JP4134861B2 - Control device for premixed compression ignition type internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、予混合圧縮着火式内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a premixed compression ignition type internal combustion engine.
内燃機関の始動時や触媒不活性時に用いる燃料とそれ以外の通常時に用いる燃料とを切り替える技術(例えば、特許文献1参照。)、触媒不活性時は、補助燃料を混合して、触媒のHC転化率を向上させて触媒温度を上昇させる技術(例えば、特許文献2参照。)、オクタン価の異なる燃料を用いる内燃機関で負荷が低いほどオクタン価の低い燃料の使用割合を増加させる技術(例えば、特許文献3参照。)が知られている。 Technology for switching between fuel used when starting an internal combustion engine or when the catalyst is inactive and other fuel used when the catalyst is inactive (see, for example, Patent Document 1). When the catalyst is inactive, auxiliary fuel is mixed and the catalyst HC is mixed. A technique for increasing the catalyst temperature by improving the conversion rate (for example, see Patent Document 2), and a technique for increasing the use ratio of a fuel having a lower octane number as the load is lower in an internal combustion engine using fuels having different octane numbers (for example, patents). Reference 3) is known.
ところで、冷間始動時には排気浄化触媒が活性温度に達していないために、該排気浄化触媒での未燃燃料等の有害物質の浄化率が低下するおそれがある。そのため、排気浄化触媒を速やかに活性温度まで上昇させる必要がある。また、冷間始動時には、内燃機関の温度が低いために、燃料の蒸発が緩慢となり、該内燃機関の始動性が劣る。 By the way, since the exhaust purification catalyst does not reach the activation temperature at the time of cold start, there is a possibility that the purification rate of harmful substances such as unburned fuel in the exhaust purification catalyst is lowered. Therefore, it is necessary to quickly raise the exhaust purification catalyst to the activation temperature. Further, at the time of cold start, since the temperature of the internal combustion engine is low, the evaporation of fuel becomes slow and the startability of the internal combustion engine is inferior.
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、複数種類の燃料を用いる予混合圧縮着火式内燃機関の制御装置において、冷間始動時に問題となり得る始動性の悪化、触媒活性化の遅れを抑制する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and in a control device for a premixed compression ignition type internal combustion engine using a plurality of types of fuel, the startability deterioration, catalyst, which can be a problem during cold start It aims at providing the technique which suppresses the delay of activation.
上記課題を達成するために本発明による予混合圧縮着火式内燃機関の制御装置は、以下の手段を採用した。即ち、
排気中の有害物質を浄化する排気浄化触媒を備え、揮発性の夫々異なる複数種類の燃料を供給し且つ筒内に供給される燃料の比率を機関状態に応じて制御する予混合圧縮着火式内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の始動時に冷間始動であるか否か判定する冷間始動判定手段を備え、
前記冷間始動判定手段により冷間始動であると判定された場合には、冷間始動ではないと判定された場合よりも、筒内に供給される燃料のうち揮発性がより高い燃料の比率を高くすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a control device for a premixed compression ignition type internal combustion engine according to the present invention employs the following means. That is,
Premixed compression ignition type internal combustion engine equipped with an exhaust purification catalyst for purifying harmful substances in exhaust gas, supplying a plurality of different types of volatile fuel, and controlling the ratio of the fuel supplied into the cylinder according to the engine state In the engine control device,
Cold start determination means for determining whether or not the internal combustion engine is a cold start at the time of starting,
When it is determined that the cold start is determined by the cold start determination means, the ratio of fuel having higher volatility in the fuel supplied into the cylinder than when it is determined that the cold start is not performed It is characterized by making it high.
本発明の最大の特徴は、内燃機関の冷間始動時には揮発性の高い燃料を主に用いることにより予混合気を形成させて、さらには燃料を良好に燃焼させて、排気浄化触媒の早期活性化を図ることにある。 The most important feature of the present invention is that a pre-mixed gas is formed mainly by using a highly volatile fuel at the time of cold start of the internal combustion engine, and further the fuel is burned well so that the early activation of the exhaust purification catalyst. It is to plan.
