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JP2007270646A - Exhaust emission control device of vehicular internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device of vehicular internal combustion engine Download PDF

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JP2007270646A
JP2007270646A JP2006094217A JP2006094217A JP2007270646A JP 2007270646 A JP2007270646 A JP 2007270646A JP 2006094217 A JP2006094217 A JP 2006094217A JP 2006094217 A JP2006094217 A JP 2006094217A JP 2007270646 A JP2007270646 A JP 2007270646A
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JP
Japan
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operation pattern
internal combustion
combustion engine
shift
reducing agent
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006094217A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
嘉則 ▲高▼橋
Yoshinori Takahashi
Nobuhiro Kondo
暢宏 近藤
Kenji Kodama
健司 児玉
Yoshihisa Takeda
好央 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Original Assignee
Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
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Application filed by Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp filed Critical Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device of a vehicular internal combustion engine, which performs a rich spike in the optimal timing in response to a driving operation pattern of a driver, when purging NOx of a storage type NOx catalyst. <P>SOLUTION: When purging the NOx of the storage type NOx catalyst 42, the driving operation pattern (an inter-shift operation time and a maximum engine speed of an engine with every shift stage) of the driver of a vehicle is detected and learnt (10b). The rich spike is performed by setting the timing of the rich spike on the basis of the driving operation pattern of the driver (10a). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用内燃機関の排気浄化装置に係り、特に、内燃機関の排気通路に設けた吸蔵型NOx触媒のNOxパージ技術に関する。   The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle, and more particularly to a NOx purge technique for a storage type NOx catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine.

車両に搭載された内燃機関(エンジン)の排気通路には一般に排気後処理装置として排気浄化触媒が介装されており、当該排気浄化触媒により排気中の有害物質(CO、HC、NOx等)が酸化或いは還元されて除去される。
特に、エンジンがディーゼルエンジンのようにNOxを排出し易いエンジンの場合には、排気浄化触媒として、酸化雰囲気(リーン空燃比下)においてNOxを吸蔵する一方、還元雰囲気(リッチ空燃比下)において当該吸蔵したNOxを放出し還元除去(NOxパージ)してNOxを浄化可能な吸蔵型NOx触媒が広く採用されている。
An exhaust purification catalyst is generally provided as an exhaust aftertreatment device in an exhaust passage of an internal combustion engine (engine) mounted on a vehicle, and harmful substances (CO, HC, NOx, etc.) in the exhaust are exhausted by the exhaust purification catalyst. It is removed by oxidation or reduction.
In particular, when the engine is an engine that easily discharges NOx, such as a diesel engine, as an exhaust purification catalyst, the NOx is stored in an oxidizing atmosphere (under a lean air-fuel ratio), while the NOx is stored in a reducing atmosphere (under a rich air-fuel ratio). Storage NOx catalysts capable of purifying NOx by releasing the stored NOx and reducing and removing (NOx purge) are widely used.

そして、このような吸蔵型NOx触媒では、定期的にリッチ空燃比のガス(リッチガス、例えばHCガス)を吸蔵型NOx触媒にスパイク的に供給するようにしており、これにより還元雰囲気を形成してNOxパージを行うようにしている(これをリッチスパイクという)。
ところで、リッチスパイクはエンジンの燃料を増量させて行うことが多いが、このような場合、エンジンの運転状態によってはリッチスパイクを行うことが不適切である場合がある。
In such a storage-type NOx catalyst, a rich air-fuel ratio gas (rich gas, for example, HC gas) is periodically supplied to the storage-type NOx catalyst in a spike manner, thereby forming a reducing atmosphere. NOx purge is performed (this is called rich spike).
By the way, the rich spike is often performed by increasing the fuel of the engine, but in such a case, it may be inappropriate to perform the rich spike depending on the operating state of the engine.

例えば、エンジンが低速低負荷運転状態にあるときには、排気温度が低いために吸蔵型NOx触媒も低温であり、リッチスパイクを行ってもリッチガスがスリップ(HCスリップ)するおそれがあり、エンジンが高速高負荷運転状態にあるときには、リッチスパイクを行うと吸蔵型NOx触媒が過昇温してしまうおそれがある。さらに、エンジンの運転状態によってはリッチスパイクを行うとトルク変動が発生してトルクショックを引き起こすおそれもある。   For example, when the engine is in a low speed and low load operation state, the exhaust gas temperature is low, so the storage NOx catalyst is also low temperature, and even if rich spike is performed, the rich gas may slip (HC slip). When in the load operation state, if the rich spike is performed, the storage-type NOx catalyst may overheat. Further, depending on the operating state of the engine, if rich spike is performed, torque fluctuation may occur and torque shock may occur.

そこで、リッチスパイクを実施するにあたり、一般にはエンジンの運転状態に応じてリッチスパイクの実施条件の成立可否判断を行うようにしている。
また、リッチスパイクの実施中に変速機の変速が実施されると、リッチスパイクによるトルク変動と変速によるトルク変動とが重なってトルクショックが大きくなることから、例えば自動変速機の変速を予測し、変速時期と重ならないようにリッチスパイクを行うような技術が開発されている(特許文献1)。
特開平9−184438号公報
Therefore, when performing the rich spike, it is generally determined whether or not the rich spike execution condition is satisfied according to the operating state of the engine.
Also, if the transmission is changed during the rich spike, the torque fluctuation due to the rich spike overlaps with the torque fluctuation due to the shift, resulting in a large torque shock. A technique for performing rich spike so as not to overlap with the shift timing has been developed (Patent Document 1).
JP-A-9-184438

ところで、上記特許文献では、車速やスロットル開度に応じて変速を予測するようにしており、運転者の運転操作パターン等を考慮して変速を予測してはおらず、例えば運転者の変速操作パターン(自動変速機では例えば加速操作パターン)如何によっては依然として変速とリッチスパイクとが重なりかねないという問題がある。
つまり、一回のリッチスパイクの実施には一定期間を必要とするが、例えば運転者の好みに基づく運転者の変速操作パターン如何によっては先の変速から次の変速までの変速操作間時間が通常の運転者の場合よりも短くなる場合があり、このような場合には、当該短い変速操作間時間にリッチスパイクを実施するとリッチスパイクが完了しないという問題がある。この場合、上記の如くトルクショックが大きくならないようにするには不完全な状態でリッチスパイクを中断せざるを得ず、再度リッチスパイクを実施する必要が生じ、燃費の悪化につながり好ましいことではない。
By the way, in the above patent document, the shift is predicted according to the vehicle speed and the throttle opening, and the shift is not predicted in consideration of the driving operation pattern of the driver. (For example, an acceleration operation pattern in an automatic transmission) There is still a problem that a shift and a rich spike may overlap each other.
In other words, a certain period of time is required to execute a single rich spike, but the time between shift operations from the previous shift to the next shift is normal depending on the driver's shift operation pattern based on the driver's preference, for example. In such a case, there is a problem that the rich spike is not completed if the rich spike is performed during the short time between the shifting operations. In this case, in order to prevent the torque shock from increasing as described above, the rich spike must be interrupted in an incomplete state, and it is necessary to execute the rich spike again, which is not preferable because it leads to deterioration of fuel consumption. .

