JPH1162686A - 燃料噴射弁の故障診断装置 - Google Patents
燃料噴射弁の故障診断装置Info
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- JPH1162686A JPH1162686A JP9228428A JP22842897A JPH1162686A JP H1162686 A JPH1162686 A JP H1162686A JP 9228428 A JP9228428 A JP 9228428A JP 22842897 A JP22842897 A JP 22842897A JP H1162686 A JPH1162686 A JP H1162686A
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- F02D41/405—Multiple injections with post injections
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
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- F01N3/2033—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using a fuel burner or introducing fuel into exhaust duct
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気系にリーンＮＯx 触媒を備えた希薄燃焼
可能な内燃機関において、燃料噴射弁の開側故障による
流量特性の変化を精度よく検出し、かかる故障時に触媒
の過熱を防止すべく副噴射を制御する。 【解決手段】 触媒流入排気ガス温度ＴＨＣＩをなます
ことにより触媒流出排気ガス温度推定値ＴＨＣＥを求
め、その推定値ＴＨＣＥよりも触媒流出排気ガス温度検
出値ＴＨＣＯが異常に高い場合（すなわち、触媒の上流
側と下流側との温度差が所定値以上の場合）には、噴射
系の異常と判定する。そして、かかる異常時には、触媒
へ還元剤を供給するための副噴射量ＱＦＩＮＡを所定量
Ｑ0 だけ減量補正する。この補正により、触媒の過熱が
防止され、またＨＣが触媒より下流に漏れるといった不
具合も防止される。
可能な内燃機関において、燃料噴射弁の開側故障による
流量特性の変化を精度よく検出し、かかる故障時に触媒
の過熱を防止すべく副噴射を制御する。 【解決手段】 触媒流入排気ガス温度ＴＨＣＩをなます
ことにより触媒流出排気ガス温度推定値ＴＨＣＥを求
め、その推定値ＴＨＣＥよりも触媒流出排気ガス温度検
出値ＴＨＣＯが異常に高い場合（すなわち、触媒の上流
側と下流側との温度差が所定値以上の場合）には、噴射
系の異常と判定する。そして、かかる異常時には、触媒
へ還元剤を供給するための副噴射量ＱＦＩＮＡを所定量
Ｑ0 だけ減量補正する。この補正により、触媒の過熱が
防止され、またＨＣが触媒より下流に漏れるといった不
具合も防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気系にリーンＮ
Ｏx 触媒を備えるとともにその触媒に供給されるべき還
元剤としての燃料を機関の膨張又は排気行程時に筒内に
噴射する副噴射を実行する内燃機関において燃料噴射弁
の故障を診断する装置に関する。
Ｏx 触媒を備えるとともにその触媒に供給されるべき還
元剤としての燃料を機関の膨張又は排気行程時に筒内に
噴射する副噴射を実行する内燃機関において燃料噴射弁
の故障を診断する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、燃料の経済性という観点から、ガ
ソリンエンジンにおいてリーンバーン（希薄燃焼）エン
ジンが開発されるとともに、ディーゼルエンジンの適用
範囲が拡大されつつある。ディーゼルエンジンやリーン
バーンエンジンでは、大きな空気過剰率の下で燃料が燃
焼せしめられるため、不完全燃焼成分であるＨＣ（炭化
水素）及びＣＯ（一酸化炭素）の排出量が少ない反面、
空気中の窒素と燃え残りの酸素とが反応して生成される
ＮＯx （窒素酸化物）の排出量が多くなるとともに、排
気ガスにおける未反応Ｏ2 の量も多くなる。
ソリンエンジンにおいてリーンバーン（希薄燃焼）エン
ジンが開発されるとともに、ディーゼルエンジンの適用
範囲が拡大されつつある。ディーゼルエンジンやリーン
バーンエンジンでは、大きな空気過剰率の下で燃料が燃
焼せしめられるため、不完全燃焼成分であるＨＣ（炭化
水素）及びＣＯ（一酸化炭素）の排出量が少ない反面、
空気中の窒素と燃え残りの酸素とが反応して生成される
ＮＯx （窒素酸化物）の排出量が多くなるとともに、排
気ガスにおける未反応Ｏ2 の量も多くなる。
【０００３】そこで、リーン状態すなわちＯ2 が過剰に
存在する状態にある排気ガス中のＮＯx を還元・浄化す
ることが可能なリーンＮＯx 触媒が使用されている。リ
ーンＮＯx 触媒としては、遷移金属又は貴金属を担持せ
しめたゼオライト系の触媒が使われることが多い。リー
ンＮＯx 触媒によるＮＯx 浄化においてはＨＣ等の還元
剤の存在が必要であるが、排気ガス中に存在する還元剤
の量では不充分であるため、リーンＮＯx 触媒の上流側
に還元剤を添加する装置が設けられたり、燃焼すること
なく触媒に流出するような条件で還元剤としての燃料が
気筒内に噴射される副噴射が行われている。例えば、特
開平6-117225号公報は、主噴射とは別にかかる副噴射を
膨張又は排気行程時に実行する装置を開示している。
存在する状態にある排気ガス中のＮＯx を還元・浄化す
ることが可能なリーンＮＯx 触媒が使用されている。リ
ーンＮＯx 触媒としては、遷移金属又は貴金属を担持せ
しめたゼオライト系の触媒が使われることが多い。リー
ンＮＯx 触媒によるＮＯx 浄化においてはＨＣ等の還元
剤の存在が必要であるが、排気ガス中に存在する還元剤
の量では不充分であるため、リーンＮＯx 触媒の上流側
に還元剤を添加する装置が設けられたり、燃焼すること
なく触媒に流出するような条件で還元剤としての燃料が
気筒内に噴射される副噴射が行われている。例えば、特
開平6-117225号公報は、主噴射とは別にかかる副噴射を
膨張又は排気行程時に実行する装置を開示している。
【０００４】また、ディーゼルエンジンの如き筒内直接
噴射式のエンジンでは、高圧燃料の緻密な制御を達成す
る必要があるため、近年においては、コモンレール式燃
料噴射システムが開発されている。このコモンレール式
燃料噴射システムは、高圧ポンプで生成した高圧状態の
燃料をコモンレールに蓄えておき、電磁弁の開閉により
コモンレールからエンジンの各気筒に高圧燃料を噴射す
るものであり、コモンレール内の燃料の圧力は、圧力セ
ンサとポンプの吐出量制御機構とにより常に最適値に制
御されている。