このように構成された予混合圧縮着火式内燃機関の制御装置では、内燃機関の冷間始動時には揮発性の高い燃料の供給比率を高くする。ここで、燃料の揮発性が高いほど燃料の蒸発量が多く、着火後の火炎伝播が良好に行われる。従って、冷間始動時に揮発性の高い燃料の供給比率を高くすることにより、燃料の燃焼が良好に行われ、排気の温度を高めることができる。これにより、排気浄化触媒の温度を速やかに上昇させ、活性化させることができる。また、揮発性の高い燃料の供給比率を高めることにより、燃料の燃焼が良好に行われるようになり、内燃機関の始動性を向上させることもできる。ここで、「冷間始動
」とは、内燃機関の温度が雰囲気温度近くのときの始動に限らず、暖機完了前の温度での始動をも含めることができる。また、「揮発性」とは、常圧において低い沸点あるいは昇華温度をもち、常温において高い蒸気圧をもつという性質をいう。
In the control device of the premixed compression ignition type internal combustion engine configured as described above, the supply ratio of highly volatile fuel is increased when the internal combustion engine is cold started. Here, the higher the fuel volatility, the greater the amount of fuel evaporation, and the better the flame propagation after ignition. Therefore, by increasing the supply ratio of the highly volatile fuel at the cold start, the fuel can be burned well and the temperature of the exhaust can be raised. As a result, the temperature of the exhaust purification catalyst can be quickly raised and activated. Further, by increasing the supply ratio of highly volatile fuel, the fuel can be burned well, and the startability of the internal combustion engine can be improved. Here, the “cold start” is not limited to the start when the temperature of the internal combustion engine is close to the ambient temperature, but can also include a start at a temperature before the completion of warm-up. “Volatile” means the property of having a low boiling point or sublimation temperature at normal pressure and a high vapor pressure at normal temperature.
本発明においては、前記排気浄化触媒が活性化しているか否か判定する触媒活性判定手段を更に備え、
前記触媒活性判定手段により前記排気浄化触媒が活性化していないと判定された場合には、内燃機関の吸入空気量を減少させるとともに、前記触媒活性判定手段により触媒が活性していると判定された場合よりも、筒内に供給される燃料のうち揮発性のより高い燃料の比率を高めて燃料を燃焼させることができる。
In the present invention, further comprising catalyst activity determination means for determining whether or not the exhaust purification catalyst is activated,
When it is determined by the catalyst activity determining means that the exhaust purification catalyst is not activated, the intake air amount of the internal combustion engine is decreased and it is determined that the catalyst is activated by the catalyst activity determining means. The fuel can be burned by increasing the ratio of the more volatile fuel out of the fuel supplied into the cylinder.
このように構成された予混合圧縮着火式内燃機関の制御装置では、排気浄化触媒が活性化していない場合には、揮発性のより高い燃料、すなわち排気温度がより高くなる燃料の供給比率を高くして排気の温度を上昇させる。ここで、揮発性のより高い燃料を用いると、空燃比がより低い状態で燃焼を行うことができる。そして、吸入空気量を少なくすることで、トルクの増大を招くことなく排気の排出量に対する燃料の発熱量を大きくすることができ、結果として排気の温度を高くすることが可能となる。 また、排気浄化触媒が活性化しているとは、排気中の有害物質を許容される範囲まで浄化可能な状態にあることを表し、この許容される範囲は規制値等により定められる。 In the control device of the premixed compression ignition type internal combustion engine configured as described above, when the exhaust purification catalyst is not activated, the supply ratio of the fuel with higher volatility, that is, the fuel with higher exhaust temperature is increased. And raise the exhaust temperature. Here, when a fuel having higher volatility is used, combustion can be performed with a lower air-fuel ratio. By reducing the intake air amount, it is possible to increase the amount of heat generated by the fuel with respect to the exhaust amount without causing an increase in torque, and as a result, the exhaust temperature can be increased. Further, that the exhaust purification catalyst is activated means that it is in a state where it is possible to purify harmful substances in the exhaust to a permissible range, and this permissible range is determined by a regulation value or the like.