そして、このように不完全なリッチスパイクが断続的に繰り返し行われることになると、還元剤である軽油を断続的に供給することとなり、その結果、NOxを還元することなく断続的に軽油を燃焼させることになり、多くの反応熱が発生し続けることになるため、吸蔵型NOx触媒が過昇温するという問題がある。さらに、このように過昇温した状態では、吸蔵されたNOxが放出され易く、放出されたNOxは排ガスが酸化状態であるため還元することができず当該NOxがそのまま排出されてしまったり、また過昇温した状態では触媒はNOxを吸蔵することが困難であるため排ガス中のNOxがそのまま排出されてしまうという問題もある。   When such incomplete rich spikes are repeated intermittently, light oil as a reducing agent is intermittently supplied, and as a result, light oil is burned intermittently without reducing NOx. As a result, a large amount of heat of reaction continues to be generated. Further, in the state of excessive temperature rise, the stored NOx is easily released, and the released NOx cannot be reduced because the exhaust gas is in an oxidized state, and the NOx is discharged as it is, Since it is difficult for the catalyst to occlude NOx when the temperature is excessively high, there is a problem that NOx in the exhaust gas is discharged as it is.

また、吸蔵型NOx触媒にはリッチスパイクを行うのに適切な排気流量、触媒温度等が存在しており、当該適切な排気流量、触媒温度等となる時期についても運転者の好みに基づく運転者の加速操作パターンに大きく左右されるという問題がある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、吸蔵型NOx触媒のNOxパージを行うにあたり、運転者の運転操作パターンに応じて最適な時期にリッチスパイクを実施可能な車両用内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
Further, the storage type NOx catalyst has an exhaust flow rate, catalyst temperature, and the like that are appropriate for performing a rich spike, and a driver based on the driver's preference regarding the timing of the appropriate exhaust flow rate, catalyst temperature, etc. There is a problem that it is greatly influenced by the acceleration operation pattern.
The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to perform rich NOx purging of the storage type NOx catalyst at an optimal time according to the driving operation pattern of the driver. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle that can implement a spike.

上記目的を達成するため、請求項1の車両用内燃機関の排気浄化装置は、車両に搭載された内燃機関の排気通路に設けられ、酸化雰囲気にあるときNOxを吸蔵する一方、還元雰囲気にあるとき該吸蔵したNOxを放出し還元除去する吸蔵型NOx触媒と、前記吸蔵型NOx触媒を還元雰囲気にすべく該吸蔵型NOx触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、車両の運転者の運転操作パターンを検出する運転操作パターン検出手段と、前記運転操作パターン検出手段により検出された運転者の運転操作パターンを学習する学習手段と、前記学習手段により学習された運転者の運転操作パターンに基づき前記還元剤供給手段による前記還元剤の供給時期を設定する還元剤供給時期設定手段と、該還元剤供給時期設定手段により設定された供給時期に前記還元剤を供給する制御手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 1 is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and stores NOx when in an oxidizing atmosphere while being in a reducing atmosphere. An occlusion type NOx catalyst for releasing and reducing the occluded NOx, a reducing agent supplying means for supplying a reducing agent to the occlusion type NOx catalyst to make the occlusion type NOx catalyst into a reducing atmosphere, a vehicle driver Driving operation pattern detection means for detecting a driving operation pattern, learning means for learning a driving operation pattern of the driver detected by the driving operation pattern detection means, and driving operation patterns of the driver learned by the learning means Based on the reducing agent supply timing setting means for setting the supply timing of the reducing agent by the reducing agent supply means, and the supply timing set by the reducing agent supply timing setting means. Characterized in that a control means for supplying a serial reducing agent.

請求項2の車両用内燃機関の排気浄化装置では、請求項1において、車両には内燃機関に連結されて変速機が設けられるとともに、該変速機の変速操作を行う変速操作手段を備え、前記運転操作パターン検出手段は、該変速操作手段の変速操作パターンを検出し、前記学習手段は、該検出された変速操作パターンを学習することを特徴とする。
請求項3の車両用内燃機関の排気浄化装置では、請求項2において、前記変速操作パターンを規定するパラメータは先の変速段から次の変速段までの変速操作間時間であって、前記学習手段は該変速操作間時間を学習し、前記還元剤供給時期設定手段は、前記変速操作間時間に基づき前記還元剤の供給期間よりも前記次の変速段までの時間の方が大きいときに前記先の変速段で前記還元剤の供給時期を設定することを特徴とする。
An exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the vehicle is provided with a transmission coupled to the internal combustion engine, and further includes a shift operation means for performing a shift operation of the transmission, The driving operation pattern detecting means detects a speed change operation pattern of the speed change operating means, and the learning means learns the detected speed change operation pattern.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an exhaust purification apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to the second aspect, wherein the parameter defining the shift operation pattern is a time between shift operations from the previous shift stage to the next shift stage, and the learning means. Learns the time between the shift operations, and the reducing agent supply timing setting means determines that the time until the next shift stage is larger than the supply period of the reducing agent based on the time between the shift operations. The supply timing of the reducing agent is set at the shift speed.

請求項4の車両用内燃機関の排気浄化装置では、請求項2または3において、内燃機関の加速を行う加速操作手段を備え、前記運転操作パターン検出手段は、さらに前記加速操作手段の加速操作パターンを検出し、前記学習手段は、さらに該検出された加速操作パターンを前記変速機の変速段毎に学習することを特徴とする。
請求項5の車両用内燃機関の排気浄化装置では、請求項2乃至4のいずれかにおいて、内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、前記加速操作パターンを規定するパラメータは変速段毎の内燃機関の最高回転速度であって、前記学習手段は該変速段毎の内燃機関の最高回転速度を学習することを特徴とする。
An exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 4 further comprises acceleration operation means for accelerating the internal combustion engine according to claim 2 or 3, wherein the driving operation pattern detection means further includes an acceleration operation pattern of the acceleration operation means. The learning means further learns the detected acceleration operation pattern for each gear stage of the transmission.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an exhaust purification apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to any one of the second to fourth aspects, further comprising a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine, wherein the parameter defining the acceleration operation pattern The learning means learns the maximum rotational speed of the internal combustion engine for each shift speed.

請求項1の車両用内燃機関の排気浄化装置によれば、吸蔵型NOx触媒のNOxパージを行うにあたり、車両の運転者の運転操作パターンを検出して学習し、当該運転者の運転操作パターンに基づいてリッチスパイクを実施するようにしたので、リッチスパイクを運転者の好みの運転操作パターンを考慮して最適な時期に実施することができる。これにより、リッチスパイクの安定化を図り、NOxパージの適正化を図ることができる。   According to the exhaust purification system for an internal combustion engine for a vehicle of claim 1, when performing NOx purging of the storage type NOx catalyst, the driving operation pattern of the driver of the vehicle is detected and learned, and the driving operation pattern of the driver is obtained. Since the rich spike is executed based on the above, the rich spike can be executed at an optimal time in consideration of the driver's favorite driving operation pattern. As a result, it is possible to stabilize the rich spike and to optimize the NOx purge.

