaining the in-cylinder temperature at compression top dead center needed to burn off a deposit, the most advance side relative to compression top dead center The minimum engine speed towards the is ignitable timing advance side ignition timing limit becomes the advance angle side, and setting on the basis of the supercharging pressure by the supercharger, the current engine speed is the minimum engine speed than In some cases, in order to start combustion at the required ignition timing, the fuel injection timing of the fuel injection valve is set to the fuel injection timing at the same engine speed and the same required torque when the vehicle travels on the advance side of the compression top dead center. And a step of preventing the control to advance when the current engine rotational speed is less than the minimum engine rotational speed .
According to the present invention configured as described above, the minimum engine speed at which the advance side ignition timing limit is on the advance side with respect to the required ignition timing is set based on the supercharging pressure by the supercharger . Then, when it is determined that deposits are accumulated, control is performed to advance the fuel injection timing only when the current engine speed is equal to or higher than the minimum engine speed. Thereby, the required ignition timing or the ignition timing on the more advanced side than that can be appropriately realized by the control for advancing the fuel injection timing. Therefore, according to the present invention, the in-cylinder temperature can be raised and the deposit accumulated in the combustion chamber can be appropriately burned out.
In addition, when the control for advancing the fuel injection timing as described above is performed during actual vehicle travel, a sense of incongruity (especially noise) may occur. However, according to the present invention, the control is performed on the vehicle. Since it is performed during maintenance and non-running, the occurrence of such a sense of incongruity can be appropriately suppressed.

本発明において、好ましくは、最小エンジン回転数は、過給機による過給圧が高いほど、低い回転数に設定される。
このように構成された本発明によれば、過給機による過給圧が高いと、燃焼室内の着火環境が向上することを考慮して、過給圧が高いほど、最小エンジン回転数を低い回転数に設定する。これにより、過給圧に応じた適切な最小エンジン回転数を設定することができる。この場合、燃料噴射時期を進角させる制御に関して、エンジン回転数により規定された実行許可範囲を広げることができる。
In the present invention, preferably, the minimum engine speed is set to a lower speed as the supercharging pressure by the supercharger is higher.
According to the present invention configured as described above, considering that the ignition environment in the combustion chamber is improved when the supercharging pressure by the supercharger is high, the minimum engine speed is decreased as the supercharging pressure is increased. Set to the number of revolutions. Thereby, the appropriate minimum engine speed according to the supercharging pressure can be set. In this case, regarding the control for advancing the fuel injection timing, the execution permission range defined by the engine speed can be expanded.

本発明において、好ましくは、車両は、ディーゼルエンジンにより駆動される補機を備え、最小エンジン回転数は、補機を駆動するためにディーゼルエンジンに付与される補機駆動抵抗が高いほど、低い回転数に設定される。
このように構成された本発明によれば、補機駆動抵抗が高いと、同じエンジン回転数において適用する燃料噴射量が増えて、筒内ガス温度が上昇することを考慮して、補機駆動抵抗が高いほど、最小エンジン回転数を低い回転数に設定する。これにより、補機駆動抵抗に応じた適切な最小エンジン回転数を設定することができる。この場合、燃料噴射時期を進角させる制御に関して、エンジン回転数により規定された実行許可範囲を広げることができる。
本発明において、好ましくは、燃料噴射弁は、本体と、本体に形成された噴孔と、本体の外面において噴孔に対応する位置に設けられ、噴孔よりも大きな直径を備える凹部と、を有する。
また、本発明において、好ましくは、ディーゼルエンジンの排気通路には排気ガス中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタが設けられており、パティキュレートフィルタの上流側と下流側との排気圧の差に基づき、燃料噴射弁にデポジットが堆積しているか否かを判定する。
また、本発明において、好ましくは、パティキュレートフィルタの上流側と下流側との排気圧の差に基づき、パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去するための再生処理を行い、この再生処理の実行頻度に基づき、燃料噴射弁にデポジットが堆積しているか否かを判定する。
In the present invention, the vehicle preferably includes an auxiliary machine driven by a diesel engine, and the minimum engine speed is lower as the auxiliary machine driving resistance applied to the diesel engine to drive the auxiliary machine is higher. Set to a number.
