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JP4635913B2 - Engine exhaust purification system - Google Patents

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JP4635913B2 JP2006058789A JP2006058789A JP4635913B2 JP 4635913 B2 JP4635913 B2 JP 4635913B2 JP 2006058789 A JP2006058789 A JP 2006058789A JP 2006058789 A JP2006058789 A JP 2006058789A JP 4635913 B2 JP4635913 B2 JP 4635913B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、エンジンの排気浄化装置に関し、詳細には、エンジンの再始動時に低温の排気が流入することによる触媒の活性低下を抑制し、排気性能の悪化を回避する技術に関する。   The present invention relates to an exhaust emission control device for an engine, and more particularly, to a technique for preventing a deterioration in exhaust performance by suppressing a decrease in the activity of a catalyst caused by low-temperature exhaust flowing when the engine is restarted.

エンジンの停止及び再始動の繰り返しによる排気性能の悪化を回避する、次のような技術が知られている。すなわち、モータジェネレータとともにハイブリッド車の複合駆動源を構成するエンジンにおいて、排気浄化触媒の劣化を検出し、エンジンの停止及び再始動を繰り返す間欠運転の可否を、検出した劣化に基づいて判定し、この判定結果に応じ、エンジンの停止(再始動の前提となる。)を禁止し、及び再始動後の運転を強制的に維持するものである(特許文献1)。この技術は、複合駆動源を構成するエンジンに限らず、車両の状態に応じてエンジンの間欠運転を行う、いわゆるアイドルストップ車の駆動源を構成するエンジンに適用することもできる。
特開2004−124827号公報(段落番号0085〜0088)
The following techniques for avoiding deterioration of exhaust performance due to repeated stop and restart of the engine are known. That is, in an engine that constitutes a hybrid drive source of a hybrid vehicle together with a motor generator, the deterioration of the exhaust purification catalyst is detected, and whether or not intermittent operation that repeats stopping and restarting of the engine is repeated is determined based on the detected deterioration. In accordance with the determination result, the engine stop (which is a precondition for restart) is prohibited, and the operation after restart is forcibly maintained (Patent Document 1). This technology is not limited to an engine that constitutes a composite drive source, but can also be applied to an engine that constitutes a drive source of a so-called idle stop vehicle that performs intermittent operation of the engine according to the state of the vehicle.
Japanese Patent Laying-Open No. 2004-124827 (paragraph numbers 0085 to 0088)

排気浄化触媒の劣化に応じてエンジンの間欠運転を禁止する上記の技術は、ハイブリッド車において、再始動後、通常の点火及び燃焼が行われるまでの空転期間にエンジンから掃出される酸素過剰なガスの流入による触媒劣化の進行を回避し、また、アイドルストップ車において、再始動後、燃焼が不安定となりがちなエンジンから排出される排気有害成分の浄化不良の発生を回避するものである。すなわち、この技術によれば、エンジンの間欠運転に起因した触媒劣化の進行、及びこれに伴う排気性能の悪化を回避することができる(前掲特許文献1の段落番号0007〜0010)。   The above-mentioned technology for prohibiting intermittent operation of the engine in accordance with deterioration of the exhaust purification catalyst is an oxygen-excess gas that is swept from the engine during the idling period after the restart until normal ignition and combustion are performed in the hybrid vehicle. In addition, in the idle stop vehicle, after the engine is restarted, it is possible to avoid the occurrence of poor purification of exhaust harmful components discharged from the engine, which tends to become unstable after restarting. That is, according to this technique, it is possible to avoid the progress of catalyst deterioration due to intermittent operation of the engine and the accompanying deterioration of exhaust performance (paragraph numbers 0007 to 0010 of the aforementioned Patent Document 1).