請求項2の車両用内燃機関の排気浄化装置によれば、運転者による変速操作手段の変速操作パターンを検出して学習し、当該運転者の変速操作パターンに基づいてリッチスパイクを実施するようにしたので、リッチスパイクを運転者の好みの変速操作パターンを考慮して変速時期と重ならないような最適な時期に実施することができる。これにより、トルクショックが増長されないようにできることはもちろん、リッチスパイクが変速により不完全な状態で中断されないようにして燃費の悪化を防止できるとともに、不完全なリッチスパイクの連続による吸蔵型NOx触媒の過昇温やこれに伴うNOxの放出を防止することができる。   According to the exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 2, the shift operation pattern of the shift operation means by the driver is detected and learned, and the rich spike is performed based on the shift operation pattern of the driver. Therefore, the rich spike can be performed at an optimum time so as not to overlap with the gear shift timing in consideration of the driver's favorite gear shift operation pattern. As a result, the torque shock can be prevented from increasing, and the rich spike can be prevented from being interrupted in an incomplete state by shifting, thereby preventing deterioration of fuel consumption. It is possible to prevent excessive temperature rise and NOx emission associated therewith.

請求項3の車両用内燃機関の排気浄化装置によれば、変速操作パターンを規定するパラメータは先の変速段から次の変速段までの変速操作間時間であり、当該変速操作間時間に基づき還元剤の供給期間よりも次の変速段までの時間の方が大きいときに先の変速段で還元剤の供給を行うようにしたので、リッチスパイクを運転者の好みの変速操作間時間を考慮して変速時期と重ならないような変速段で実施することができる。   According to the exhaust purification system for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 3, the parameter defining the shift operation pattern is the time between shift operations from the previous shift stage to the next shift stage, and the reduction is performed based on the shift operation time. When the time until the next gear stage is longer than the agent supply period, the reducing agent is supplied at the previous gear stage. Therefore, it can be carried out at a gear position that does not overlap with the gear shift timing.

請求項4の車両用内燃機関の排気浄化装置によれば、さらに加速操作手段の加速操作パターンを検出して変速機の変速段毎に学習し、当該加速操作パターンに基づいてリッチスパイクを実施するようにしたので、リッチスパイクを運転者の好みの加速操作パターンをも考慮して最適な時期に実施することができる。これにより、不完全なリッチスパイクの繰り返しを防止でき、無駄な還元剤の消費を抑えながらNOx浄化率の向上を図ることができる。   According to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to the fourth aspect, the acceleration operation pattern of the acceleration operation means is further detected and learned for each gear stage of the transmission, and the rich spike is performed based on the acceleration operation pattern. As a result, the rich spike can be performed at an optimum time in consideration of the driver's favorite acceleration operation pattern. Thereby, incomplete rich spikes can be prevented from being repeated, and the NOx purification rate can be improved while suppressing wasteful consumption of reducing agent.

請求項5の車両用内燃機関の排気浄化装置によれば、加速操作パターンを規定するパラメータは変速段毎の内燃機関の最高回転速度であるので、リッチスパイクを運転者の好みの加速操作に基づく変速段毎の内燃機関の最高回転速度を考慮し、最適な回転速度ひいてはリッチスパイクに最適な排気流量、触媒温度等となる時期に実施することができる。これにより、排ガス温度が可能な限り触媒に適した状態でリッチスパイクを実施可能であるために還元剤が十分に反応することになり、HCスリップを防止しながらNOx浄化率の向上を図ることができる。   According to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 5, since the parameter that defines the acceleration operation pattern is the maximum rotation speed of the internal combustion engine for each shift stage, the rich spike is based on the driver's favorite acceleration operation. In consideration of the maximum rotational speed of the internal combustion engine for each shift stage, it can be carried out at the time when the optimal rotational speed and thus the exhaust flow rate, catalyst temperature, etc., which are optimal for the rich spike. As a result, since the rich spike can be performed with the exhaust gas temperature suitable for the catalyst as much as possible, the reducing agent reacts sufficiently, and it is possible to improve the NOx purification rate while preventing HC slip. it can.

以下、図面を参照して、本発明に係る車両用内燃機関の排気浄化装置の一実施形態を説明する。
図1は、本発明に係る車両用内燃機関の排気浄化装置のシステム構成図であり、図1において、符号1は、例えばコモンレール式ディーゼルエンジンを示し、符号10は、エンジン制御装置の主要部をなす電子コントロールユニット(以下、ECUという)を示す。
Hereinafter, an embodiment of an exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram of an exhaust purification device for an internal combustion engine for a vehicle according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a common rail diesel engine, for example, and reference numeral 10 indicates a main part of the engine control device. An electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) is shown.

詳細な図示を省略するが、コモンレール式ディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)1は、ニードル弁ならびにこのニードル弁の先端側および基端側に設けられた燃料室および制御室を有した燃料インジェクタを気筒毎に備え、燃料室および制御室は燃料通路を介して蓄圧室に接続され、制御室は燃料戻し通路を介して燃料タンクに接続されている。そして、ECU10の制御下で、燃料インジェクタに設けられた電磁弁が開くと、蓄圧室内から供給された高圧燃料が燃料インジェクタを通じてエンジン1の燃焼室に噴射され、電磁弁が閉じると燃料噴射が終了するものとなっており、このように電磁弁の開閉弁時期を制御することで燃料噴射開始・終了時期(燃料噴射量)が調節される。   Although not shown in detail, a common rail diesel engine (hereinafter simply referred to as an engine) 1 includes a needle valve and a fuel injector having a fuel chamber and a control chamber provided on the distal end side and the proximal end side of the needle valve. Provided for each cylinder, the fuel chamber and the control chamber are connected to a pressure accumulating chamber via a fuel passage, and the control chamber is connected to a fuel tank via a fuel return passage. Under the control of the ECU 10, when the solenoid valve provided in the fuel injector is opened, the high-pressure fuel supplied from the pressure accumulating chamber is injected into the combustion chamber of the engine 1 through the fuel injector, and when the solenoid valve is closed, the fuel injection is finished. Thus, the fuel injection start / end timing (fuel injection amount) is adjusted by controlling the opening / closing timing of the solenoid valve.

エンジン1は、吸気マニホールド11に接続された吸気管12と、排気マニホールド13に接続された排気管(排気通路)14とを有している。吸気管12の途中には、過給機20のコンプレッサ21とインタークーラ31と吸気スロットル弁32が配されている。一方、排気管14の途中には、過給機20のタービン22、排気ブレーキ15、軽油添加インジェクタ50、後処理装置40および図示しないマフラが設けられている。   The engine 1 has an intake pipe 12 connected to an intake manifold 11 and an exhaust pipe (exhaust passage) 14 connected to an exhaust manifold 13. In the middle of the intake pipe 12, a compressor 21, an intercooler 31, and an intake throttle valve 32 of the supercharger 20 are arranged. On the other hand, a turbine 22 of the supercharger 20, an exhaust brake 15, a light oil addition injector 50, an aftertreatment device 40 and a muffler (not shown) are provided in the middle of the exhaust pipe 14.