噴射式のエンジンでは、高圧燃料の緻密な制御を達成す
る必要があるため、近年においては、コモンレール式燃
料噴射システムが開発されている。このコモンレール式
燃料噴射システムは、高圧ポンプで生成した高圧状態の
燃料をコモンレールに蓄えておき、電磁弁の開閉により
コモンレールからエンジンの各気筒に高圧燃料を噴射す
るものであり、コモンレール内の燃料の圧力は、圧力セ
ンサとポンプの吐出量制御機構とにより常に最適値に制
御されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、主噴射期間
に比較して副噴射期間は短く、かつ、主噴射時期と副噴
射時期との間も短いため、主噴射に比較して副噴射の方
がより精度の高い制御性を要求されることとなる。すな
わち、燃料噴射弁（インジェクタ）の流量特性が故障で
変化すると、副噴射に対し大きな影響を及ぼし、特に、
流量が多くなる方向に特性が変化した場合には、触媒で
の反応が過度に促進され、その反応熱に起因して触媒が
過熱せしめられる結果となる。そして、リーンＮＯx 触
媒がＮＯxを還元・浄化することができる温度範囲すな
わちリーンＮＯx 触媒の温度ウィンドウは、非常に狭い
範囲であるため、触媒の過熱により排気浄化特性は著し
く悪化してしまう。従来、副噴射時に燃料噴射弁が精度
よく開閉せず所要の開閉時期を満足することができなく
なる程度の燃料噴射弁の開側故障を検出することはでき
なかった。
に比較して副噴射期間は短く、かつ、主噴射時期と副噴
射時期との間も短いため、主噴射に比較して副噴射の方
がより精度の高い制御性を要求されることとなる。すな
わち、燃料噴射弁（インジェクタ）の流量特性が故障で
変化すると、副噴射に対し大きな影響を及ぼし、特に、
流量が多くなる方向に特性が変化した場合には、触媒で
の反応が過度に促進され、その反応熱に起因して触媒が
過熱せしめられる結果となる。そして、リーンＮＯx 触
媒がＮＯxを還元・浄化することができる温度範囲すな
わちリーンＮＯx 触媒の温度ウィンドウは、非常に狭い
範囲であるため、触媒の過熱により排気浄化特性は著し
く悪化してしまう。従来、副噴射時に燃料噴射弁が精度
よく開閉せず所要の開閉時期を満足することができなく
なる程度の燃料噴射弁の開側故障を検出することはでき
なかった。
【０００６】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、排気
系にリーンＮＯx 触媒を備えた希薄燃焼可能な内燃機関
において、燃料噴射弁の開側故障による流量特性の変化
を精度よく検出することが可能な故障診断装置を提供す
ることにある。また、本発明の更なる目的は、かかる燃
料噴射弁開側故障時に触媒の過熱を防止することが可能
な副噴射制御法を実現することにある。ひいては、本発
明は、ＮＯx 浄化率の向上を図り、大気汚染防止に寄与
することを目的とする。
系にリーンＮＯx 触媒を備えた希薄燃焼可能な内燃機関
において、燃料噴射弁の開側故障による流量特性の変化
を精度よく検出することが可能な故障診断装置を提供す
ることにある。また、本発明の更なる目的は、かかる燃
料噴射弁開側故障時に触媒の過熱を防止することが可能
な副噴射制御法を実現することにある。ひいては、本発
明は、ＮＯx 浄化率の向上を図り、大気汚染防止に寄与
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様によれば、排気系にリーンＮＯ
x 触媒を備えるとともに該触媒に供給されるべき還元剤
としての燃料を機関の膨張又は排気行程時に筒内に噴射
する副噴射を実行する内燃機関において燃料噴射弁の故
障を診断する装置であって、該触媒の上流側及び下流側
の温度を検出する温度検出手段と、副噴射の実行時に、
前記温度検出手段の出力に基づき該触媒の上流側と下流
側との温度差を検出し、該温度差が所定値以上のときに
は燃料噴射弁に異常があると判定する異常判定手段と、
を具備する、燃料噴射弁の故障診断装置が提供される。
に、本発明の第１の態様によれば、排気系にリーンＮＯ
x 触媒を備えるとともに該触媒に供給されるべき還元剤
としての燃料を機関の膨張又は排気行程時に筒内に噴射
する副噴射を実行する内燃機関において燃料噴射弁の故
障を診断する装置であって、該触媒の上流側及び下流側
の温度を検出する温度検出手段と、副噴射の実行時に、
前記温度検出手段の出力に基づき該触媒の上流側と下流
側との温度差を検出し、該温度差が所定値以上のときに
は燃料噴射弁に異常があると判定する異常判定手段と、
を具備する、燃料噴射弁の故障診断装置が提供される。
【０００８】また、本発明の第２の態様によれば、前記
本発明の第１の態様に係る、燃料噴射弁の故障診断装置
において、前記異常判定手段によって燃料噴射弁に異常
ありと判定されたときには副噴射のみ開弁時間を短縮す
る開弁時間短縮手段が更に具備される。
本発明の第１の態様に係る、燃料噴射弁の故障診断装置
において、前記異常判定手段によって燃料噴射弁に異常
ありと判定されたときには副噴射のみ開弁時間を短縮す
る開弁時間短縮手段が更に具備される。
【０００９】上述の如く構成された、本発明の第１の態
様に係る、燃料噴射弁の故障診断装置においては、触媒
の上流側と下流側との温度差を検出することで、触媒で
の反応熱の増加を判定することができる。この反応熱の
増加は、還元剤の供給過多すなわち燃料の副噴射量の増
加を意味するため、結果として燃料噴射弁の開側故障に
よる流量特性の変化が精度よく検出される。
様に係る、燃料噴射弁の故障診断装置においては、触媒
の上流側と下流側との温度差を検出することで、触媒で
の反応熱の増加を判定することができる。この反応熱の
増加は、還元剤の供給過多すなわち燃料の副噴射量の増
加を意味するため、結果として燃料噴射弁の開側故障に
よる流量特性の変化が精度よく検出される。
【００１０】また、前述のように、流量特性の変化は、
短い期間だけ燃料噴射弁が開かれる副噴射に大きな影響
を及ぼす。本発明の第２の態様に係る装置においては、
副噴射期間のみが短縮され、すなわち還元剤としての燃
料の噴射量のみが減量補正されるため、通常のトルクが
維持されつつ触媒の過熱が防止される。
短い期間だけ燃料噴射弁が開かれる副噴射に大きな影響
を及ぼす。本発明の第２の態様に係る装置においては、
副噴射期間のみが短縮され、すなわち還元剤としての燃
料の噴射量のみが減量補正されるため、通常のトルクが
維持されつつ触媒の過熱が防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。
の実施形態について説明する。
【００１２】図１は、本発明の一実施形態に係る燃料噴
射弁の故障診断装置を備えた４気筒ディーゼルエンジン
の全体構成図である。エンジン本体１における燃焼に必
要な空気は、吸気系２を介してエンジン本体１に供給さ
れる。その際、空気は、吸気系２に設けられたエアクリ
ーナ３によりろ過される。一方、燃料タンク１０に貯蔵