近時、燃料電池車に並ぶほどの高い二酸化炭素削減効果を期待し得るものとして、機械駆動源にディーゼルエンジンを採用したハイブリッド車が着目されている。このハイブリッド車では、ディーゼルエンジンの排気が本来低温であり、機関運転中に触媒の温度がガソリンエンジンを採用したものにおけるほど上昇しないことに加え、機関停止中に受ける走行風等により排気管内の排気が冷却され、再始動後、この低温の排気が流入することにより触媒が冷却されることから、触媒の不活性化により排気性能が悪化するという問題がある。このような排気冷却による触媒の不活性化の問題は、ディーゼルエンジン型のものに限らず、ガソリンエンジンを採用したハイブリッド車でも問題となり得るところである。しかしながら、ガソリンエンジン型のものでは、機関運転中に触媒が高温に保たれ、また、再始動後直ちに高温の排気が触媒に流入することから、現実にはこれが問題となることはなかった。   Recently, a hybrid vehicle that employs a diesel engine as a mechanical drive source has been attracting attention as a carbon dioxide reduction effect that can be expected to be as high as that of a fuel cell vehicle. In this hybrid vehicle, the exhaust of the diesel engine is inherently low temperature, and the temperature of the catalyst does not rise as high as in the case of using a gasoline engine during engine operation. After the engine is cooled and restarted, the catalyst is cooled by the flow of this low-temperature exhaust gas, so that there is a problem that the exhaust performance is deteriorated due to the inactivation of the catalyst. Such a problem of catalyst deactivation due to exhaust cooling is not limited to a diesel engine type but can be a problem even in a hybrid vehicle employing a gasoline engine. However, in the gasoline engine type, the catalyst is kept at a high temperature during engine operation, and high-temperature exhaust gas flows into the catalyst immediately after restarting.

本発明は、エンジン、特に、排気が比較的に低温であるディーゼルエンジンにおいて、機関停止中に排気管内で冷却された排気がエンジンの再始動に伴い流入することによる触媒の活性低下を抑制して、排気性能の悪化を回避することを目的とする。   The present invention suppresses a decrease in the activity of a catalyst in an engine, particularly in a diesel engine whose exhaust temperature is relatively low, due to the exhaust gas cooled in the exhaust pipe while the engine is stopped flowing in along with the restart of the engine. The purpose is to avoid deterioration of exhaust performance.

本発明は、エンジンの排気浄化装置を提供する。本発明に係る装置は、排気通路に設置された排気浄化触媒を含んで構成され、エンジンの再始動を検知するとともに、この再始動を検知した再始動検知時において、再始動の検知に対応して前記触媒を強制的に加熱する制御を行うものである。   The present invention provides an engine exhaust purification device. An apparatus according to the present invention includes an exhaust purification catalyst installed in an exhaust passage, detects engine restart, and responds to detection of restart when the restart is detected. The catalyst is forcibly heated.

本発明によれば、エンジンの再始動を検知したときに、触媒を強制的に加熱する制御を行うことで、前回の機関停止時から触媒の上流に残り、冷却された排気が再始動に伴い流入することによる触媒の活性低下を抑制し、再始動後に触媒の活性状態、延いては排気性能を維持することができる。本発明は、ディーゼルエンジン、とりわけ電気駆動源とともに車両等の複合駆動源を構成するディーゼルエンジンに好適に適用される。   According to the present invention, when the restart of the engine is detected, the catalyst is forcibly heated, so that the exhaust that has remained in the upstream of the catalyst since the previous engine stop and the cooled exhaust gas accompanies the restart. The decrease in the activity of the catalyst due to the inflow can be suppressed, and the active state of the catalyst, that is, the exhaust performance can be maintained after the restart. The present invention is preferably applied to a diesel engine, particularly a diesel engine constituting a composite drive source such as a vehicle together with an electric drive source.