本発明においては、前記排気浄化触媒の温度を検出する温度検出手段を更に備え、前記温度検出手段により検出された温度が高いほど、筒内に供給される燃料のうち揮発性がより高くなる燃料の比率を低くすることができる。 In the present invention, the fuel cell further includes temperature detection means for detecting the temperature of the exhaust purification catalyst, and the higher the temperature detected by the temperature detection means, the higher the volatility of the fuel supplied into the cylinder. The ratio of can be lowered.
このように構成された予混合圧縮着火式内燃機関の制御装置では、排気浄化触媒の温度が高くなるに従って排気の温度が低下し、排気浄化触媒の温度に応じた温度の排気を該排気浄化触媒に流入させることができる。 In the control device for the premixed compression ignition type internal combustion engine configured as described above, the temperature of the exhaust gas decreases as the temperature of the exhaust gas purification catalyst increases, and the exhaust gas having a temperature corresponding to the temperature of the exhaust gas purification catalyst is discharged to the exhaust gas purification catalyst. Can be allowed to flow into.
本発明に係る予混合圧縮着火式内燃機関の制御装置では、冷間始動時に排気温度が高くなる燃料の供給比率を高めることにより、始動性を向上させ、また、排気浄化触媒の温度を速やかに上昇させることができる。 In the control device for a premixed compression ignition type internal combustion engine according to the present invention, the startability is improved by increasing the fuel supply ratio at which the exhaust temperature becomes high at the cold start, and the temperature of the exhaust purification catalyst is quickly increased. Can be raised.
以下、本発明による予混合圧縮着火式内燃機関の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。ここでは、本発明による予混合圧縮着火式内燃機関を車両駆動用のディーゼル機関に適用した場合を例に挙げて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of a premixed compression ignition type internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where the premixed compression ignition internal combustion engine according to the present invention is applied to a diesel engine for driving a vehicle will be described as an example.
図1は、本実施例によるエンジン1及びその吸排気系の概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
図1に示すエンジン1は、気筒2を有し、予混合燃焼及び拡散燃焼により運転が可能な内燃機関である。
An
エンジン1には、気筒2内へ軽油を噴射する筒内燃料噴射弁3が備えられている。
The
また、エンジン1には、吸気通路4が接続されている。この吸気通路4には、該吸気通路4内を流通する吸気中にガソリンを噴射する吸気内燃料噴射弁5が設けられている。
An intake passage 4 is connected to the
尚、ガソリンは軽油よりも揮発性が高く、従って、本実施例では、揮発性の高い燃料と
してガソリンを使用し、揮発性の低い燃料として軽油を使用する。
In addition, gasoline has higher volatility than light oil. Therefore, in this embodiment, gasoline is used as a highly volatile fuel, and light oil is used as a low volatile fuel.