された燃料は、低圧ポンプ１１によってくみ上げられ、
低圧導管１２を介して高圧ポンプ１３に供給される。高
圧ポンプ１３は、高圧導管１４を介してコモンレール１
５へと燃料を圧送する。
射弁の故障診断装置を備えた４気筒ディーゼルエンジン
の全体構成図である。エンジン本体１における燃焼に必
要な空気は、吸気系２を介してエンジン本体１に供給さ
れる。その際、空気は、吸気系２に設けられたエアクリ
ーナ３によりろ過される。一方、燃料タンク１０に貯蔵
された燃料は、低圧ポンプ１１によってくみ上げられ、
低圧導管１２を介して高圧ポンプ１３に供給される。高
圧ポンプ１３は、高圧導管１４を介してコモンレール１
５へと燃料を圧送する。
【００１３】コモンレール１５に高圧状態で蓄えられた
燃料は、各枝管１６を介して三方電磁弁１７を有する各
燃料噴射弁１８に供給され、各燃料噴射弁１８によって
各気筒内に噴射される。また、燃料の一部は、燃料噴射
弁１８より噴射されることなく、三方電磁弁１７より返
戻管１９を介して燃料タンク１０に戻されることができ
るようになっている。そして、エンジン本体１において
発生した排気ガスは、排気系４から排出される。その
際、排気ガスは、排気系４に設けられたリーンＮＯx 触
媒コンバータ５により浄化される。
燃料は、各枝管１６を介して三方電磁弁１７を有する各
燃料噴射弁１８に供給され、各燃料噴射弁１８によって
各気筒内に噴射される。また、燃料の一部は、燃料噴射
弁１８より噴射されることなく、三方電磁弁１７より返
戻管１９を介して燃料タンク１０に戻されることができ
るようになっている。そして、エンジン本体１において
発生した排気ガスは、排気系４から排出される。その
際、排気ガスは、排気系４に設けられたリーンＮＯx 触
媒コンバータ５により浄化される。
【００１４】電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０は、燃料
噴射制御を実行するマイクロコンピュータシステムであ
る。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３３に格納されたプ
ログラム及び各種のマップに従って、中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）３１は、各種センサからの信号を入力ポート３５
を介して入力し、その入力信号に基づいて演算処理を実
行し、その演算結果に基づき出力ポート３６を介して各
種アクチュエータ用制御信号を出力する。ランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）３４は、その演算・制御処理過程
における一時的なデータ記憶場所として使用される。ま
た、これらのＥＣＵ内各構成要素は、アドレスバス、デ
ータバス、及びコントロールバスからなるシステムバス
３２によって接続されている。
噴射制御を実行するマイクロコンピュータシステムであ
る。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）３３に格納されたプ
ログラム及び各種のマップに従って、中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）３１は、各種センサからの信号を入力ポート３５
を介して入力し、その入力信号に基づいて演算処理を実
行し、その演算結果に基づき出力ポート３６を介して各
種アクチュエータ用制御信号を出力する。ランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）３４は、その演算・制御処理過程
における一時的なデータ記憶場所として使用される。ま
た、これらのＥＣＵ内各構成要素は、アドレスバス、デ
ータバス、及びコントロールバスからなるシステムバス
３２によって接続されている。
【００１５】そして、ＥＣＵ３０の入力ポート３５に
は、アクセルペダル（図示せず）の開度θＡに応じた出
力電圧を発生するアクセル開度センサ２１がＡ／Ｄコン
バータ３７を介して接続されている。また、入力ポート
３５には、エンジン回転数ＮＥに比例した数の出力パル
スを単位時間当たりに発生するクランク角センサ２２が
接続されている。また、入力ポート３５には、第１気筒
の圧縮上死点及び第４気筒の圧縮上死点において出力パ
ルスを発生する気筒判別センサ２３が接続されている。
また、入力ポート３５には、トランスミッション出力軸
の回転数すなわち車速ＳＰＤに比例した数の出力パルス
を単位時間当たりに発生する車速センサ２４が接続され
ている。
は、アクセルペダル（図示せず）の開度θＡに応じた出
力電圧を発生するアクセル開度センサ２１がＡ／Ｄコン
バータ３７を介して接続されている。また、入力ポート
３５には、エンジン回転数ＮＥに比例した数の出力パル
スを単位時間当たりに発生するクランク角センサ２２が
接続されている。また、入力ポート３５には、第１気筒
の圧縮上死点及び第４気筒の圧縮上死点において出力パ
ルスを発生する気筒判別センサ２３が接続されている。
また、入力ポート３５には、トランスミッション出力軸
の回転数すなわち車速ＳＰＤに比例した数の出力パルス
を単位時間当たりに発生する車速センサ２４が接続され
ている。
【００１６】また、入力ポート３５には、吸入空気質量
流量ＧＡに応じた出力電圧を発生するエアフローメータ
２５がＡ／Ｄコンバータ３７を介して接続されている。
また、入力ポート３５には、コモンレール１５内の圧力
ＰＣに応じた出力電圧を発生する圧力センサ２６がＡ／
Ｄコンバータ３７を介して接続されている。また、入力
ポート３５には、触媒コンバータ５に流入する排気ガス
温度ＴＨＣＩに応じた出力電圧を発生する触媒流入排気
温センサ２７及び触媒コンバータ５から流出する排気ガ
ス温度ＴＨＣＯに応じた出力電圧を発生する触媒流出排
気温センサ２８がそれぞれＡ／Ｄコンバータ３７を介し
て接続されている。
流量ＧＡに応じた出力電圧を発生するエアフローメータ
２５がＡ／Ｄコンバータ３７を介して接続されている。
また、入力ポート３５には、コモンレール１５内の圧力
ＰＣに応じた出力電圧を発生する圧力センサ２６がＡ／
Ｄコンバータ３７を介して接続されている。また、入力
ポート３５には、触媒コンバータ５に流入する排気ガス
温度ＴＨＣＩに応じた出力電圧を発生する触媒流入排気
温センサ２７及び触媒コンバータ５から流出する排気ガ
ス温度ＴＨＣＯに応じた出力電圧を発生する触媒流出排
気温センサ２８がそれぞれＡ／Ｄコンバータ３７を介し
て接続されている。
【００１７】一方、ＥＣＵ３０の出力ポート３６には、
駆動回路３８を介して高圧ポンプ１３内の圧力制御電磁
弁が接続されている。そして、ＥＣＵ３０は、コモンレ
ール１５内の圧力が所望の値となるように、圧力センサ
２４の出力信号に基づき、高圧ポンプ１３からコモンレ
ール１５への燃料圧送量を決定し、高圧ポンプ１３内の
圧力制御電磁弁を制御する。なお、コモンレール１５内