以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」という。)1を適用したハイブリッド車の動力伝達系の構成を示しており、二点鎖線は、要素間の機械的な結合を、点線は、要素間の電気的な結合を示している。この動力伝達系は、機械駆動源としてエンジン1を備えるとともに、電気駆動源として2つのモータジェネレータ2,3を備えており、モータジェネレータ2,3は、いずれも電動機としての機能と、発電機としての機能とを兼ね備えている。エンジン1及びモータジェネレータ2,3により、パラレル型の複合駆動源が構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a power transmission system of a hybrid vehicle to which a diesel engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 1 according to an embodiment of the present invention is applied. The dotted line indicates the electrical coupling between the elements. The power transmission system includes an engine 1 as a mechanical drive source and two motor generators 2 and 3 as electric drive sources. The motor generators 2 and 3 both function as an electric motor and serve as a generator. Combined with the functions. The engine 1 and the motor generators 2 and 3 constitute a parallel type composite drive source.

この動力伝達系において、エンジン1のクランクシャフトと、モータジェネレータ2のロータとが直結されるとともに、モータジェネレータ2,3のロータが無段変速機4を介して互いに連結されている。無段変速機4は、電磁クラッチ4aを含んで構成され、電磁クラッチ4aにより、エンジン1(及びモータジェネレータ2)の車輪6,6に対する接続及び遮断が切り換えられる。モータジェネレータ3の出力、及び電磁クラッチ4aの締結時において、エンジン1及びモータジェネレータ2,3の出力がディファレンシャルギヤ5を介して車輪6,6に伝達され、車両を推進させる。モータジェネレータ2は、エンジン1からの出力を受けて発電機として動作する一方、エンジン1の始動時(再始動時を含む。)には、バッテリ81からの電力を受けて電動機として動作し、エンジン1のクランキングを行うものである。他方、モータジェネレータ3は、主に低負荷域での走行に際して、バッテリ81からの電力を受けて電動機として動作し、車両の駆動力を発生させる一方、減速時には、発電機として動作し、制動エネルギを回生して発電を行うものである。モータジェネレータ2,3により生成された電力は、バッテリ81の充電に用いられる。モータジェネレータ2,3の動作、及び電磁クラッチ4aの締結及び開放の切換えは、電子制御ユニットとして構成されるハイブリッドコントロールモジュール(以下「HCM」という。)41からの指令信号に基づいて行われる。HCM41は、後述するエンジンコントロールモジュール51と接続されており、このエンジンコントロールモジュール51との間で制御情報を相互に授受する。   In this power transmission system, the crankshaft of the engine 1 and the rotor of the motor generator 2 are directly connected, and the rotors of the motor generators 2 and 3 are connected to each other via the continuously variable transmission 4. The continuously variable transmission 4 includes an electromagnetic clutch 4a, and connection and disconnection of the engine 1 (and the motor generator 2) with respect to the wheels 6 and 6 are switched by the electromagnetic clutch 4a. When the output of the motor generator 3 and the electromagnetic clutch 4a are engaged, the outputs of the engine 1 and the motor generators 2 and 3 are transmitted to the wheels 6 and 6 through the differential gear 5 to propel the vehicle. The motor generator 2 receives the output from the engine 1 and operates as a generator. On the other hand, when the engine 1 is started (including when it is restarted), the motor generator 2 receives electric power from the battery 81 and operates as an electric motor. 1 cranking is performed. On the other hand, the motor generator 3 receives electric power from the battery 81 and operates as an electric motor to generate a driving force of the vehicle when traveling mainly in a low load region, while operating as a generator during deceleration and braking energy. Is used to generate electricity. The electric power generated by the motor generators 2 and 3 is used for charging the battery 81. The operation of the motor generators 2 and 3 and the switching between engagement and disengagement of the electromagnetic clutch 4a are performed based on a command signal from a hybrid control module (hereinafter referred to as “HCM”) 41 configured as an electronic control unit. The HCM 41 is connected to an engine control module 51 to be described later, and exchanges control information with the engine control module 51.