吸気通路4には、該吸気通路4内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁41が設けられている。この吸気絞り弁41には、ステップモータ等で構成されて該吸気絞り弁41を開閉駆動する吸気絞り用アクチュエータ42が取り付けられている。
The intake passage 4 is provided with an
一方、エンジン1には、排気通路6が接続されている。排気通路6の途中には、排気中の有害物質を浄化する排気浄化触媒7が備えられている。この排気浄化触媒7は、上流側に選択還元型NOx触媒7a、下流側に酸化触媒7bを備えて構成されている。この選択
還元型NOx触媒7aは、流入する排気が酸素過剰の雰囲気であって、還元剤(HC等)
が存在するときに、排気中に含まれるNOxを還元または分解する触媒である。尚、本実
施例で単に排気浄化触媒7という場合には、選択還元型NOx触媒7aと酸化触媒7bと
の両方の触媒を示すものとする。
On the other hand, an exhaust passage 6 is connected to the
Is a catalyst that reduces or decomposes NOx contained in the exhaust gas. In the present embodiment, when the exhaust purification catalyst 7 is simply used, both the selective reduction
排気浄化触媒7の下流の排気通路6には、該排気通路6を流通する排気の温度に応じた信号を出力する排気温度センサ8が備えられている。この排気温度センサ8により、排気浄化触媒7から流出する排気の温度を検出し、排気浄化触媒7の床温を測定することができる。
The exhaust passage 6 downstream of the exhaust purification catalyst 7 is provided with an
ここで、筒内燃料噴射弁3に駆動電流が印加されると、筒内燃料噴射弁3が開弁し、その結果、筒内燃料噴射弁3から気筒2内へ軽油が噴射される。一方、吸気内燃料噴射弁5に駆動電流が印加されると、吸気内燃料噴射弁5が開弁し、その結果、吸気内燃料噴射弁5から吸気通路4内へガソリンが噴射される。吸気通路4内へ噴射されたガソリンは、空気とともに混合気を形成して気筒2へ吸入される。これにより、予混合燃焼が可能となる。一方、吸気行程中に筒内燃料噴射弁3から軽油を噴射させることによっても予混合燃焼を行うことが可能である。また、筒内燃料噴射弁3及び吸気内燃料噴射弁5から噴射される燃料の量や供給比率は、エンジン回転数と負荷とからマップにより算出される。更に、燃料噴射時期もエンジン回転数とエンジン負荷とからマップにより算出される。これらのマップは、予め実験等により求めておく。
Here, when a drive current is applied to the in-cylinder
ここで、図2は、エンジン回転数とエンジン発生トルクとエンジン燃焼状態との関係の一例を示した図である。 Here, FIG. 2 is a diagram showing an example of the relationship among the engine speed, the engine generated torque, and the engine combustion state.
エンジン回転数が低く且つエンジン発生トルクが小さい運転領域(1)では、軽油の供給比率を多くし、且つ、軽油の噴射時期を例えばクランクアングルで上死点前60度から90度までの間とする。ガソリンは、吸気行程中に噴射される。この運転領域(1)では、主に軽油の燃焼によりエンジン1の運転が行われるが、ガソリンも少量供給し軽油の着火性を向上させている。即ち、運転領域(1)は、軽油及びガソリンによる予混合燃焼を行う燃焼モードが選択される。燃料の供給比率は、例えば軽油9割に対しガソリン1割である。ここでは、気筒2内への軽油の供給時期を通常よりも早くし、ガソリン及び軽油で予混合気を形成させる。尚、この運転領域(1)では、軽油だけを供給するようにしても良い。
In the operation region (1) where the engine speed is low and the engine generated torque is small, the light oil supply ratio is increased, and the light oil injection timing is, for example, between 60 degrees and 90 degrees before top dead center at the crank angle. To do. Gasoline is injected during the intake stroke. In this operation region (1), the
また、エンジン回転数及びエンジン発生トルクが中程度の運転領域(2)では、運転領域(1)と比較してガソリンの供給量を増加させ、且つ、軽油の噴射時期を例えばクランクアングルで上死点前60度から90度までの間とする。ガソリンは、吸気行程中に噴射される。この運転領域(2)でも、気筒2内への軽油の供給時期を通常よりも早くし、軽油及びガソリンで予混合気を形成させる。即ち、運転領域(2)は、軽油及びガソリンによる予混合燃焼を行う燃焼モードが選択される。また、エンジン回転数若しくはエンジン発生トルクが大きくなるに従いガソリンの供給比率を高くする。
Further, in the operation region (2) where the engine speed and the engine generated torque are medium, the gasoline supply amount is increased as compared with the operation region (1), and the injection timing of the light oil is dead at a crank angle, for example. It is between 60 degrees and 90 degrees before the point. Gasoline is injected during the intake stroke. Also in this operation region (2), the supply timing of light oil into the