図1中、符号36は、排気マニホールド13から吸気管12に延びるEGR通路を示し、EGR通路36の途中には、EGRガスを冷却するEGRクーラ37とEGRガスのエンジン1への供給および供給遮断のためのEGR弁38とが設けられている。
エンジン1にはクラッチ(図示せず)を介して手動変速機18が連結されており、当該手動変速機18はシフトレバー(図示せず、変速操作手段)の変速操作に応じて変速段が選択されるように構成されている。ここでは、手動変速機18は例えば前進4段(1st、2nd、3rd及び4th)、後進1段で構成されている。
In FIG. 1, reference numeral 36 denotes an EGR passage extending from the exhaust manifold 13 to the intake pipe 12. In the middle of the EGR passage 36, an EGR cooler 37 that cools EGR gas and supply of EGR gas to the engine 1 and supply interruption An EGR valve 38 is provided.
A manual transmission 18 is connected to the engine 1 via a clutch (not shown), and the manual transmission 18 is selected in accordance with a shift operation of a shift lever (not shown, shift operation means). It is configured to be. Here, the manual transmission 18 includes, for example, four forward speeds (1st, 2nd, 3rd and 4th) and one reverse speed.

後処理装置40は、パティキュレートマター(PM)を捕集して燃焼除去するディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)41と、当該DPF41の前段に位置して酸化雰囲気(リーン空燃比)で排ガス中のNOxを吸蔵するとともに還元雰囲気(リッチ空燃比)で吸蔵させたNOxを放出し還元除去(NOxパージ)するNOx吸蔵触媒(吸蔵型NOx触媒)42と、DPF41の後段に位置して余剰のHC、COを酸化除去する後段触媒43とを備えて構成されている。そして、後処理装置40の前段には軽油添加インジェクタ50が設けられている。   The post-processing device 40 includes a diesel particulate filter (DPF) 41 that collects particulate matter (PM) and burns and removes the particulate matter (PM), and NOx in exhaust gas in an oxidizing atmosphere (lean air-fuel ratio) that is positioned in front of the DPF 41. NOx occlusion catalyst (occlusion type NOx catalyst) 42 that occludes NOx occluded in a reducing atmosphere (rich air-fuel ratio) and releases and removes (NOx purge), and excess HC and CO located in the subsequent stage of the DPF 41 And a rear-stage catalyst 43 that oxidizes and removes the catalyst. A light oil addition injector 50 is provided in the front stage of the aftertreatment device 40.

軽油添加インジェクタ50は、主としてDPF41に捕集されたPMを燃焼除去するDPF41の強制再生時において前段のNOx吸蔵触媒42を昇温させるとともにDPF41を昇温させるべく排ガス中に軽油(燃料、HC)を噴射するものであり、ECU10により駆動制御される。
ECU10には、上記クラッチの断接状態を検出することでクラッチの操作有無を検出するクラッチセンサ60、上記シフトレバーにおける変速段の選択位置(シフト位置)を検出するシフト位置センサ61、アクセルペダル(図示せず)のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ62、クランク角を検出するクランク角センサ63等の各種センサ類が接続されている。なお、クランク角センサ63は、クランク角に基づいてエンジン回転速度Neを検出可能である(回転速度検出手段)。
The light oil addition injector 50 mainly uses light oil (fuel, HC) in the exhaust gas to raise the temperature of the NOx storage catalyst 42 and raise the temperature of the DPF 41 at the time of forced regeneration of the DPF 41 that mainly burns and removes PM collected by the DPF 41. And is driven and controlled by the ECU 10.
The ECU 10 includes a clutch sensor 60 that detects whether or not the clutch is operated by detecting the clutch engagement / disengagement state, a shift position sensor 61 that detects a shift position selection position (shift position) of the shift lever, an accelerator pedal ( Various sensors such as an accelerator opening sensor 62 that detects an accelerator opening (not shown) and a crank angle sensor 63 that detects a crank angle are connected. The crank angle sensor 63 can detect the engine rotational speed Ne based on the crank angle (rotational speed detecting means).

これより、ECU10は、アクセル開度センサ62により検出されたアクセル開度とクランク角センサ63により検出されたエンジン回転速度Neとに基づいてエンジン1の運転領域を判別し、エンジン運転領域に応じてエンジン1の各燃料インジェクタの電磁弁をオンオフして燃料噴射タイミングおよび燃料噴射量を制御可能である。
また、ECU10には、NOx吸蔵触媒42のNOxパージを行うためのNOxパージ制御部(還元剤供給時期設定手段、制御手段)10aが設けられている。NOxパージ制御部10aは、上記に加え、NOxパージを行うべく上記各燃料インジェクタの電磁弁を制御可能に構成されている。具体的には、NOxパージ制御部10aでは、NOxパージの実施要求に応じ、上記各燃料インジェクタから所定期間(還元剤の供給期間)に亘り所定量の軽油(燃料、還元剤、HC)を増量して噴射することよりリッチ空燃比のガス(リッチガス)を排気管14に排出させてNOx吸蔵触媒42に供給し、所謂リッチスパイクを実施する(還元剤供給手段)。これにより、NOx吸蔵触媒42を還元雰囲気にでき、NOx吸蔵触媒42に吸蔵されたNOxを放出し還元除去可能である。
Thus, the ECU 10 determines the operating region of the engine 1 based on the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 62 and the engine rotational speed Ne detected by the crank angle sensor 63, and according to the engine operating region. The fuel injection timing and the fuel injection amount can be controlled by turning on and off the solenoid valve of each fuel injector of the engine 1.
Further, the ECU 10 is provided with a NOx purge control unit (reducing agent supply timing setting means, control means) 10a for performing NOx purge of the NOx storage catalyst 42. In addition to the above, the NOx purge control unit 10a is configured to be able to control the solenoid valves of the fuel injectors so as to perform NOx purge. Specifically, the NOx purge control unit 10a increases a predetermined amount of light oil (fuel, reducing agent, HC) from each of the fuel injectors over a predetermined period (reducing agent supply period) in response to a request to perform NOx purging. Thus, the rich air-fuel ratio gas (rich gas) is discharged to the exhaust pipe 14 and supplied to the NOx storage catalyst 42, and so-called rich spike is performed (reducing agent supply means). As a result, the NOx storage catalyst 42 can be in a reducing atmosphere, and NOx stored in the NOx storage catalyst 42 can be released and reduced and removed.

また、上述したようにエンジン1の運転状態等によってはリッチスパイクを実施するとトルク変動が生じてトルクショックが引き起こされる等の不都合が発生することから、NOxパージ制御部10aは、このような不都合を回避し、エンジン1の運転状態等に依らず適切な時期にNOxパージを実施可能に構成されている。
さらに、ECU10には、運転操作パターン学習部(運転操作パターン検出手段、学習手段)10bが設けられている。当該運転操作パターン学習部10bは、ドライバ毎に車両の運転操作の好みが異なり(きびきび運転、ゆったり運転等)、この影響がリッチスパイク時期にも出ることから、このような影響を排除して最適な時期にリッチスパイクを行えるよう、ドライバ毎の運転操作パターンを学習可能に構成されている。
Further, as described above, depending on the operating state of the engine 1 and the like, when the rich spike is performed, torque fluctuation occurs and torque shock is caused. Therefore, the NOx purge control unit 10a has such problems. In this way, the NOx purge can be performed at an appropriate time regardless of the operating state of the engine 1 or the like.
Further, the ECU 10 is provided with a driving operation pattern learning unit (driving operation pattern detecting means, learning means) 10b. Since the driving operation pattern learning unit 10b has a different preference for driving the vehicle for each driver (such as a crisp driving, a comfortable driving, etc.) and this influence also appears in the rich spike period, it is optimal to eliminate such an influence. The driving operation pattern for each driver can be learned so that a rich spike can be performed at an appropriate time.