図2は、エンジン1の構成を示している。エンジン1は、副室型のディーゼルエンジンであり、高負荷域における車両の駆動源として採用される。なお、エンジン1は、直噴型のものであってもよい。
吸気通路11の導入部には、図示しないエアクリーナが取り付けられており、このエアクリーナにより吸入空気中の粉塵が除去される。吸気通路11には、ターボチャージャ12のコンプレッサ12aが設置されており、コンプレッサ12aにより吸入空気が圧縮されて送り出される。圧縮された吸入空気は、サージタンク13に流入し、マニホールド部で各気筒に分配される。
FIG. 2 shows the configuration of the engine 1. The engine 1 is a sub-chamber type diesel engine and is employed as a vehicle drive source in a high load range. The engine 1 may be a direct injection type.
An air cleaner (not shown) is attached to the introduction portion of the intake passage 11, and dust in the intake air is removed by the air cleaner. A compressor 12a of a turbocharger 12 is installed in the intake passage 11, and the intake air is compressed and sent out by the compressor 12a. The compressed intake air flows into the surge tank 13 and is distributed to each cylinder at the manifold portion.

エンジン本体において、シリンダヘッドには、燃料噴射弁21が気筒毎に設置されている。燃料噴射弁21は、各気筒において、シリンダヘッドに形成された副室に臨ませて設置されており、電子制御ユニットとして構成されるエンジンコントロールモジュール(以下「ECM」という。)51からの指令信号に基づいて作動する。図示しない燃料ポンプにより送り出された燃料は、コモンレール22を介して燃料噴射弁21に供給され、燃料噴射弁21により副室内に噴射される。本実施形態では、主に冷態始動時における着火安定のため、グロープラグ(図示せず。)が副室に臨ませて設置されている。   In the engine body, a fuel injection valve 21 is installed in the cylinder head for each cylinder. In each cylinder, the fuel injection valve 21 is installed facing a sub chamber formed in the cylinder head, and a command signal from an engine control module (hereinafter referred to as “ECM”) 51 configured as an electronic control unit. Operates based on. The fuel delivered by a fuel pump (not shown) is supplied to the fuel injection valve 21 through the common rail 22 and is injected into the sub chamber by the fuel injection valve 21. In the present embodiment, a glow plug (not shown) is installed facing the sub chamber mainly for stable ignition at the cold start.

排気通路31には、マニホールド部の下流にターボチャージャ12のタービン12bが設置されている。燃焼により生じた排気が排気通路31に排出され、この排気によりタービン12bが駆動されることで、コンプレッサ12aが回転する。タービン12bの下流には、上流側から順にNOxトラップ触媒32及びディーゼルパティキュレートフィルタ33が設置されている。NOxトラップ触媒32は、排気の空燃比が理論値よりも高いリーンな状態にあるときに、排気中の窒素酸化物(すなわち、NOx)をトラップする一方、この空燃比が理論値よりも低いリッチな状態にあるときに、トラップしたNOxを放出する性質を持つ。NOxトラップ触媒32からのNOxの放出に併せ、放出されたNOxが排気中の還元成分により浄化される。他方、ディーゼルパティキュレートフィルタ33は、排気中のパティキュレートを捕集し、これを排気から除去するものである。本実施形態では、NOxトラップ触媒32に酸化触媒成分(たとえば、Pt等の貴金属)を担持させ、これに酸化機能を持たせており、NOxトラップ触媒32上で排気中の炭化水素及び一酸化炭素を浄化することができる。NOxトラップ触媒32に加え、ディーゼルパティキュレートフィルタ33に酸化触媒成分を担持させてもよい。エンジン1の排気は、これらの排気浄化装置を通過した後、大気中に放出される。   In the exhaust passage 31, a turbine 12b of the turbocharger 12 is installed downstream of the manifold portion. Exhaust gas generated by the combustion is discharged into the exhaust passage 31, and the turbine 12b is driven by the exhaust gas, whereby the compressor 12a rotates. A NOx trap catalyst 32 and a diesel particulate filter 33 are installed downstream from the turbine 12b in order from the upstream side. The NOx trap catalyst 32 traps nitrogen oxide (that is, NOx) in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the theoretical value, while the rich air-fuel ratio is lower than the theoretical value. It has the property of releasing trapped NOx when it is in a neutral state. Along with the release of NOx from the NOx trap catalyst 32, the released NOx is purified by the reducing components in the exhaust. On the other hand, the diesel particulate filter 33 collects particulates in the exhaust and removes them from the exhaust. In the present embodiment, an oxidation catalyst component (for example, a noble metal such as Pt) is supported on the NOx trap catalyst 32 and has an oxidation function. The hydrocarbons and carbon monoxide in the exhaust gas on the NOx trap catalyst 32. Can be purified. In addition to the NOx trap catalyst 32, an oxidation catalyst component may be supported on the diesel particulate filter 33. The exhaust of the engine 1 passes through these exhaust purification devices and is then released into the atmosphere.