According to the present invention configured as described above, it is possible to drive the auxiliary machine in consideration of the fact that when the auxiliary machine driving resistance is high, the amount of fuel injection applied at the same engine speed increases and the in-cylinder gas temperature rises. As the resistance increases, the minimum engine speed is set to a lower speed. Thereby, the appropriate minimum engine speed according to auxiliary machine drive resistance can be set. In this case, regarding the control for advancing the fuel injection timing, the execution permission range defined by the engine speed can be expanded.
In the present invention, preferably, the fuel injection valve includes a main body, an injection hole formed in the main body, and a concave portion provided at a position corresponding to the injection hole on the outer surface of the main body and having a larger diameter than the injection hole. Have.
In the present invention, preferably, the exhaust passage of the diesel engine is provided with a particulate filter that collects particulate matter in the exhaust gas, and the exhaust pressure between the upstream side and the downstream side of the particulate filter is reduced. Based on the difference, it is determined whether or not deposits have accumulated on the fuel injection valve.
In the present invention, it is preferable to perform a regeneration process for removing particulate matter collected in the particulate filter based on the difference in exhaust pressure between the upstream side and the downstream side of the particulate filter. Based on the execution frequency of the process, it is determined whether or not deposits are accumulated on the fuel injection valve.

他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射するよう燃焼室上部に取り付けられた燃料噴射弁、過給機及びこの燃料噴射弁を制御する制御装置を備えるディーゼルエンジンの制御システムであって、制御装置は、燃料噴射弁にデポジットが堆積しているか否かを判定し、車両走行時に要求トルクに基づいて燃料噴射弁の燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御し、デポジットが堆積していると判定し、且つ、車両の整備時であってディーゼルエンジンの出力が車輪に伝達されない状態である非走行時において、燃料噴射弁に堆積したデポジットを焼失させるデポジット焼失制御を実行するための所定操作が行われた場合に、デポジットを焼失させるために必要な圧縮上死点での筒内温度を得るための要求着火時期に対して圧縮上死点に対して最も進角側での着火可能時期である進角側着火時期限界のほうが進角側となる最小エンジン回転数を、過給機による過給圧に基づき設定し、現在のエンジン回転数が最小エンジン回転数以上である場合に要求着火時期において燃焼を開始させるべく、燃料噴射弁の燃料噴射時期を、圧縮上死点よりも進角側において車両の走行時の同一エンジン回転数及び同一要求トルクにおける燃料噴射時期よりも進角させる制御を行う一方で、現在のエンジン回転数が最小エンジン回転数未満である場合には進角させる制御を行わないよう構成されている、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によっても、燃料噴射時期を進角させる制御によって、要求着火時期又はそれよりも進角側の着火時期を適切に実現でき、筒内温度を上昇させて、燃焼室内に堆積したデポジットを適切に焼失させることが可能となる。
In another aspect, in order to achieve the above object, the present invention provides a fuel injection valve , a supercharger, and a control for controlling the fuel injection valve attached to the upper portion of the combustion chamber so as to inject fuel directly into the combustion chamber. A control system for a diesel engine provided with a device, wherein the control device determines whether deposits are accumulated on the fuel injection valve , and determines the fuel injection amount and fuel injection of the fuel injection valve based on the required torque when the vehicle travels Control the timing, determine that deposits have accumulated, and burn out deposits deposited on the fuel injection valves when the vehicle is being serviced and the diesel engine output is not transmitted to the wheels when a predetermined operation is performed for the deposit burned control to request deposition for obtaining the in-cylinder temperature at compression top dead center needed to burn off a deposit Against time, the minimum engine speed towards the most advance advance side ignition timing limit is ignitable timing in the advance side relative to compression top dead center becomes the advance angle side, the supercharging pressure by the turbocharger If the current engine speed is equal to or greater than the minimum engine speed, the fuel injection timing of the fuel injection valve is set to be advanced from the compression top dead center to start combustion at the required ignition timing. While the control is performed to advance the fuel injection timing at the same engine speed and the same required torque during traveling, the control to advance the engine is not performed when the current engine speed is less than the minimum engine speed. It is comprised so that it may be characterized by the above-mentioned.