の圧力は、燃料噴射弁１８から各気筒に噴射される燃料
の噴射率（単位クランク角又は単位時間当たりの燃料噴
射量）を決定するものである。また、出力ポート３６に
は、駆動回路３９及びカウンタ回路４０を介して燃料噴
射弁１８内の三方電磁弁１７が接続されている。そし
て、ＥＣＵ３０は、三方電磁弁１７の開閉を制御するこ
とにより、燃料噴射時期及び燃料噴射期間を制御する。
なお、燃料噴射率と燃料噴射期間との積が燃料噴射量と
なる。
駆動回路３８を介して高圧ポンプ１３内の圧力制御電磁
弁が接続されている。そして、ＥＣＵ３０は、コモンレ
ール１５内の圧力が所望の値となるように、圧力センサ
２４の出力信号に基づき、高圧ポンプ１３からコモンレ
ール１５への燃料圧送量を決定し、高圧ポンプ１３内の
圧力制御電磁弁を制御する。なお、コモンレール１５内
の圧力は、燃料噴射弁１８から各気筒に噴射される燃料
の噴射率（単位クランク角又は単位時間当たりの燃料噴
射量）を決定するものである。また、出力ポート３６に
は、駆動回路３９及びカウンタ回路４０を介して燃料噴
射弁１８内の三方電磁弁１７が接続されている。そし
て、ＥＣＵ３０は、三方電磁弁１７の開閉を制御するこ
とにより、燃料噴射時期及び燃料噴射期間を制御する。
なお、燃料噴射率と燃料噴射期間との積が燃料噴射量と
なる。
【００１８】図２は、リーンＮＯx 触媒５によるＮＯx
浄化率の温度特性を示す図である。この図に示されるよ
うに、リーンＮＯx 触媒がＮＯx を還元・浄化すること
ができる温度範囲すなわちリーンＮＯx 触媒の温度ウィ
ンドウは、狭い範囲（ａ°Ｃからｂ°Ｃまで）である。
温度ウィンドウより低温側（ａ°Ｃ以下）では、触媒が
活性化しない。また、温度ウィンドウより高温側（ｂ°
Ｃ以上）では、ＨＣとＯ2 との反応が促進されてＨＣと
ＮＯx との反応が抑制される。したがって、燃焼するこ
となく触媒に流出するような条件で還元剤としての燃料
を気筒内に噴射する副噴射を実行する際には、触媒温度
に応じて噴射量を適切に制御することにより、還元剤の
供給過多に伴う触媒過熱を防止することが重要になって
くる。なお、本実施形態においては、リーンＮＯx 触媒
の温度を直接検出することは困難であるため、前述のよ
うに、触媒に流入する排気ガスの温度及び触媒から流出
する排気ガスの温度に基づいて触媒の温度が間接的に検
出される。
浄化率の温度特性を示す図である。この図に示されるよ
うに、リーンＮＯx 触媒がＮＯx を還元・浄化すること
ができる温度範囲すなわちリーンＮＯx 触媒の温度ウィ
ンドウは、狭い範囲（ａ°Ｃからｂ°Ｃまで）である。
温度ウィンドウより低温側（ａ°Ｃ以下）では、触媒が
活性化しない。また、温度ウィンドウより高温側（ｂ°
Ｃ以上）では、ＨＣとＯ2 との反応が促進されてＨＣと
ＮＯx との反応が抑制される。したがって、燃焼するこ
となく触媒に流出するような条件で還元剤としての燃料
を気筒内に噴射する副噴射を実行する際には、触媒温度
に応じて噴射量を適切に制御することにより、還元剤の
供給過多に伴う触媒過熱を防止することが重要になって
くる。なお、本実施形態においては、リーンＮＯx 触媒
の温度を直接検出することは困難であるため、前述のよ
うに、触媒に流入する排気ガスの温度及び触媒から流出
する排気ガスの温度に基づいて触媒の温度が間接的に検
出される。
【００１９】図３は、ＥＣＵ３０によって実行される燃
料噴射実行ルーチンの処理手順を示すフローチャートで
ある。このルーチンは、一定クランク角ごと、例えばク
ランク角３０度ごとの割り込み処理として実行される。
まず、ステップ１０２では、本ルーチンの前回の実行時
期から今回の実行時期までの経過時間に基づき最新のエ
ンジン回転数ＮＥ[rpm] が算出される。次いで、ステッ
プ１０４では、角度判別カウンタＣＮＥのカウントが実
行される。ＣＮＥは、０から５までクランク角３０度ご
とに１ずつ増加せしめられ、ＣＮＥが５になった後にＣ
ＮＥは０にされ、再びクランク角３０度ごとに１ずつ増
加せしめられる。
料噴射実行ルーチンの処理手順を示すフローチャートで
ある。このルーチンは、一定クランク角ごと、例えばク
ランク角３０度ごとの割り込み処理として実行される。
まず、ステップ１０２では、本ルーチンの前回の実行時
期から今回の実行時期までの経過時間に基づき最新のエ
ンジン回転数ＮＥ[rpm] が算出される。次いで、ステッ
プ１０４では、角度判別カウンタＣＮＥのカウントが実
行される。ＣＮＥは、０から５までクランク角３０度ご
とに１ずつ増加せしめられ、ＣＮＥが５になった後にＣ
ＮＥは０にされ、再びクランク角３０度ごとに１ずつ増
加せしめられる。
【００２０】次いで、ステップ１０６では、気筒判別カ
ウンタＣＣＹＬのカウントが実行される。ＣＣＹＬは、
０から３までクランク角１８０度ごとに１ずつ増加せし
められ、ＣＣＹＬが３になった後にＣＣＹＬは０にさ
れ、再びクランク角１８０度ごとに１ずつ増加せしめら
れる。ＣＣＹＬが変化する時点は各気筒の圧縮上死点を
示しており、例えばＣＣＹＬが３に増加せしめられる時
点は第４気筒の圧縮上死点を示しており、ＣＣＹＬが３
から０にクリアされる時点は第２気筒の圧縮上死点を示
しており、さらにＣＣＹＬが１に増加せしめられる時点
は第１気筒の圧縮上死点を示している。また、ＣＮＥが
５から０へとクリアされる時点は、ＣＣＹＬが変化する
時点と一致しており、各気筒の圧縮上死点を示してい
る。
ウンタＣＣＹＬのカウントが実行される。ＣＣＹＬは、
０から３までクランク角１８０度ごとに１ずつ増加せし
められ、ＣＣＹＬが３になった後にＣＣＹＬは０にさ
れ、再びクランク角１８０度ごとに１ずつ増加せしめら
れる。ＣＣＹＬが変化する時点は各気筒の圧縮上死点を
示しており、例えばＣＣＹＬが３に増加せしめられる時
点は第４気筒の圧縮上死点を示しており、ＣＣＹＬが３
から０にクリアされる時点は第２気筒の圧縮上死点を示
しており、さらにＣＣＹＬが１に増加せしめられる時点
は第１気筒の圧縮上死点を示している。また、ＣＮＥが
５から０へとクリアされる時点は、ＣＣＹＬが変化する
時点と一致しており、各気筒の圧縮上死点を示してい
る。
【００２１】ステップ１０８では、ＣＮＥ及びＣＣＹＬ
に基づいて主噴射を実行すべき気筒ｎｍが計算される。
気筒ｎｍは吸気行程から圧縮行程にある気筒である。次
いで、ステップ１１０では、ＣＮＥが、後述する主噴射
開始待機時間ｔｍ及び主噴射時間τｍをカウンタ４０に
セットすべき値ＣＮＥｍになったか否かが判定される。
ＣＮＥ＝ＣＮＥｍであるとき、ステップ１１２に進み、
現時点から主噴射開始時期までの待機時間ｔｍ及び主噴
射時間τｍがカウンタ４０にセットされる。カウンタ４
０に主噴射開始待機時間ｔｍがセットされると、カウン
タ４０はカウントを開始し、待機時間ｔｍが経過すると
主噴射が実行される。このとき、主噴射時間τｍのカウ
ントが開始され、主噴射時間τｍが経過すると、主噴射
は停止される。ステップ１１０において否定判定された
場合には、ステップ１１２はスキップされ、主噴射は実