また、排気通路31は、EGR管35により吸気通路11(ここでは、サージタンク13)と接続されており、タービン12bに対する流入前の排気がEGR管35を介して吸気通路11に還流される。EGR管35には、EGR弁36が介装されており、EGR弁36により還流される排気の流量が制御される。EGR弁36は、アクチュエータ37により開度が制御される。   The exhaust passage 31 is connected to the intake passage 11 (here, the surge tank 13) by an EGR pipe 35, and the exhaust gas before flowing into the turbine 12b is recirculated to the intake passage 11 through the EGR pipe 35. An EGR valve 36 is interposed in the EGR pipe 35, and the flow rate of exhaust gas recirculated by the EGR valve 36 is controlled. The opening degree of the EGR valve 36 is controlled by an actuator 37.

HCM41には、車両の走行条件等に関する情報として、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルセンサ61からの信号、スタートキー62からの電源のオン又はオフを示す信号、シフトレバーポジションを検出するシフトセンサ63からの信号、ブレーキスイッチ64からのブレーキのオン又はオフを示す信号、車両の速度を検出する車速センサ65からの信号、バッテリ81の残容量を検出するバッテリセンサ66からの信号等が入力される。HCM41は、入力した信号に基づいて所定の演算を実行し、モータジェネレータ2,3及び無段変速機4に対する指令信号を発生させるとともに、エンジン1に対する始動、停止指令及び出力制御指令を発生させる。   The HCM 41 includes a signal from the accelerator sensor 61 that detects the amount of depression of the accelerator pedal, a signal that indicates whether the power is turned on or off from the start key 62, and a shift sensor that detects the shift lever position. 63, a signal indicating on / off of the brake from the brake switch 64, a signal from the vehicle speed sensor 65 for detecting the vehicle speed, a signal from the battery sensor 66 for detecting the remaining capacity of the battery 81, and the like are input. The The HCM 41 executes a predetermined calculation based on the input signal, generates command signals for the motor generators 2, 3 and the continuously variable transmission 4, and generates a start / stop command and an output control command for the engine 1.

他方、ECM51には、クランク角センサ67により発せられる単位クランク角又は基準クランク角毎の信号(ECM51は、これに基づいてエンジン1の回転速度NEを算出する。)、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ68からの信号、NOxトラップ触媒32の温度を検出する触媒温度センサ69からの信号、NOxトラップ触媒32の上流(本実施形態では、タービン12bの下流)における排気管内の温度を検出する排気温度センサ70からの信号、ディーゼルパティキュレートフィルタ33の温度を検出するフィルタ温度センサ71からの信号、及びコモンレール22内の圧力を検出する燃料圧力センサ72からの信号等が入力される。ECM51は、入力した信号、及びHCM41からの指令に基づいて所定の演算を実行し、燃料噴射弁21等のエンジン制御デバイスに対する指令信号を発生させる。ECM51は、特に、エンジン1の再始動に際し、NOxトラップ触媒32(詳細には、この触媒32に担持させた酸化触媒成分)の活性低下による排気性能の悪化を抑制するため、以下の始動制御を実施し、この触媒32に流入する排気の燃料成分含有量を増大させて、これを強制的に加熱する。   On the other hand, the ECM 51 detects a signal for each unit crank angle or reference crank angle generated by the crank angle sensor 67 (the ECM 51 calculates the rotational speed NE of the engine 1 based on this), and detects the temperature of the engine coolant. A signal from the cooling water temperature sensor 68 to detect, a signal from the catalyst temperature sensor 69 to detect the temperature of the NOx trap catalyst 32, and the temperature in the exhaust pipe upstream of the NOx trap catalyst 32 (downstream of the turbine 12b in this embodiment). A signal from the exhaust temperature sensor 70 to be detected, a signal from the filter temperature sensor 71 to detect the temperature of the diesel particulate filter 33, a signal from the fuel pressure sensor 72 to detect the pressure in the common rail 22, and the like are input. The ECM 51 executes a predetermined calculation based on the input signal and a command from the HCM 41 and generates a command signal for an engine control device such as the fuel injection valve 21. In particular, when the engine 1 is restarted, the ECM 51 performs the following start control in order to suppress deterioration in exhaust performance due to a decrease in the activity of the NOx trap catalyst 32 (specifically, the oxidation catalyst component carried on the catalyst 32). In practice, the fuel component content of the exhaust gas flowing into the catalyst 32 is increased and this is forcibly heated.