Also according to the present invention configured as described above, the required ignition timing or the ignition timing more advanced than that can be appropriately realized by the control for advancing the fuel injection timing, and the in-cylinder temperature is increased to increase the in-cylinder temperature. It is possible to appropriately burn off the deposit deposited on the substrate.

本発明において、好ましくは、制御装置は、過給機による過給圧が高いほど、最小エンジン回転数を低い回転数に設定する。
このように構成された本発明によっても、過給圧に応じた適切な最小エンジン回転数を設定することができる。
In the present invention, preferably, the control device sets the minimum engine speed to a lower speed as the supercharging pressure by the supercharger is higher.
According to the present invention configured as described above, an appropriate minimum engine speed can be set according to the supercharging pressure.

Claims (8)

燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁を備えるディーゼルエンジンの制御方法であって、
前記燃焼室内にデポジットが堆積しているか否かを判定する工程と、
車両走行時に要求トルクに基づいて前記燃料噴射弁の燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する工程と、
前記ディーゼルエンジンの運転状態に基づき、エンジン回転数と実現可能な進角側着火時期限界との関係、及び、前記燃焼室内に堆積したデポジットを焼失させるための要求着火時期を求めて、前記進角側着火時期限界が前記要求着火時期を満たす最小エンジン回転数を設定する工程と、
前記デポジットが堆積していると判定された場合に、前記車両の整備時且つ非走行時において、現在のエンジン回転数が前記最小エンジン回転数以上となったときに、前記燃料噴射弁の燃料噴射時期を、前記車両の走行時の同一エンジン回転数及び同一要求トルクにおける燃料噴射時期よりも進角させる制御を行う工程と、
を有する、ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御方法。
A method for controlling a diesel engine comprising a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber,
Determining whether deposits are deposited in the combustion chamber;
Controlling the fuel injection amount and fuel injection timing of the fuel injection valve based on the required torque during vehicle travel;
Based on the operating state of the diesel engine, the relationship between the engine speed and the achievable advance side ignition timing limit, and the required ignition time for burning off deposits accumulated in the combustion chamber are obtained, and the advance angle is determined. Setting a minimum engine speed at which a side ignition timing limit satisfies the required ignition timing;
When it is determined that the deposit is accumulated, the fuel injection of the fuel injection valve is performed when the current engine speed becomes equal to or higher than the minimum engine speed when the vehicle is being maintained and not running. Performing a control to advance the timing more than the fuel injection timing at the same engine speed and the same required torque when the vehicle is running;
A method for controlling a diesel engine, comprising:
前記ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンにより駆動される過給機を更に備え、
前記最小エンジン回転数は、前記過給機による過給圧が高いほど、低い回転数に設定される、請求項1に記載のディーゼルエンジンの制御方法。
The diesel engine further includes a supercharger driven by the diesel engine,
The diesel engine control method according to claim 1, wherein the minimum engine speed is set to a lower speed as the supercharging pressure by the supercharger is higher.