以下、このように構成された本発明に係る車両用内燃機関の排気浄化装置の作用及び効果について説明する。
先ず、運転操作パターン学習部10bにおける学習内容について説明する。
運転操作パターンとしては種々有るが、ここでは、特にリッチスパイク時期に与える影響の大きな上記シフトレバーを操作する場合の変速操作パターンとアクセルペダルを操作する場合の加速操作パターンの学習について説明する。
The operation and effect of the exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle according to the present invention configured as described above will be described below.
First, the learning content in the driving operation pattern learning unit 10b will be described.
Although there are various driving operation patterns, here, learning of a shift operation pattern when operating the shift lever having a large influence on the rich spike timing and an acceleration operation pattern when operating the accelerator pedal will be described.

[変速操作パターンの学習]
図2、3には、シフトアップ時における先の変速段から次の変速段までの変速操作間時間、例えばクラッチセンサ60からの情報に基づいてクラッチが一回作動してから次に作動するまでの時間の頻度分布が各変速段の切換操作毎に示されており、図2がゆったり運転を好むドライバAの変速操作パターン、図3がきびきび運転を好むドライバBの変速操作パターンを示している。
[Learning gear shifting pattern]
FIGS. 2 and 3 show the time between the shift operation from the previous shift stage to the next shift stage at the time of the shift up, for example, based on information from the clutch sensor 60 until the clutch is operated once. 2 is shown for each switching operation of each gear stage, FIG. 2 shows a shifting operation pattern of driver A who prefers a leisurely driving, and FIG. 3 shows a shifting operation pattern of driver B who prefers a crisp driving. .

図2によれば、シフトアップ時、ゆったり運転を好むドライバAの場合は、1stで中程度加速(一点鎖線)した後、2ndからすぐに3rdに変速(実線)し、3rdで大きく加速(破線)する傾向にあることがわかり、一方、図3によれば、きびきび運転を好むドライバBの場合は、1stからすぐに2ndに変速(一点鎖線)した後、2ndで大きく加速(実線)し、3rdで中程度加速(破線)する傾向にあることがわかる。   According to FIG. 2, in the case of driver A who likes slow driving at the time of upshifting, the vehicle accelerates moderately at 1st (dashed line), then shifts from 2nd to 3rd immediately (solid line), and greatly accelerates at 3rd (dashed line) On the other hand, according to FIG. 3, in the case of driver B who prefers the crisp operation, the gear shifts from 1st to 2nd (dash-dotted line) and then greatly accelerates (solid line) at 2nd. It turns out that it tends to accelerate moderately (broken line) at 3rd.

これより、当該変速操作パターンの学習では、クラッチセンサ60からの情報またはシフト位置センサ61からの情報に基づき、ドライバ毎に、各変速段の切換操作毎の変速操作間時間を検出し(運転操作パターン検出手段)、これを学習し、学習値をECU10のメモリに記憶する。なお、この変速操作パターンの学習は常時更新される。
[加速操作パターンの学習]
例えば、きびきび運転を好むドライバBの場合は、アクセルペダルの加速操作も比較的急峻であり、各変速段でのエンジン回転速度Neも比較的大きく上昇することが考えられ、一方、ゆったり運転を好むドライバAの場合は、アクセルペダルの加速操作も比較的緩慢であり、各変速段でのエンジン回転速度Neも比較的緩やかに上昇することが考えられる。
Thus, in learning of the shift operation pattern, based on information from the clutch sensor 60 or information from the shift position sensor 61, the time between shift operations for each switching operation of each shift stage is detected for each driver (driving operation). Pattern detection means), learns this, and stores the learned value in the memory of the ECU 10. Note that learning of this shift operation pattern is constantly updated.
[Learning acceleration operation patterns]
For example, in the case of driver B who prefers to drive crisply, the acceleration operation of the accelerator pedal is also relatively steep, and the engine rotational speed Ne at each shift stage is considered to be relatively large, while he prefers to drive slowly. In the case of the driver A, the acceleration operation of the accelerator pedal is also relatively slow, and the engine rotational speed Ne at each shift stage is considered to increase relatively slowly.

これより、当該加速操作パターンの学習では、クランク角センサ63からの情報に基づき、ドライバ毎に、各変速段において到達可能な最高エンジン回転速度Nemを検出し(運転操作パターン検出手段)、これを学習し、学習値をECU10のメモリに記憶する。なお、この加速操作パターンの学習についても常時更新される。
次に、NOxパージ制御部10aにおけるNOxパージ制御内容について説明する。
Thus, in the learning of the acceleration operation pattern, the maximum engine speed Nem that can be reached at each gear position is detected for each driver based on the information from the crank angle sensor 63 (driving operation pattern detection means). Learning is performed, and the learning value is stored in the memory of the ECU 10. The learning of the acceleration operation pattern is constantly updated.
Next, the content of NOx purge control in the NOx purge control unit 10a will be described.

図4には、本発明に係るNOxパージ制御の制御ルーチンがフローチャートで示されており、以下同フローチャートに沿い説明する。
ステップS10では、NOxパージ要求があったか否かを判別する。判別結果が偽(No)の場合には当該ルーチンを抜ける一方、判別結果が真(Yes)でNOxパージ要求があったと判定された場合には、ステップS12に進む。
FIG. 4 is a flowchart showing a control routine for NOx purge control according to the present invention, which will be described below.
In step S10, it is determined whether or not a NOx purge request has been made. If the determination result is false (No), the routine is exited. On the other hand, if the determination result is true (Yes) and it is determined that a NOx purge request has been made, the process proceeds to step S12.

ステップS12では、現在の変速段が1stであるか否かを判別する。判別結果が真(Yes)で現在の変速段が1stである場合には、ステップS14に進む。
ステップS14では、上記学習した1stから2ndへの変速操作間時間に基づき、リッチスパイク完了までに2ndへの変速操作が無いかどうかを判別する。つまり、リッチスパイクには上記の如く所定期間が必要であるが、上記学習した1stから2ndへの変速操作間時間に基づき、このリッチスパイクのための所定期間が現時点から2ndへの変速操作が予測される時期までの時間内に納まるか否かを判別する。
In step S12, it is determined whether or not the current gear position is 1st. If the determination result is true (Yes) and the current gear position is 1st, the process proceeds to step S14.
In step S14, it is determined whether or not there is no shift operation to the 2nd before the completion of the rich spike based on the learned time between the 1st and 2nd shift operations. In other words, the rich spike requires a predetermined period as described above, but based on the learned time between 1st and 2nd shift operations, the predetermined period for the rich spike is predicted to be a shift operation from the current time to 2nd. It is discriminated whether or not it is within the time until the specified time.

ステップS14の判別結果が真(Yes)でリッチスパイク完了までに2ndへの変速操作が無いと判定された場合には、ステップS30に進む。
ステップS30では、上記学習から得られた最適なリッチスパイクポイントであるか否か、即ち上記加速操作パターンの学習に基づき、1stにおいて到達可能な最高エンジン回転速度Nemに対応した最適なリッチスパイクポイントであるか否かを判別する。具体的には、例えば最高エンジン回転速度Nemに近くなった時点で最適なリッチスパイクポイントと判定するようにする。
If the determination result in step S14 is true (Yes) and it is determined that there is no 2nd shift operation before the completion of the rich spike, the process proceeds to step S30.
In step S30, whether or not the optimal rich spike point is obtained from the learning, that is, the optimal rich spike point corresponding to the maximum engine speed Nem that can be reached in 1st based on the learning of the acceleration operation pattern. It is determined whether or not there is. Specifically, for example, the optimum rich spike point is determined when the engine speed is close to the maximum engine speed Nem.