なお、本実施形態において、エンジン1の始動指令は、HCM41により、低負荷域でのモータジェネレータ3による走行中にアクセルペダルが大きく踏み込まれた場合の加速時、及びモータジェネレータ3による長期に亘る走行によりバッテリ81の放電が進み、残容量が所定の量にまで減少した場合の強制充電時等に発せられる。始動指令が発せられた場合に、エンジン1は、次のように始動する。グロープラグの余熱を行うとともに、モータジェネレータ2によりエンジン1のクランキングを行う。このクランキングによりエンジン1の回転速度が安定域に達した後、燃料の供給を開始し、完爆に至らせる。この始動時における燃料の供給を、一部の気筒の燃料噴射弁21のみにより行ったり、又は燃料噴射量を少なく抑えて行うことで、エンジン1の始動に伴う振動の発生を抑制する。   In this embodiment, the start command of the engine 1 is generated by the HCM 41 during acceleration when the accelerator pedal is greatly depressed during traveling by the motor generator 3 in a low load range, and for long-term traveling by the motor generator 3. Is emitted at the time of forced charging or the like when the battery 81 is discharged and the remaining capacity is reduced to a predetermined amount. When the start command is issued, the engine 1 starts as follows. The remaining heat of the glow plug is performed and the engine 1 is cranked by the motor generator 2. After the cranking speed of the engine 1 reaches a stable range by this cranking, the fuel supply is started and the complete explosion is achieved. The supply of fuel at the time of starting is performed only by the fuel injection valves 21 of some cylinders, or by suppressing the fuel injection amount to be small, thereby suppressing the occurrence of vibration associated with the starting of the engine 1.

以下、ECM51が行う制御について、フローチャートを参照して説明する。
図3は、始動制御ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、スタートキー62の操作による電源のオンにより起動され、その後所定の時間毎に実行される。
S101では、後述する活性判定フラグFlagが0であるか否かを判定する。このFlagは、通常は0に設定されており、S102以降の処理によりエンジン1の再始動時にNOxトラップ触媒32が既に不活性化しており、又は再始動時には活性状態にあるものの、再始動に伴う排気の流入によりその活性が低下し、不活性化に至ると推測される場合に、1に設定される。Flagが0であるときは、S102へ進み、1であるときは、S107へ進む。
Hereinafter, control performed by the ECM 51 will be described with reference to flowcharts.
FIG. 3 is a flowchart of the start control routine. This routine is started when the power is turned on by operating the start key 62, and then executed every predetermined time.
In S101, it is determined whether or not an activity determination flag Flag described later is 0. This Flag is normally set to 0, and the NOx trap catalyst 32 has already been deactivated when the engine 1 is restarted by the processing after S102, or is in an active state at the time of restart. It is set to 1 when it is estimated that the activity decreases due to the inflow of exhaust gas, leading to inactivation. When the flag is 0, the process proceeds to S102, and when the flag is 1, the process proceeds to S107.