行されない。
に基づいて主噴射を実行すべき気筒ｎｍが計算される。
気筒ｎｍは吸気行程から圧縮行程にある気筒である。次
いで、ステップ１１０では、ＣＮＥが、後述する主噴射
開始待機時間ｔｍ及び主噴射時間τｍをカウンタ４０に
セットすべき値ＣＮＥｍになったか否かが判定される。
ＣＮＥ＝ＣＮＥｍであるとき、ステップ１１２に進み、
現時点から主噴射開始時期までの待機時間ｔｍ及び主噴
射時間τｍがカウンタ４０にセットされる。カウンタ４
０に主噴射開始待機時間ｔｍがセットされると、カウン
タ４０はカウントを開始し、待機時間ｔｍが経過すると
主噴射が実行される。このとき、主噴射時間τｍのカウ
ントが開始され、主噴射時間τｍが経過すると、主噴射
は停止される。ステップ１１０において否定判定された
場合には、ステップ１１２はスキップされ、主噴射は実
行されない。
【００２２】次いで、ステップ１１４では、ＣＮＥ及び
ＣＣＹＬに基づいて副噴射を実行すべき気筒ｎｓが計算
される。気筒ｎｓは膨張行程又は排気行程にある気筒で
ある。次いで、ステップ１１６では、ＣＮＥが、後述す
る副噴射開始待機時間ｔｓ及び副噴射時間τｓをカウン
タ４０にセットすべき値ＣＮＥｓになったか否かが判定
される。ＣＮＥ＝ＣＮＥｓであるとき、ステップ１１８
に進み、現時点から副噴射開始時期までの待機時間ｔｓ
及び副噴射時間τｓがカウンタ４０にセットされる。カ
ウンタ４０に副噴射開始待機時間ｔｓがセットされる
と、カウンタ４０はカウントを開始し、待機時間ｔｓが
経過すると副噴射が実行される。このとき、副噴射時間
τｓのカウントが開始され、副噴射時間τｓが経過する
と、副噴射は停止される。ステップ１１６において否定
判定された場合には、ステップ１１８はスキップされ、
副噴射は実行されない。
ＣＣＹＬに基づいて副噴射を実行すべき気筒ｎｓが計算
される。気筒ｎｓは膨張行程又は排気行程にある気筒で
ある。次いで、ステップ１１６では、ＣＮＥが、後述す
る副噴射開始待機時間ｔｓ及び副噴射時間τｓをカウン
タ４０にセットすべき値ＣＮＥｓになったか否かが判定
される。ＣＮＥ＝ＣＮＥｓであるとき、ステップ１１８
に進み、現時点から副噴射開始時期までの待機時間ｔｓ
及び副噴射時間τｓがカウンタ４０にセットされる。カ
ウンタ４０に副噴射開始待機時間ｔｓがセットされる
と、カウンタ４０はカウントを開始し、待機時間ｔｓが
経過すると副噴射が実行される。このとき、副噴射時間
τｓのカウントが開始され、副噴射時間τｓが経過する
と、副噴射は停止される。ステップ１１６において否定
判定された場合には、ステップ１１８はスキップされ、
副噴射は実行されない。
【００２３】図４は、ＥＣＵ３０によって実行される燃
料噴射制御メインルーチンの処理手順を示すフローチャ
ートである。このルーチンは、所定時間周期に発生する
割り込み処理として実行される。まず、ステップ２０２
では、アクセル開度センサ２１、車速センサ２４、エア
フローメータ２５、圧力センサ２６、触媒流入排気温セ
ンサ２７、及び触媒流出排気温センサ２８の各出力に基
づき、現在のアクセル開度θＡ、車速ＳＰＤ、吸入空気
質量流量ＧＡ、コモンレール圧力ＰＣ、触媒流入排気ガ
ス温度ＴＨＣＩ、及び触媒流出排気ガス温度ＴＨＣＯが
検出される。
料噴射制御メインルーチンの処理手順を示すフローチャ
ートである。このルーチンは、所定時間周期に発生する
割り込み処理として実行される。まず、ステップ２０２
では、アクセル開度センサ２１、車速センサ２４、エア
フローメータ２５、圧力センサ２６、触媒流入排気温セ
ンサ２７、及び触媒流出排気温センサ２８の各出力に基
づき、現在のアクセル開度θＡ、車速ＳＰＤ、吸入空気
質量流量ＧＡ、コモンレール圧力ＰＣ、触媒流入排気ガ
ス温度ＴＨＣＩ、及び触媒流出排気ガス温度ＴＨＣＯが
検出される。
【００２４】次いで、ステップ２０４では、吸入空気質
量流量ＧＡとエンジン回転数ＮＥとに基づき、 ＧＮ[g/rev] ←ＧＡ[g/s] ／（ＮＥ／６０）[rev/s] なる演算が実行されて、エンジン１回転当たりの吸入空
気質量ＧＮが算出される。次いで、ステップ２０６で
は、ＧＮのなまし演算が実行される。すなわち、前回ま
でに算出されてきたなまし値ＧＮＳＭ[g/rev] が、 ＧＮＳＭ←ＧＮＳＭ＋（ＧＮ−ＧＮＳＭ）／ｍ ＝〔（ｍ−１）ＧＮＳＭ＋ＧＮ〕／ｍ なる演算式により更新される。なまし演算は、前回まで
のなまし値に“ｍ−１”の重みを付け、今回の算出値に
１の重みを付けて加重平均をとり、これを新たななまし
値とするものである。次いで、ステップ２０８では、触
媒通過空気量ＧＡＣＡＴが、 ＧＡＣＡＴ[g/s] ←ＧＮＳＭ[g/rev] ×（ＮＥ／６０）
[rev/s] なる演算式により算出される。
量流量ＧＡとエンジン回転数ＮＥとに基づき、 ＧＮ[g/rev] ←ＧＡ[g/s] ／（ＮＥ／６０）[rev/s] なる演算が実行されて、エンジン１回転当たりの吸入空
気質量ＧＮが算出される。次いで、ステップ２０６で
は、ＧＮのなまし演算が実行される。すなわち、前回ま
でに算出されてきたなまし値ＧＮＳＭ[g/rev] が、 ＧＮＳＭ←ＧＮＳＭ＋（ＧＮ−ＧＮＳＭ）／ｍ ＝〔（ｍ−１）ＧＮＳＭ＋ＧＮ〕／ｍ なる演算式により更新される。なまし演算は、前回まで
のなまし値に“ｍ−１”の重みを付け、今回の算出値に
１の重みを付けて加重平均をとり、これを新たななまし
値とするものである。次いで、ステップ２０８では、触
媒通過空気量ＧＡＣＡＴが、 ＧＡＣＡＴ[g/s] ←ＧＮＳＭ[g/rev] ×（ＮＥ／６０）
[rev/s] なる演算式により算出される。
【００２５】次いで、ステップ２１０では、検出された
アクセル開度θＡ及びエンジン回転数ＮＥに応じて目標
コモンレール圧力ＰＣｔが算出される。なお、この算出
のために、予め所定のマップがＲＯＭ３３に格納されて
おり、このマップに基づく補間計算が実行される。そし
て、ＥＣＵ３０は、圧力センサ２４によって検出される
コモンレール圧力ＰＣがこの目標コモンレール圧力ＰＣ
ｔとなるように、高圧ポンプ１３からコモンレール１５
への燃料圧送量を決定し、高圧ポンプ１３内の圧力制御
電磁弁に対する制御を実行する。すなわち、コモンレー
ル圧力ＰＣに関するフィードバック制御が別途実行され
ている。
アクセル開度θＡ及びエンジン回転数ＮＥに応じて目標
コモンレール圧力ＰＣｔが算出される。なお、この算出
のために、予め所定のマップがＲＯＭ３３に格納されて
おり、このマップに基づく補間計算が実行される。そし
て、ＥＣＵ３０は、圧力センサ２４によって検出される
コモンレール圧力ＰＣがこの目標コモンレール圧力ＰＣ
ｔとなるように、高圧ポンプ１３からコモンレール１５
への燃料圧送量を決定し、高圧ポンプ１３内の圧力制御
電磁弁に対する制御を実行する。すなわち、コモンレー
ル圧力ＰＣに関するフィードバック制御が別途実行され
ている。
【００２６】次いで、ステップ２１２では、アクセル開
度θＡ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、主噴射開始待