これより、一般にエンジン回転速度Neが高いほど排気流量が多く、排気温度が高いためにリッチスパイクには適当であるが、例えば、きびきび運転を好むドライバBの場合は、最高エンジン回転速度Nemが高く、できるだけ高いエンジン回転速度Neでリッチスパイクを実施可能であり、一方、ゆったり運転を好むドライバAの場合は、最高エンジン回転速度Nemは比較的低く、エンジン回転速度Neが高くなるのを待つことなくリッチスパイクを実施可能である。   Thus, generally, the higher the engine speed Ne, the higher the exhaust flow rate and the higher the exhaust temperature. Therefore, it is suitable for the rich spike. For example, in the case of the driver B who prefers the crisp operation, the maximum engine speed Nem is high. The rich spike can be executed at the highest engine speed Ne as much as possible. On the other hand, in the case of the driver A who prefers a leisurely driving, the maximum engine speed Nem is relatively low, without waiting for the engine speed Ne to increase. Rich spikes can be implemented.

そして、ステップS32では、1stにおいて且つ最適なリッチスパイクポイントにおいてリッチスパイクを実施する。
上記ステップS14の判別結果が偽(No)でリッチスパイク完了までに2ndへの変速操作が有ると判定された場合には、ステップS16に進む。
ステップS16では、上記学習した2ndから3rdへの変速操作間時間に基づき、2ndでリッチスパイクが可能か否かを判別する。つまり、リッチスパイクのための所定期間が上記学習した2ndから3rdへの変速操作間時間内に納まるか否かを判別する。判別結果が真(Yes)で2ndにてリッチスパイクが可能と判定された場合、或いは上記ステップS12の判別結果が偽(No)の場合にはステップS18に進む。
In step S32, rich spike is performed at the first rich spike point.
If the determination result in step S14 is false (No) and it is determined that there is a shift operation to 2nd before the rich spike is completed, the process proceeds to step S16.
In step S16, it is determined based on the learned time between 2nd to 3rd speed change operations whether rich spike is possible in 2nd. That is, it is determined whether or not the predetermined period for the rich spike falls within the learned 2nd to 3rd shift operation time. If the determination result is true (Yes) and it is determined that rich spike is possible at 2nd, or if the determination result in step S12 is false (No), the process proceeds to step S18.

ステップS18では、現在の変速段が2ndであるか否かを判別する。判別結果が真(Yes)で現在の変速段が2ndである場合には、ステップS20に進む。
ステップS20では、上記学習した2ndから3rdへの変速操作間時間に基づき、上記ステップS14の場合と同様に、リッチスパイク完了までに3rdへの変速操作が無いかどうかを判別する。判別結果が真(Yes)でリッチスパイク完了までに3rdへの変速操作が無いと判定された場合には、ステップS30に進み、2ndにおいて到達可能な最高エンジン回転速度Nemに対応した最適なリッチスパイクポイントであるか否かを判別する。
In step S18, it is determined whether or not the current gear position is 2nd. If the determination result is true (Yes) and the current gear position is 2nd, the process proceeds to step S20.
In step S20, based on the learned time between shift operations from 2nd to 3rd, as in the case of step S14, it is determined whether or not there is no shift operation to 3rd before completion of rich spike. If the determination result is true (Yes) and it is determined that there is no shift operation to 3rd before the rich spike is completed, the process proceeds to step S30 and the optimal rich spike corresponding to the maximum engine speed Nem that can be reached in 2nd. It is determined whether or not it is a point.

ステップS30の判別結果が真(Yes)で最適なリッチスパイクポイントであると判定された場合には、ステップS32に進み、2ndにおいて且つ最適なリッチスパイクポイントにおいてリッチスパイクを実施する。
例えば、図2、3によれば、ゆったり運転を好むドライバAの場合は、2ndから3rdへの変速操作間時間が短いために2ndではリッチスパイクを完了できない可能性が高いのであるが、きびきび運転を好むドライバBの場合は、1stから2ndへの変速操作間時間は短い一方で2ndから3rdへの変速操作間時間が長いために2ndでリッチスパイクを完了可能である。
If the determination result of step S30 is true (Yes) and it is determined that the optimal rich spike point is reached, the process proceeds to step S32, and rich spike is performed at the second rich and optimal rich spike point.
For example, according to FIGS. 2 and 3, in the case of driver A who prefers leisurely driving, there is a high possibility that rich spike cannot be completed in 2nd because the time between shifting operations from 2nd to 3rd is short. In the case of driver B who prefers, the rich spike can be completed at 2nd because the time between shifting operations from 1st to 2nd is short while the time between shifting operations from 2nd to 3rd is long.

上記ステップS20の判別結果が偽(No)でリッチスパイク完了までに3rdへの変速操作が有ると判定された場合には、ステップS22に進む。
ステップS22では、上記学習した3rdから4thへの変速操作間時間に基づき、3rdでリッチスパイクが可能か否かを判別する。つまり、リッチスパイクのための所定期間が上記学習した3rdから4thへの変速操作間時間内に納まるか否かを判別する。判別結果が真(Yes)で3rdにてリッチスパイクが可能と判定された場合、或いは上記ステップS18の判別結果が偽(No)の場合にはステップS24に進む。
If the determination result in step S20 is false (No) and it is determined that there is a shift operation to 3rd before the rich spike is completed, the process proceeds to step S22.
In step S22, it is determined whether or not rich spike is possible at 3rd based on the learned time between 3rd and 4th gear shifting operations. That is, it is determined whether or not the predetermined period for the rich spike falls within the learned 3rd to 4th shift operation time. If the determination result is true (Yes) and it is determined that rich spike is possible at 3rd, or if the determination result in step S18 is false (No), the process proceeds to step S24.

ステップS24では、現在の変速段が3rdであるか否かを判別する。判別結果が真(Yes)で現在の変速段が3rdである場合には、ステップS26に進む。
ステップS26では、上記学習した3rdから4thへの変速操作間時間に基づき、上記ステップS14、ステップS20の場合と同様に、リッチスパイク完了までに4thへの変速操作が無いかどうかを判別する。判別結果が真(Yes)でリッチスパイク完了までに4thへの変速操作が無いと判定された場合には、ステップS30に進み、3rdにおいて到達可能な最高エンジン回転速度Nemに対応した最適なリッチスパイクポイントであるか否かを判別する。
In step S24, it is determined whether or not the current gear position is 3rd. If the determination result is true (Yes) and the current gear position is 3rd, the process proceeds to step S26.
In step S26, based on the learned inter-shift time from 3rd to 4th, as in the case of steps S14 and S20, it is determined whether or not there is no shift operation to 4th before the completion of the rich spike. If the determination result is true (Yes) and it is determined that there is no gear shift operation to 4th before the completion of the rich spike, the process proceeds to step S30 and the optimal rich spike corresponding to the maximum engine speed Nem that can be reached in 3rd. It is determined whether or not it is a point.