前記最小エンジン回転数は、前記燃料噴射弁の燃料噴射量が多いほど、高い回転数に設定される、請求項1又は2に記載のディーゼルエンジンの制御方法。   The diesel engine control method according to claim 1 or 2, wherein the minimum engine speed is set to a higher speed as the fuel injection amount of the fuel injection valve is larger. 前記車両は、前記ディーゼルエンジンにより駆動される補機を備え、
前記最小エンジン回転数は、前記補機を駆動するために前記ディーゼルエンジンに付与される補機駆動抵抗が高いほど、低い回転数に設定される、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のディーゼルエンジンの制御方法。
The vehicle includes an auxiliary machine driven by the diesel engine,
4. The minimum engine speed is set to a lower speed as the auxiliary driving resistance applied to the diesel engine is higher for driving the auxiliary machine. 5. Of diesel engine control.
燃料を燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁及びこの燃料噴射弁を制御する制御装置を備えるディーゼルエンジンの制御システムであって、
前記制御装置は、
前記燃焼室内にデポジットが堆積しているか否かを判定し、
車両走行時に要求トルクに基づいて前記燃料噴射弁の燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御し、
前記ディーゼルエンジンの運転状態に基づき、エンジン回転数と実現可能な進角側着火時期限界との関係、及び、前記燃焼室内に堆積したデポジットを焼失させるための要求着火時期を求めて、前記進角側着火時期限界が前記要求着火時期を満たす最小エンジン回転数を設定し、
前記デポジットが堆積していると判定した場合に、前記車両の整備時且つ非走行時において、現在のエンジン回転数が前記最小エンジン回転数以上となったときに、前記燃料噴射弁の燃料噴射時期を、前記車両の走行時の同一エンジン回転数及び同一要求トルクにおける燃料噴射時期よりも進角させる制御を行うよう構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジンの制御システム。
A control system for a diesel engine comprising a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber and a control device that controls the fuel injection valve,
The controller is
Determining whether deposits are deposited in the combustion chamber;
Controlling the fuel injection amount and fuel injection timing of the fuel injection valve based on the required torque during vehicle travel;
Based on the operating state of the diesel engine, the relationship between the engine speed and the achievable advance side ignition timing limit, and the required ignition time for burning off deposits accumulated in the combustion chamber are obtained, and the advance angle is determined. Set the minimum engine speed at which the side ignition timing limit satisfies the required ignition timing,
When it is determined that the deposit has accumulated, the fuel injection timing of the fuel injection valve when the current engine speed becomes equal to or greater than the minimum engine speed during maintenance of the vehicle and when the vehicle is not running A control system for a diesel engine, characterized in that control is performed to advance the angle of fuel from the fuel injection timing at the same engine speed and the same required torque when the vehicle is traveling.
前記ディーゼルエンジンは、当該ディーゼルエンジンにより駆動される過給機を更に備え、
前記制御装置は、前記過給機による過給圧が高いほど、前記最小エンジン回転数を低い回転数に設定する、請求項1に記載のディーゼルエンジンの制御システム。
The diesel engine further includes a supercharger driven by the diesel engine,
The control system for a diesel engine according to claim 1, wherein the control device sets the minimum engine speed to a lower speed as the supercharging pressure by the supercharger is higher.
前記制御装置は、前記燃料噴射弁の燃料噴射量が多いほど、前記最小エンジン回転数を高い回転数に設定する、請求項5又は6に記載のディーゼルエンジンの制御システム。   The control system for a diesel engine according to claim 5 or 6, wherein the control device sets the minimum engine speed to a higher speed as the fuel injection amount of the fuel injection valve increases. 前記車両は、前記ディーゼルエンジンにより駆動される補機を備え、
前記制御装置は、前記補機を駆動するために前記ディーゼルエンジンに付与される補機駆動抵抗が高いほど、前記最小エンジン回転数を低い回転数に設定する、請求項5乃至7のいずれか一項に記載のディーゼルエンジンの制御システム。
The vehicle includes an auxiliary machine driven by the diesel engine,
The control device according to any one of claims 5 to 7, wherein the minimum engine speed is set to a lower speed as an auxiliary machine driving resistance applied to the diesel engine for driving the auxiliary machine is higher. The diesel engine control system according to the item.
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