機時間ｔｍ、主噴射時間τｍ、並びにｔｍ及びτｍをカ
ウンタ４０にセットすべき角度判別カウンタのカウント
値ＣＮＥｍが算出される。なお、この算出のために、予
め所定のマップがＲＯＭ３３に格納されており、このマ
ップに基づく補間計算が実行される。最後に、ステップ
２１４では、副噴射開始待機時間ｔｓ、副噴射時間τ
ｓ、並びにｔｓ及びτｓをカウンタ４０にセットすべき
角度判別カウンタのカウント値ＣＮＥｓを算出する処理
（副噴射制御量算出ルーチン）が実行される。この処理
の詳細を以下に説明する。
度θＡ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、主噴射開始待
機時間ｔｍ、主噴射時間τｍ、並びにｔｍ及びτｍをカ
ウンタ４０にセットすべき角度判別カウンタのカウント
値ＣＮＥｍが算出される。なお、この算出のために、予
め所定のマップがＲＯＭ３３に格納されており、このマ
ップに基づく補間計算が実行される。最後に、ステップ
２１４では、副噴射開始待機時間ｔｓ、副噴射時間τ
ｓ、並びにｔｓ及びτｓをカウンタ４０にセットすべき
角度判別カウンタのカウント値ＣＮＥｓを算出する処理
（副噴射制御量算出ルーチン）が実行される。この処理
の詳細を以下に説明する。
【００２７】図５及び図６は、ＥＣＵ３０によって実行
される副噴射制御量算出ルーチンの処理手順を示すフロ
ーチャートである。また、図７、図８、及び図９は、こ
のルーチンで使用されるマップを示す。詳細には、図７
は、触媒流入排気ガス温度ＴＨＣＩ及び触媒流出排気ガ
ス温度ＴＨＣＯに応じて副噴射量ＱＦＩＮＡを補正する
ための補正係数ＫＣＡＴＭＰを定めるマップを示し、図
８は、触媒通過空気量ＧＡＣＡＴに応じて副噴射量ＱＦ
ＩＮＡを補正するための補正係数ｔＫＧＡを定めるマッ
プを示し、図９は、触媒流入排気ガス温度に基づき触媒
流出排気ガス温度推定値ＴＨＣＥを算出する際のなまし
率ｔＴＩＭＣを触媒通過空気量ＧＡＣＡＴに応じて定め
るマップを示している。
される副噴射制御量算出ルーチンの処理手順を示すフロ
ーチャートである。また、図７、図８、及び図９は、こ
のルーチンで使用されるマップを示す。詳細には、図７
は、触媒流入排気ガス温度ＴＨＣＩ及び触媒流出排気ガ
ス温度ＴＨＣＯに応じて副噴射量ＱＦＩＮＡを補正する
ための補正係数ＫＣＡＴＭＰを定めるマップを示し、図
８は、触媒通過空気量ＧＡＣＡＴに応じて副噴射量ＱＦ
ＩＮＡを補正するための補正係数ｔＫＧＡを定めるマッ
プを示し、図９は、触媒流入排気ガス温度に基づき触媒
流出排気ガス温度推定値ＴＨＣＥを算出する際のなまし
率ｔＴＩＭＣを触媒通過空気量ＧＡＣＡＴに応じて定め
るマップを示している。
【００２８】まず、ステップ３０２では、アクセル開度
θＡ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、副噴射開始待機
時間ｔｓと、そのｔｓ及び以下のステップで求められる
副噴射時間τｓをカウンタ４０にセットすべき角度判別
カウンタのカウント値ＣＮＥｓと、が算出される。な
お、この算出のために、予め所定のマップがＲＯＭ３３
に格納されており、このマップに基づく補間計算が実行
される。ステップ３０４以下では、副噴射時間τｓが算
出される。最初のステップ３０４では、副噴射を実行す
べき条件が成立するか否かが判定される。すなわち、エ
ンジン冷却水温が低く副噴射を実行しても燃料が壁面に
付着してしまうような場合、主噴射時間τｍ＝０で燃焼
が起こっていない場合、始動状態にある場合、コモンレ
ール圧力ＰＣが高くて微量の噴射が困難な場合等におい
ては、副噴射は実行されない。そして、副噴射実行条件
が不成立のときには、ステップ３１２において副噴射量
ＱＦＩＮＡが０に設定される。
θＡ及びエンジン回転数ＮＥに応じて、副噴射開始待機
時間ｔｓと、そのｔｓ及び以下のステップで求められる
副噴射時間τｓをカウンタ４０にセットすべき角度判別
カウンタのカウント値ＣＮＥｓと、が算出される。な
お、この算出のために、予め所定のマップがＲＯＭ３３
に格納されており、このマップに基づく補間計算が実行
される。ステップ３０４以下では、副噴射時間τｓが算
出される。最初のステップ３０４では、副噴射を実行す
べき条件が成立するか否かが判定される。すなわち、エ
ンジン冷却水温が低く副噴射を実行しても燃料が壁面に
付着してしまうような場合、主噴射時間τｍ＝０で燃焼
が起こっていない場合、始動状態にある場合、コモンレ
ール圧力ＰＣが高くて微量の噴射が困難な場合等におい
ては、副噴射は実行されない。そして、副噴射実行条件
が不成立のときには、ステップ３１２において副噴射量
ＱＦＩＮＡが０に設定される。
【００２９】一方、副噴射実行条件が成立するときに
は、ステップ３０６に進み、触媒流入排気ガス温度ＴＨ
ＣＩ及び触媒流出排気ガス温度ＴＨＣＯに応じて副噴射
量ＱＦＩＮＡを補正するための補正係数ＫＣＡＴＭＰ
が、図７のマップに基づく補間計算により算出される。
なお、図７のマップにおいては、ＴＨＣＩ及びＴＨＣＯ
に基づき推定される触媒温度が温度ウィンドウの中心に
近いほど、補正係数ＫＣＡＴＭＰが大きくなる（1.0 に
近づく）ように設定されている。次いで、ステップ３０
８では、触媒通過空気量ＧＡＣＡＴに応じて副噴射量Ｑ
ＦＩＮＡを補正するための補正係数ｔＫＧＡが、図８の
マップに基づく補間計算により算出される。なお、図８
のマップにおいて触媒通過空気量ＧＡＣＡＴが大きくな
るにつれて補正係数ｔＫＧＡが小さくされているのは、
ガスの速度が大きくなると触媒での反応が抑制されるた
めである。次いで、ステップ３１０では、副噴射量ＱＦ
ＩＮＡが、 ＱＦＩＮＡ[mm3/st]←Ｋ0[(mm3/st)/(g/rev)] ×ＧＮＳ
Ｍ[g/rev]×ＫＣＡＴＭＰ×ｔＫＧＡ なる演算により算出される。なお、Ｋ0 は、実験により
求められた定数であって例えば 2.5[(mm3/st)/(g/rev)]
である。
は、ステップ３０６に進み、触媒流入排気ガス温度ＴＨ
ＣＩ及び触媒流出排気ガス温度ＴＨＣＯに応じて副噴射
量ＱＦＩＮＡを補正するための補正係数ＫＣＡＴＭＰ
が、図７のマップに基づく補間計算により算出される。
なお、図７のマップにおいては、ＴＨＣＩ及びＴＨＣＯ
に基づき推定される触媒温度が温度ウィンドウの中心に
近いほど、補正係数ＫＣＡＴＭＰが大きくなる（1.0 に
近づく）ように設定されている。次いで、ステップ３０
８では、触媒通過空気量ＧＡＣＡＴに応じて副噴射量Ｑ
ＦＩＮＡを補正するための補正係数ｔＫＧＡが、図８の
マップに基づく補間計算により算出される。なお、図８
のマップにおいて触媒通過空気量ＧＡＣＡＴが大きくな
るにつれて補正係数ｔＫＧＡが小さくされているのは、
ガスの速度が大きくなると触媒での反応が抑制されるた
めである。次いで、ステップ３１０では、副噴射量ＱＦ
ＩＮＡが、 ＱＦＩＮＡ[mm3/st]←Ｋ0[(mm3/st)/(g/rev)] ×ＧＮＳ