更に、エンジン回転数が高く且つエンジン発生トルクが大きい運転領域(3)では、運転領域(2)であって運転領域(3)に切り替わる直前の高回転高負荷側と比較してガソリンの供給量を減少させ、且つ、軽油の噴射時期を例えばクランクアングルで上死点前30度から上死点後10度までの間とする。ガソリンは、吸気行程中に噴射される。この運転領域(3)では、主に軽油によりエンジン1の運転が行われるが、軽油の着火性を向上させるためにガソリンも供給されている。即ち、運転領域(3)は、主に軽油による拡散燃焼を行う燃焼モードが選択される。
Further, in the operation region (3) where the engine speed is high and the engine generated torque is large, the gasoline supply amount is compared with the high rotation high load side immediately before the operation region (2) is switched to the operation region (3). And the light oil injection timing is, for example, between 30 degrees before top dead center and 10 degrees after top dead center at a crank angle. Gasoline is injected during the intake stroke. In this operation region (3), the
以上述べたように構成されたエンジン1には、該エンジン1を制御するための電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)9が併設されている。このECU9は、
エンジン1の運転条件や運転者の要求に応じてエンジン1の運転状態を制御するユニットである。
The
It is a unit that controls the operating state of the
ECU9には、各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの他、エンジン1に取り付けられ該エンジン1の冷却水温度を測定する水温センサ10の出力信号がECU9に入力されるようになっている。一方、ECU9には、筒内燃料噴射弁3、吸気内燃料噴射弁5等が電気配線を介して接続され、これらを制御することが可能になっている。また、前記ECU9は、各種アプリケーションプログラム及び各種制御マップを記憶している。
Various sensors are connected to the ECU 9 via electric wiring, and in addition to the various sensors described above, an output signal of a
ところで、エンジン1の冷間始動時には、燃料が蒸発しにくいためシリンダ壁面に燃料が付着する等して該燃料に着火しにくくなる。このように燃料に着火しにくくなると、エンジン1の始動性が悪化する。
By the way, when the
ここで、軽油はガソリンに比べると、低い温度で蒸発しにくい。これは、軽油がガソリンよりも揮発性が低いことによる。従って、エンジン1の冷間始動時に軽油を多く使用すると、該軽油は蒸発しにくいためエンジン1の始動もしにくくなる。しかし、エンジン1の始動時はエンジン回転数が低くエンジン発生トルクが小さいので、図2のマップによれば、運転領域(1)に該当し、燃料として主に軽油が使用される。これにより、エンジン1の冷間始動時の始動性が悪化してしまう。
Here, light oil is less likely to evaporate at a lower temperature than gasoline. This is because light oil is less volatile than gasoline. Therefore, if a large amount of light oil is used when the
その点、本実施例では、エンジン1の冷間始動時には、ガソリンの供給比率を多くする。例えば、エンジン1の始動時であって、水温センサ10から得られる冷却水温度が規定の温度よりも低い場合には、冷間始動時であるとして、ガソリンと軽油との供給比率を例えば9対1とする。一方、冷却水温度若しくは吸気温度が規定の温度以上の場合には、冷間始動時ではないとして、ガソリンと軽油との供給比率を例えば1対9とする。軽油はガソリンを着火させるために必要となるため、少なくとも着火に必要な量を供給する。すなわち、軽油はガソリンと比較して着火性がよく、火種となり得るが、軽油の粒子に着火してもその周りに予混合気が形成されていないと火炎伝播しにくい。そのため、予混合気を形成しておく必要がある。一方、ガソリンのみを供給しても着火しにくいので、着火性のよい軽油を気筒内に供給する必要がある。
In this regard, in this embodiment, the gasoline supply ratio is increased when the
ここで、「規定の温度」は、ガソリンと軽油との供給比率を例えば1対9とした場合に、燃料に着火しにくくなる冷却水温度として予め実験等により求めても良い。また、暖機完了後の温度としても良く、例えば、冷却水温度が70℃のときとしても良い。 Here, the “specified temperature” may be obtained in advance through experiments or the like as the cooling water temperature at which the fuel is difficult to ignite when the supply ratio of gasoline to light oil is, for example, 1: 9. Moreover, it is good also as the temperature after completion of warming-up, for example, it is good also when the cooling water temperature is 70 degreeC.