ステップS30の判別結果が真(Yes)で最適なリッチスパイクポイントであると判定された場合には、ステップS32に進み、3rdにおいて且つ最適なリッチスパイクポイントにおいてリッチスパイクを実施する。
例えば、図2、3によれば、きびきび運転を好むドライバBの場合は、3rdから4thへの変速操作間時間が比較的短いために3rdではリッチスパイクを完了できない可能性が高いのであるが、ゆったり運転を好むドライバAの場合は、1stから2nd及び2ndから3rdへの変速操作間時間は短い一方で3rdから4thへの変速操作間時間が長いために3rdでリッチスパイクを完了可能である。
If the determination result of step S30 is true (Yes) and it is determined that the optimum rich spike point is reached, the process proceeds to step S32, and the rich spike is executed at 3rd and at the optimal rich spike point.
For example, according to FIGS. 2 and 3, in the case of driver B who prefers the crisp operation, the time between 3rd to 4th gear shifting operations is relatively short, so there is a high possibility that the rich spike cannot be completed in 3rd. In the case of driver A who prefers a comfortable driving, the time between the shifting operations from 1st to 2nd and 2nd to 3rd is short, while the time between shifting operations from 3rd to 4th is long, so that the rich spike can be completed at 3rd.

上記ステップS26の判別結果が偽(No)でリッチスパイク完了までに4thへの変速操作が有ると判定された場合、或いは上記ステップS24の判別結果が偽(No)の場合にはステップS28に進む。
ステップS28では、現在の変速段が最高速変速段の4thであるか否かを判別する。判別結果が真(Yes)で現在の変速段が4thである場合には、ステップS30に進み、4thにおいて到達可能な最高エンジン回転速度Nemに対応した最適なリッチスパイクポイントであるか否かを判別する。
If the determination result in step S26 is false (No) and it is determined that there is a shift operation to 4th before the rich spike is completed, or if the determination result in step S24 is false (No), the process proceeds to step S28. .
In step S28, it is determined whether or not the current shift speed is 4th of the highest speed shift speed. If the determination result is true (Yes) and the current gear position is 4th, the process proceeds to step S30 to determine whether or not the optimal rich spike point corresponding to the maximum engine speed Nem that can be reached at 4th. To do.

ステップS30の判別結果が真(Yes)で最適なリッチスパイクポイントであると判定された場合には、ステップS32に進み、4thにおいて且つ最適なリッチスパイクポイントにおいてリッチスパイクを実施する。
つまり、1stでも2ndでも3rdでもリッチスパイクの実施条件が成立しないような場合には、変速操作パターンに拘わらず最終的に4thにおいてリッチスパイクを実施することとなる。
If the determination result in step S30 is true (Yes) and it is determined that the point is an optimal rich spike point, the process proceeds to step S32, and rich spike is performed at 4th and at the optimal rich spike point.
That is, if the execution condition of the rich spike is not satisfied in the first, second, or third, the rich spike is finally executed at the 4th regardless of the shift operation pattern.

以上説明したように、本発明に係る車両用内燃機関の排気浄化装置では、各変速段の切換操作毎の変速操作間時間をパラメータとして変速操作パターンをドライバ毎に学習し、さらに各変速段において到達可能な最高エンジン回転速度Nemをパラメータとして加速操作パターンをドライバ毎に学習し、これらの学習値に基づいてリッチスパイクを実施可能な変速段、及び、各変速段の最適なリッチスパイクポイントを設定するようにしている。   As described above, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine for a vehicle according to the present invention, the shift operation pattern is learned for each driver using the time between shift operations for each shift stage switching operation as a parameter. Acceleration operation patterns are learned for each driver using the maximum engine speed Nem that can be reached as a parameter, and based on these learning values, rich spikes can be implemented, and optimal rich spike points for each gear stage are set. Like to do.

従って、リッチスパイクをドライバの好みの変速操作パターンを考慮して変速時期と重ならないような変速段で実施することができ、トルクショックが増長されないようにできることはもちろん、リッチスパイクが変速によって不完全な状態で中断されないようにして燃費の悪化を防止できるとともに、不完全なリッチスパイクの連続によるNOx吸蔵触媒42の過昇温やこれに伴うNOxの放出を防止することができる。   Therefore, the rich spike can be executed at a gear position that does not overlap with the gear shift timing in consideration of the driver's favorite gear shift operation pattern, and the torque spike can be prevented from increasing, and the rich spike is imperfect due to the gear shift. Thus, the fuel consumption can be prevented from being deteriorated by not being interrupted in an unfavorable state, and the excessive temperature rise of the NOx occlusion catalyst 42 and the accompanying release of NOx due to incomplete rich spikes can be prevented.

さらに、リッチスパイクをドライバの好みの加速操作パターンをも考慮して最適な回転速度ひいてはリッチスパイクに最適な排気流量、触媒温度等となる時期に実施することができ、HCスリップを防止しながらNOx浄化率の向上を図ることができる。
このように、本発明に係る車両用内燃機関の排気浄化装置によれば、リッチスパイクの安定化を図り、NOxパージの適正化を図ることができる。
In addition, the rich spike can be executed at the time when the optimum rotation speed and the exhaust flow rate, the catalyst temperature, etc. are optimal for the rich spike in consideration of the driver's favorite acceleration operation pattern, and NOx while preventing HC slip. The purification rate can be improved.
As described above, according to the exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle according to the present invention, it is possible to stabilize the rich spike and to optimize the NOx purge.

以上で本発明に係る車両用内燃機関の排気浄化装置の一実施形態の説明を終えるが、本発明の実施形態は上記に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、運転操作パターンを例えば変速操作パターン及び加速操作パターンとして説明したが、これに限られるものではなく、リッチスパイクに影響を与えるものであれば他の運転操作パターン情報をも取り込んで学習を行い、その学習結果をNOxパージ制御に反映するようにしてもよい。
This is the end of the description of the embodiment of the exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle according to the present invention, but the embodiment of the present invention is not limited to the above.
For example, in the above embodiment, the driving operation pattern has been described as, for example, a shift operation pattern and an acceleration operation pattern. However, the present invention is not limited to this, and other driving operation pattern information may be used as long as it affects a rich spike. It is also possible to learn by taking in and reflect the learning result in the NOx purge control.

また、上記実施形態では、運転操作パターンを学習してリッチスパイクの最適な時期を設定するようにしているが、リッチスパイクに影響を与えるものであれば運転操作パターン以外の情報、例えば道路状況(平地路または坂路等)をも取り込んで学習を行い、その学習結果をNOxパージ制御に反映するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、変速機が手動変速機18である場合を例に説明したが、変速機は自動変速機であってもよく、この場合には、変速操作パターンとして例えばアクセル開度センサ62からの情報に基づくアクセルペダルの加速操作パターンを用いるようにすればよい。
In the above embodiment, the driving operation pattern is learned to set the optimum time of the rich spike. However, information other than the driving operation pattern, such as road conditions (if it affects the rich spike, for example, It is also possible to learn by taking in a flat road or a slope, and reflect the learning result in the NOx purge control.
In the above embodiment, the case where the transmission is the manual transmission 18 has been described as an example. However, the transmission may be an automatic transmission. In this case, for example, an accelerator opening sensor is used as a shift operation pattern. The accelerator pedal acceleration operation pattern based on the information from 62 may be used.