Ｍ[g/rev]×ＫＣＡＴＭＰ×ｔＫＧＡ なる演算により算出される。なお、Ｋ0 は、実験により
求められた定数であって例えば 2.5[(mm3/st)/(g/rev)]
である。
【００３０】以下のステップ３１４〜３２４では、触媒
流入排気ガス温度ＴＨＣＩをなますことにより触媒流出
排気ガス温度推定値ＴＨＣＥを求め、その推定値ＴＨＣ
Ｅよりも触媒流出排気ガス温度検出値ＴＨＣＯが異常に
高い場合（すなわち、触媒の上流側と下流側との温度差
が所定値以上の場合）には、噴射系の異常と判定すると
ともに副噴射量ＱＦＩＮＡを減量補正する処理が行われ
る。
流入排気ガス温度ＴＨＣＩをなますことにより触媒流出
排気ガス温度推定値ＴＨＣＥを求め、その推定値ＴＨＣ
Ｅよりも触媒流出排気ガス温度検出値ＴＨＣＯが異常に
高い場合（すなわち、触媒の上流側と下流側との温度差
が所定値以上の場合）には、噴射系の異常と判定すると
ともに副噴射量ＱＦＩＮＡを減量補正する処理が行われ
る。
【００３１】まず、ステップ３１４では、触媒流入排気
ガス温度ＴＨＣＩから車速風補正後の流入排気ガス温度
ｔＴＭＰＩが、 ｔＴＭＰＩ [°C]←ＴＨＣＩ [°C]−（ＳＰＤ＋Ｖ0 ）
[km/h]×Ｋ1 [°C h/km] なる演算により算出される。なお、Ｖ0 及びＫ1 は、実
験により求められる定数であって、例えば、Ｖ0 ＝ 20
[km/h]、Ｋ1 ＝ 0.5 [°C h/km] である。なお、この演
算は、車速が大きいほど、風により冷却されることを考
慮して、触媒流入排気ガス温度を低く補正するものであ
る。
ガス温度ＴＨＣＩから車速風補正後の流入排気ガス温度
ｔＴＭＰＩが、 ｔＴＭＰＩ [°C]←ＴＨＣＩ [°C]−（ＳＰＤ＋Ｖ0 ）
[km/h]×Ｋ1 [°C h/km] なる演算により算出される。なお、Ｖ0 及びＫ1 は、実
験により求められる定数であって、例えば、Ｖ0 ＝ 20
[km/h]、Ｋ1 ＝ 0.5 [°C h/km] である。なお、この演
算は、車速が大きいほど、風により冷却されることを考
慮して、触媒流入排気ガス温度を低く補正するものであ
る。
【００３２】ステップ３１６では、車速風補正後流入排
気ガス温度ｔＴＭＰＩに基づき触媒流出排気ガス温度推
定値ＴＨＣＥを算出する際のなまし率ｔＴＩＭＣが、図
９のマップに基づく補間計算により、触媒通過空気量Ｇ
ＡＣＡＴに応じて求められる。触媒通過空気量ＧＡＣＡ
Ｔが大きくなるほどなまし率ｔＴＩＭＣが大きくされる
のは、ガスが多く流入するほど、流入排気ガス温度の影
響が迅速に現れるためである。
気ガス温度ｔＴＭＰＩに基づき触媒流出排気ガス温度推
定値ＴＨＣＥを算出する際のなまし率ｔＴＩＭＣが、図
９のマップに基づく補間計算により、触媒通過空気量Ｇ
ＡＣＡＴに応じて求められる。触媒通過空気量ＧＡＣＡ
Ｔが大きくなるほどなまし率ｔＴＩＭＣが大きくされる
のは、ガスが多く流入するほど、流入排気ガス温度の影
響が迅速に現れるためである。
【００３３】次いで、ステップ３１８では、触媒流出排
気ガス温度推定値ＴＨＣＥが、 ＴＨＣＥ←ＴＨＣＥ＋（ｔＴＭＰＩ−ＴＨＣＥ）×ｔＴ
ＩＭＣ なるなまし演算により、新しく算出され、更新される。
そして、ステップ３２０では、実際の触媒流出排気ガス
温度検出値ＴＨＣＯが“ＴＨＣＥ＋２００”と比較され
る。“ＴＨＣＯ＞ＴＨＣＥ＋２００”のとき、すなわち
実際の触媒温度が異常に高いと認められるときには、燃
料噴射弁の開側故障により還元剤の供給過多状態に陥り
それに起因する過大な反応熱により触媒温度の異常な上
昇が招かれていると判断され、ステップ３２２にて噴射
系異常を示すフラグＦＩＮＪが１にセットされるととも
に、ステップ３２４にて副噴射量ＱＦＩＮＡが所定量Ｑ
0 だけ減量補正される。なお、所定量Ｑ0 は、例えば、
２[mm3/st]である。この補正により、触媒の過熱が防止
され、またＨＣが触媒より下流に漏れるといった不具合
も防止されるため、噴射系の異常に対して安全性を確保
するという観点に立った制御が実現されることとなる。
気ガス温度推定値ＴＨＣＥが、 ＴＨＣＥ←ＴＨＣＥ＋（ｔＴＭＰＩ−ＴＨＣＥ）×ｔＴ
ＩＭＣ なるなまし演算により、新しく算出され、更新される。
そして、ステップ３２０では、実際の触媒流出排気ガス
温度検出値ＴＨＣＯが“ＴＨＣＥ＋２００”と比較され
る。“ＴＨＣＯ＞ＴＨＣＥ＋２００”のとき、すなわち
実際の触媒温度が異常に高いと認められるときには、燃
料噴射弁の開側故障により還元剤の供給過多状態に陥り
それに起因する過大な反応熱により触媒温度の異常な上
昇が招かれていると判断され、ステップ３２２にて噴射
系異常を示すフラグＦＩＮＪが１にセットされるととも
に、ステップ３２４にて副噴射量ＱＦＩＮＡが所定量Ｑ
0 だけ減量補正される。なお、所定量Ｑ0 は、例えば、
２[mm3/st]である。この補正により、触媒の過熱が防止
され、またＨＣが触媒より下流に漏れるといった不具合
も防止されるため、噴射系の異常に対して安全性を確保
するという観点に立った制御が実現されることとなる。
【００３４】最後のステップ３２６では、ステップ３１
０、３１２又は３２４にて算出された副噴射量ＱＦＩＮ
Ａが、コモンレール圧力ＰＣを考慮して燃料噴射弁によ
る副噴射時間τｓに換算される。こうして、求められた
副噴射時間τｓは、副噴射開始待機時間ｔｓ並びにｔｓ
及びτｓをカウンタ４０にセットすべき角度判別カウン
タのカウント値ＣＮＥｓとともに、前述した燃料噴射実
行ルーチンにおいて使用される。
０、３１２又は３２４にて算出された副噴射量ＱＦＩＮ
Ａが、コモンレール圧力ＰＣを考慮して燃料噴射弁によ
る副噴射時間τｓに換算される。こうして、求められた
副噴射時間τｓは、副噴射開始待機時間ｔｓ並びにｔｓ
及びτｓをカウンタ４０にセットすべき角度判別カウン
タのカウント値ＣＮＥｓとともに、前述した燃料噴射実
行ルーチンにおいて使用される。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
排気系にリーンＮＯx 触媒を備えた希薄燃焼可能な内燃
機関において、燃料噴射弁の開側故障による流量特性の
変化を精度よく検出することが可能な故障診断装置が提
供される。また、本発明によれば、かかる燃料噴射弁開
側故障時に、触媒への還元剤供給用の副噴射量が減量補
正されて、触媒の過熱が防止される。従って、本発明
は、ＮＯx 浄化率の向上を図り、大気汚染防止に寄与す
るものである。
排気系にリーンＮＯx 触媒を備えた希薄燃焼可能な内燃
機関において、燃料噴射弁の開側故障による流量特性の
変化を精度よく検出することが可能な故障診断装置が提
供される。また、本発明によれば、かかる燃料噴射弁開
側故障時に、触媒への還元剤供給用の副噴射量が減量補
正されて、触媒の過熱が防止される。従って、本発明
は、ＮＯx 浄化率の向上を図り、大気汚染防止に寄与す
るものである。
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射弁の故障診