尚、本実施例においては、冷却水温度が低くなるほど、ガソリンの供給比率を高くしても良い。ここで、冷却水の温度とガソリンの供給比率との関係を予め実験等により求めマップ化し、該マップに冷却水温度を代入してガソリンの供給比率を得ることができる。 In the present embodiment, the gasoline supply ratio may be increased as the coolant temperature decreases. Here, the relationship between the temperature of the cooling water and the supply ratio of gasoline can be obtained in advance through experiments or the like and mapped, and the supply ratio of gasoline can be obtained by substituting the cooling water temperature into the map.
このように、エンジン1の冷間始動時に揮発性の高い燃料であるガソリンの供給比率を高くすることにより、燃料の着火性、更にはエンジン1の始動性を向上させることができる。
Thus, by increasing the supply ratio of gasoline, which is a highly volatile fuel, when the
本実施例では、排気浄化触媒7の昇温時に揮発性の高い燃料、即ちガソリンの供給比率を高くする。 In the present embodiment, the supply ratio of highly volatile fuel, that is, gasoline, is increased when the exhaust purification catalyst 7 is heated.
尚、本実施例においては、適用対象となるエンジン1やその他ハードウェアの基本構成については、実施例1と共通なので説明を割愛する。
In the present embodiment, the basic configuration of the
ところで、排気浄化触媒7が活性温度まで上昇していない場合には、該排気浄化触媒7における排気中の有害成分の浄化率が低下する。しかし、予混合圧縮着火による燃焼を行うと、NOxの排出を抑制することはできるが、HCやCOが排出されることがある。こ
の場合、下流の排気浄化触媒7で浄化することが前提となるが、該排気浄化触媒7が活性化していない場合には、HCやCOの浄化率が低下するため、該排気浄化触媒7の温度を活性温度まで速やかに上昇させて活性化させることが重要となる。
By the way, when the exhaust purification catalyst 7 does not rise to the activation temperature, the purification rate of harmful components in the exhaust in the exhaust purification catalyst 7 decreases. However, combustion by premixed compression ignition can suppress NOx emission, but HC and CO may be emitted. In this case, it is assumed that the exhaust purification catalyst 7 on the downstream side is used for purification. However, if the exhaust purification catalyst 7 is not activated, the purification rate of HC and CO decreases, so that the exhaust purification catalyst 7 It is important to increase the temperature quickly to the activation temperature for activation.
ここで、ガソリンは軽油と比較して揮発性が高く、また、理論空燃比近傍で燃焼させること可能である。そして、理論空燃比近傍でガソリンを燃焼させる場合には、リーン空燃比で軽油を燃焼させる場合と比較して、エンジン1の吸入空気量が少ないため、排気温度が高くなる。即ち、吸気絞り弁41を絞ることにより吸入空気量を減少させて、空燃比を低下させると、排気の流量が減少させ且つ排気の温度を高くすることができる。ここで、吸入空気量が減り、圧力の低い状態から吸気の圧縮行われるため、圧縮行程末期の温度が低くなるので揮発性の低い燃料は蒸発しないでシリンダ壁面に付着するなどして着火しにくくなり、未燃燃料が排出されてしまうおそれがある。そこで、本実施例では、ガソリンの供給比率を高めつつ吸気絞り弁41を絞って排気の温度を上昇させる。
Here, gasoline has higher volatility than light oil and can be burned near the stoichiometric air-fuel ratio. When gasoline is burned near the stoichiometric air-fuel ratio, the exhaust air temperature becomes higher because the intake air amount of the
このように、ガソリンを燃焼させると、軽油を燃焼させた場合よりも排気の温度を高くすることができ、従って、排気浄化触媒7を速やかに昇温させることができる。 In this way, when gasoline is burned, the temperature of the exhaust can be made higher than when light oil is burned, and therefore the exhaust purification catalyst 7 can be raised in temperature quickly.