また、上記実施形態では、各燃料インジェクタから所定期間に亘り所定量の燃料を増量して噴射することによりリッチスパイクを行うようにしているが、その他の手法、例えば軽油添加インジェクタ50から軽油(燃料、還元剤、HC)を添加してリッチスパイクを行う場合であっても本発明を良好に適用可能である。
また、上記実施形態では、後処理装置40をDPF41、NOx吸蔵触媒42及び後段触媒43で構成した場合を例に説明したが、少なくともNOx吸蔵触媒42を有していれば触媒等の組み合わせは如何なるものであってもよい。
In the above-described embodiment, a rich spike is performed by increasing a predetermined amount of fuel from each fuel injector and injecting it over a predetermined period. However, other methods such as light oil (fuel) The present invention can be satisfactorily applied even when rich spike is performed by adding a reducing agent, HC).
Further, in the above embodiment, the case where the post-treatment device 40 is configured by the DPF 41, the NOx storage catalyst 42, and the post-stage catalyst 43 has been described as an example. It may be a thing.

本発明に係る車両用内燃機関の排気浄化装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of an exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle according to the present invention. シフトアップ時における先の変速段から次の変速段までの変速操作間時間の頻度分布を各変速段の切換操作毎に示す図であって、ゆったり運転を好むドライバAの変速操作パターンを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a frequency distribution of the time between shift operations from the previous shift stage to the next shift stage at the time of upshifting, for each switching operation of each shift stage, and showing a shift operation pattern of driver A who prefers leisurely driving. It is. シフトアップ時における先の変速段から次の変速段までの変速操作間時間の頻度分布を各変速段の切換操作毎に示す図であって、きびきび運転を好むドライバBの変速操作パターンを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a frequency distribution of the time between shift operations from the previous shift stage to the next shift stage at the time of upshifting, for each switching operation of each shift stage, and showing a shift operation pattern of driver B who prefers a crisp operation. It is. 本発明に係るNOxパージ制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a control routine of NOx purge control according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン(ディーゼルエンジン)
10 電子コントロールユニット(ECU)
10a NOxパージ制御部(還元剤供給時期設定手段、制御手段)
10b 運転操作パターン学習部(運転操作パターン検出手段、学習手段)
18 手動変速機
40 後処理装置
42 NOx吸蔵触媒(吸蔵型NOx触媒)
60 クラッチセンサ
61 シフト位置センサ
62 アクセル開度センサ
63 クランク角センサ(回転速度検出手段)
1 engine (diesel engine)
10 Electronic control unit (ECU)
10a NOx purge control unit (reducing agent supply timing setting means, control means)
10b Driving operation pattern learning unit (driving operation pattern detection means, learning means)
18 Manual transmission 40 Aftertreatment device 42 NOx storage catalyst (storage type NOx catalyst)
60 Clutch sensor 61 Shift position sensor 62 Accelerator opening sensor 63 Crank angle sensor (rotational speed detection means)

Claims (5)

車両に搭載された内燃機関の排気通路に設けられ、酸化雰囲気にあるときNOxを吸蔵する一方、還元雰囲気にあるとき該吸蔵したNOxを放出し還元除去する吸蔵型NOx触媒と、
前記吸蔵型NOx触媒を還元雰囲気にすべく該吸蔵型NOx触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
車両の運転者の運転操作パターンを検出する運転操作パターン検出手段と、
前記運転操作パターン検出手段により検出された運転者の運転操作パターンを学習する学習手段と、
前記学習手段により学習された運転者の運転操作パターンに基づき前記還元剤供給手段による前記還元剤の供給時期を設定する還元剤供給時期設定手段と、
該還元剤供給時期設定手段により設定された供給時期に前記還元剤を供給する制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用内燃機関の排気浄化装置。
An occlusion-type NOx catalyst that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine mounted on a vehicle and that occludes NOx when in an oxidizing atmosphere and releases and occludes the occluded NOx when in a reducing atmosphere;
Reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the storage NOx catalyst so as to bring the storage NOx catalyst into a reducing atmosphere;
Driving operation pattern detection means for detecting the driving operation pattern of the driver of the vehicle;
Learning means for learning the driver's driving operation pattern detected by the driving operation pattern detecting means;
Reducing agent supply timing setting means for setting the supply timing of the reducing agent by the reducing agent supply means based on the driving operation pattern of the driver learned by the learning means;
Control means for supplying the reducing agent at the supply time set by the reducing agent supply time setting means;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle, comprising:
車両には内燃機関に連結されて変速機が設けられるとともに、該変速機の変速操作を行う変速操作手段を備え、
前記運転操作パターン検出手段は、該変速操作手段の変速操作パターンを検出し、
前記学習手段は、該検出された変速操作パターンを学習することを特徴とする、請求項1記載の車両用内燃機関の排気浄化装置。
The vehicle is provided with a transmission coupled to an internal combustion engine, and includes a speed change operation means for performing a speed change operation of the transmission,
The driving operation pattern detection means detects a speed change operation pattern of the speed change operation means,
The exhaust purification device for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 1, wherein the learning means learns the detected shift operation pattern.
前記変速操作パターンを規定するパラメータは先の変速段から次の変速段までの変速操作間時間であって、前記学習手段は該変速操作間時間を学習し、
前記還元剤供給時期設定手段は、前記変速操作間時間に基づき前記還元剤の供給期間よりも前記次の変速段までの時間の方が大きいときに前記先の変速段で前記還元剤の供給時期を設定することを特徴とする、請求項2記載の車両用内燃機関の排気浄化装置。
The parameter defining the shift operation pattern is a time between shift operations from the previous shift stage to the next shift stage, and the learning means learns the time between the shift operations,
The reducing agent supply timing setting means determines the supply timing of the reducing agent at the previous shift stage when the time until the next shift stage is larger than the supply period of the reducing agent based on the time between shift operations. The exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 2, wherein:
内燃機関の加速を行う加速操作手段を備え、
前記運転操作パターン検出手段は、さらに前記加速操作手段の加速操作パターンを検出し、
前記学習手段は、さらに該検出された加速操作パターンを前記変速機の変速段毎に学習することを特徴とする、請求項2または3記載の車両用内燃機関の排気浄化装置。
Accelerating operation means for accelerating the internal combustion engine,
The driving operation pattern detection means further detects an acceleration operation pattern of the acceleration operation means,
The exhaust purification device for an internal combustion engine for a vehicle according to claim 2 or 3, wherein the learning means further learns the detected acceleration operation pattern for each gear stage of the transmission.
内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、
前記加速操作パターンを規定するパラメータは変速段毎の内燃機関の最高回転速度であって、前記学習手段は該変速段毎の内燃機関の最高回転速度を学習することを特徴とする、請求項2乃至4のいずれか記載の車両用内燃機関の排気浄化装置。
A rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the internal combustion engine;
3. The parameter that defines the acceleration operation pattern is a maximum rotational speed of the internal combustion engine for each shift stage, and the learning unit learns the maximum rotational speed of the internal combustion engine for each shift stage. 5. An exhaust emission control device for an internal combustion engine for a vehicle according to any one of claims 1 to 4.
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