断装置を備えた４気筒ディーゼルエンジンの全体構成図
である。
断装置を備えた４気筒ディーゼルエンジンの全体構成図
である。
【図２】リーンＮＯx 触媒によるＮＯx 浄化率の温度特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図３】ＥＣＵによって実行される燃料噴射実行ルーチ
ンの処理手順を示すフローチャートである。
ンの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】ＥＣＵによって実行される燃料噴射制御メイン
ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】ＥＣＵによって実行される副噴射制御量算出ル
ーチンの処理手順を示すフローチャート（１／２）であ
る。
ーチンの処理手順を示すフローチャート（１／２）であ
る。
【図６】ＥＣＵによって実行される副噴射制御量算出ル
ーチンの処理手順を示すフローチャート（２／２）であ
る。
ーチンの処理手順を示すフローチャート（２／２）であ
る。
【図７】触媒流入排気ガス温度ＴＨＣＩ及び触媒流出排
気ガス温度ＴＨＣＯに応じて副噴射量ＱＦＩＮＡを補正
するための補正係数ＫＣＡＴＭＰを定めるマップを示す
図である。
気ガス温度ＴＨＣＯに応じて副噴射量ＱＦＩＮＡを補正
するための補正係数ＫＣＡＴＭＰを定めるマップを示す
図である。
【図８】触媒通過空気量ＧＡＣＡＴに応じて副噴射量Ｑ
ＦＩＮＡを補正するための補正係数ｔＫＧＡを定めるマ
ップを示す図である。
ＦＩＮＡを補正するための補正係数ｔＫＧＡを定めるマ
ップを示す図である。
【図９】触媒流入排気ガス温度に基づき触媒流出排気ガ
ス温度推定値ＴＨＣＥを算出する際のなまし率ｔＴＩＭ
Ｃを触媒通過空気量ＧＡＣＡＴに応じて定めるマップを
示す図である。
ス温度推定値ＴＨＣＥを算出する際のなまし率ｔＴＩＭ
Ｃを触媒通過空気量ＧＡＣＡＴに応じて定めるマップを
示す図である。
１…ディーゼルエンジン本体 ２…吸気系 ３…エアクリーナ ４…排気系 ５…リーンＮＯx 触媒コンバータ １０…燃料タンク １１…低圧ポンプ １２…低圧導管 １３…高圧ポンプ １４…高圧導管 １５…コモンレール １６…枝管 １７…三方電磁弁 １８…燃料噴射弁 １９…返戻管 ２１…アクセル開度センサ ２２…クランク角センサ ２３…気筒判別センサ ２４…車速センサ ２５…エアフローメータ ２６…圧力センサ ２７…触媒流入排気温センサ ２８…触媒流出排気温センサ ３０…電子制御ユニット（ＥＣＵ） ３１…中央処理装置（ＣＰＵ） ３２…システムバス ３３…リードオンリメモリ（ＲＯＭ） ３４…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ） ３５…入力ポート ３６…出力ポート ３７…Ａ／Ｄコンバータ ３８…駆動回路 ３９…駆動回路 ４０…カウンタ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３８０ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３８０Ｚ Ｆ０２Ｍ 65/00 ３０６ Ｆ０２Ｍ 65/00 ３０６Ｚ
Claims (2)
- 【請求項１】 排気系にリーンＮＯx 触媒を備えるとと
もに該触媒に供給されるべき還元剤としての燃料を機関
の膨張又は排気行程時に筒内に噴射する副噴射を実行す
る内燃機関において燃料噴射弁の故障を診断する装置で
あって、 該触媒の上流側及び下流側の温度を検出する温度検出手
段と、 副噴射の実行時に、前記温度検出手段の出力に基づき該
触媒の上流側と下流側との温度差を検出し、該温度差が
所定値以上のときには燃料噴射弁に異常があると判定す
る異常判定手段と、 を具備する、燃料噴射弁の故障診断装置。 - 【請求項２】 前記異常判定手段によって燃料噴射弁に
異常ありと判定されたときには副噴射のみ開弁時間を短
縮する開弁時間短縮手段を更に具備する、請求項１に記
載の燃料噴射弁の故障診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9228428A JPH1162686A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 燃料噴射弁の故障診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9228428A JPH1162686A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 燃料噴射弁の故障診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1162686A true JPH1162686A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=16876338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9228428A Pending JPH1162686A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 燃料噴射弁の故障診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1162686A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113513406A (zh) * | 2020-04-09 | 2021-10-19 | 北京福田康明斯发动机有限公司 | 发动机碳氢泄漏检测方法及系统、处理装置及存储介质 |
-
1997
- 1997-08-25 JP JP9228428A patent/JPH1162686A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111512027B (zh) * | 2017-12-20 | 2022-03-22 | 五十铃自动车株式会社 | 内燃机的排气净化装置 |
| US11401849B2 (en) | 2017-12-20 | 2022-08-02 | Isuzu Motors Limited | Internal combustion engine exhaust purification device |
| CN113513406A (zh) * | 2020-04-09 | 2021-10-19 | 北京福田康明斯发动机有限公司 | 发动机碳氢泄漏检测方法及系统、处理装置及存储介质 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051004 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060404 |