そして、本実施例では、排気温度センサ8の出力信号から得られる排気温度、即ち排気浄化触媒7の温度に基づいてガソリンと軽油との供給比率をフィードバック制御する。例えば、排気温度センサ8により得られる排気の温度が排気浄化触媒7の活性温度以下の場合には、ガソリンの供給比率を9割とし、残り1割を軽油とする。一方、排気の温度が活性温度よりも高くなった場合には、ガソリンの供給比率を1割とし、残り9割を軽油とする。ここで、活性温度は、軽油中のHCを酸化可能な温度である例えば210℃とすることができる。また、選択還元型NOx触媒7a若しくは酸化触媒7bの何れか一方が活性
温度に達するまで燃料の供給比率を変更しても良く、両触媒7a、7bが活性温度に達するまで燃料の供給比率を変更するようにしても良い。
In this embodiment, the feed ratio between gasoline and light oil is feedback-controlled based on the exhaust temperature obtained from the output signal of the
このように、排気浄化触媒7の温度が活性温度よりも低い場合には、軽油よりも揮発性の高い燃料であるガソリンの供給比率を高くすることにより、排気の温度を高くすることができ、排気浄化触媒7を活性温度まで速やかに昇温させることができる。 Thus, when the temperature of the exhaust purification catalyst 7 is lower than the activation temperature, the exhaust gas temperature can be increased by increasing the supply ratio of gasoline, which is a fuel having higher volatility than light oil, The exhaust purification catalyst 7 can be quickly heated up to the activation temperature.
また、排気浄化触媒7の温度が軽油を酸化可能な温度まで上昇した後は、軽油の供給比率を高くすることにより、排気浄化触媒7へ軽油中のHCを供給することができ、該HCの酸化反応熱により該排気浄化触媒7の温度を維持することができる。 Further, after the temperature of the exhaust purification catalyst 7 rises to a temperature at which light oil can be oxidized, the HC in the light oil can be supplied to the exhaust purification catalyst 7 by increasing the supply ratio of the light oil. The temperature of the exhaust purification catalyst 7 can be maintained by the oxidation reaction heat.
尚、本実施例では、排気浄化触媒7の床温に基づいて、段階的にガソリンと軽油との供給比率を変更しても良い。ここでは、排気浄化触媒7の温度を複数の段階で区切り、各段階で燃料の供給比率を変更し、且つ、排気浄化触媒7の温度が高い段階となるに従ってガソリンの供給比率が低くなるようにしても良い。即ち、排気温度がより高い燃料であるガソリンの供給比率を段階的に低くしても良い。ここで、排気浄化触媒7の温度と燃料の供給比率との関係を予め実験等により求めマップ化しておき、該マップに排気浄化触媒7の温度を代入して燃料の供給比率を得ることができる。この際、軽油中のHCが排気浄化触媒7の下流へ流出しない程度の燃料供給比率として求めても良い。 In this embodiment, the supply ratio of gasoline to light oil may be changed stepwise based on the bed temperature of the exhaust purification catalyst 7. Here, the temperature of the exhaust purification catalyst 7 is divided into a plurality of stages, the fuel supply ratio is changed at each stage, and the gasoline supply ratio becomes lower as the temperature of the exhaust purification catalyst 7 becomes higher. May be. That is, the supply ratio of gasoline, which is a fuel having a higher exhaust temperature, may be lowered stepwise. Here, the relationship between the temperature of the exhaust purification catalyst 7 and the fuel supply ratio can be obtained in advance through experiments or the like and mapped, and the temperature of the exhaust purification catalyst 7 can be substituted into the map to obtain the fuel supply ratio. . At this time, the fuel supply ratio may be determined so that HC in the light oil does not flow downstream of the exhaust purification catalyst 7.
また、本実施例では、排気浄化触媒7の床温に基づいて、ガソリンと軽油との供給比率を徐々に変化させても良い。即ち、排気温度がより高い燃料であるガソリンの供給比率を徐々に低くしても良い。ここで、排気浄化触媒7の温度と燃料の供給比率との関係を予め実験等により求めマップ化しておき、該マップへ排気浄化触媒7の温度を代入して燃料の供給比率を得ることができる。この際、軽油中のHCが排気浄化触媒7の下流へ流出しない程度の燃料供給比率として求めても良い。 In this embodiment, the supply ratio of gasoline to light oil may be gradually changed based on the bed temperature of the exhaust purification catalyst 7. That is, the supply ratio of gasoline, which is a fuel having a higher exhaust temperature, may be gradually lowered. Here, the relationship between the temperature of the exhaust purification catalyst 7 and the fuel supply ratio can be obtained by an experiment or the like in advance and mapped, and the temperature of the exhaust purification catalyst 7 can be substituted into the map to obtain the fuel supply ratio. . At this time, the fuel supply ratio may be determined so that HC in the light oil does not flow downstream of the exhaust purification catalyst 7.
以上説明したように、本実施例によれば、排気浄化触媒7の昇温時に揮発性の高い燃料、即ちガソリンの供給比率を高くすることにより、排気の温度を上昇させ、排気浄化触媒7の温度を速やかに活性温度まで上昇させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the temperature of the exhaust gas is increased by increasing the supply ratio of highly volatile fuel, that is, gasoline, when the temperature of the exhaust gas purification catalyst 7 is raised. The temperature can be quickly raised to the activation temperature.
尚、実施例1および実施例2においては、揮発性の高い燃料としてガソリンを、揮発性の低い燃料として軽油を採用して説明したが、これに代えて、揮発性の高い燃料として軽質軽油を、揮発性の低い燃料として重質軽油を採用しても良い。 In Example 1 and Example 2, gasoline is used as the highly volatile fuel and light oil is used as the less volatile fuel. However, instead of this, light gas oil is used as the highly volatile fuel. Alternatively, heavy gas oil may be employed as a low-volatile fuel.
1 エンジン
2 気筒
3 筒内燃料噴射弁
4 吸気通路
5 吸気内燃料噴射弁
6 排気通路
7 排気浄化触媒
7a 選択還元型NOx触媒
7b 酸化触媒
8 排気温度センサ
9 ECU
10 水温センサ
41 吸気絞り弁
42 吸気絞り用アクチュエータ
DESCRIPTION OF
10
Claims (3)
前記内燃機関の始動時に冷間始動であるか否か判定する冷間始動判定手段を備え、
前記冷間始動判定手段により冷間始動であると判定された場合には、冷間始動ではないと判定された場合よりも、筒内に供給される燃料のうち揮発性がより高い燃料の比率を高くすることを特徴とする予混合圧縮着火式内燃機関の制御装置。 In a control device for a premixed compression ignition internal combustion engine that includes an exhaust purification catalyst that purifies harmful substances in exhaust gas, and that controls the ratio of a plurality of types of volatile fuel that are supplied into the cylinder according to the engine state ,
Cold start determination means for determining whether or not the internal combustion engine is a cold start at the time of starting,
When it is determined that the cold start is determined by the cold start determination means, the ratio of fuel having higher volatility in the fuel supplied into the cylinder than when it is determined that the cold start is not performed A control device for a premixed compression ignition type internal combustion engine, characterized in that
前記触媒活性判定手段により前記排気浄化触媒が活性化していないと判定された場合には、内燃機関の吸入空気量を減少させるとともに、前記触媒活性判定手段により触媒が活性していると判定された場合よりも、筒内に供給される燃料のうち揮発性のより高い燃料の比率を高めて燃料を燃焼させることを特徴とする請求項1に記載の予混合圧縮着火式内燃機関の制御装置。 Further comprising catalyst activity determination means for determining whether or not the exhaust purification catalyst is activated;
When it is determined by the catalyst activity determining means that the exhaust purification catalyst is not activated, the intake air amount of the internal combustion engine is decreased and it is determined that the catalyst is activated by the catalyst activity determining means. 2. The control apparatus for a premixed compression ignition type internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel is burned by increasing a ratio of fuel having higher volatility in the fuel supplied into the cylinder than in the case.
The apparatus further comprises temperature detection means for detecting the temperature of the exhaust purification catalyst, and the higher the temperature detected by the temperature detection means, the lower the proportion of fuel that is more volatile among the fuel supplied into the cylinder. The control device for a premixed compression ignition type internal combustion engine according to claim 1 or 2.
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