S102では、始動指令を入力したか否かを判定する。始動指令は、既述の通りHCM41により発せられる。始動指令を入力したときは、S103へ進み、入力していないときは、このルーチンを終了する。
S103では、冷却水温度TWを読み込み、読み込んだTWが、今回の始動が、いわゆる再始動に当たることを判断するための所定の値TW1以上であるか否かを判定する。冷却水温度に代えて前回の機関停止時からの経過時間を採用し、これに基づいて再始動に当たるか否かを判定してもよい。TW1以上であるときは、前回の機関停止時からそれほどの時間が経過しておらず、再始動に当たるものとしてS104へ進む。他方、TW1よりも小さいときは、長期に亘る停止によりエンジン1及び触媒32の冷却が充分に進んだ状態にあるとして、このルーチンを終了する。なお、この場合は、燃料噴射制御ルーチンにおいて、通常の始動増量制御(冷態始動に際し、燃料噴射量の増大によりエンジン1の暖機及び触媒32の活性促進を図る。)が実施される。
In S102, it is determined whether a start command has been input. The start command is issued by the HCM 41 as described above. When the start command is input, the process proceeds to S103, and when it is not input, this routine is terminated.
In S103, the coolant temperature TW is read, and it is determined whether or not the read TW is equal to or greater than a predetermined value TW1 for determining that the current start corresponds to a so-called restart. Instead of the cooling water temperature, an elapsed time from the previous engine stop may be adopted, and based on this, it may be determined whether or not the engine is restarted. When it is equal to or greater than TW1, not so much time has elapsed since the previous engine stop, and the process proceeds to S104 as a restart. On the other hand, when it is smaller than TW1, it is determined that the cooling of the engine 1 and the catalyst 32 has sufficiently progressed due to the long-term stop, and this routine is ended. In this case, in the fuel injection control routine, normal starting increase control (in the cold start, the engine 1 is warmed up and the activation of the catalyst 32 is promoted by increasing the fuel injection amount).

S104では、触媒32の内部温度(以下「触媒温度」という。)Tbedを読み込む。本実施形態では、触媒32に対し、その外殻の側面を外側から貫通させて触媒温度センサ69を設置している。
S105では、読み込んだTbedが触媒32の活性下限温度を示す所定の値Tbed1以下であるか否かを判定する。Tbed1以下であるときは、S106へ進み、Tbed1よりも大きいときは、図5に示すこのルーチンの活性低下推定部に移行する。なお、Tbed1は、本発明の「第1の温度」に相当するものであり、冷態始動時における通常の始動増量制御に際し、触媒32の活性が完了したことを判断するための活性判定温度として採用される。
In S104, the internal temperature of the catalyst 32 (hereinafter referred to as “catalyst temperature”) Tbed is read. In the present embodiment, the catalyst temperature sensor 69 is installed in the catalyst 32 such that the side surface of the outer shell penetrates from the outside.
In S105, it is determined whether or not the read Tbed is equal to or less than a predetermined value Tbed1 indicating the activation lower limit temperature of the catalyst 32. When it is equal to or less than Tbed1, the process proceeds to S106, and when it is greater than Tbed1, the process proceeds to the activity decrease estimation unit of this routine shown in FIG. Note that Tbed1 corresponds to the “first temperature” of the present invention, and is an activity determination temperature for determining that the activity of the catalyst 32 has been completed in the normal startup increase control at the cold start. Adopted.

S106では、再始動時に触媒32が不活性の状態にあるとして、活性判定フラグFlagを1に設定し、触媒32を強制的に加熱する制御を行わせる。
S101で活性判定フラグFlagが1であると判定した場合に、S107では、触媒温度Tbedを読み込む。
S108では、読み込んだTbedが先のTbed1よりも大きな所定の値Tbed2以上であるか否かを判定する。Tbed2以上であるときは、S109へ進み、Tbed2よりも小さいときは、このルーチンを終了して活性判定フラグFlagを1に保持し、触媒32の強制加熱を継続させる。
In S106, assuming that the catalyst 32 is in an inactive state at the time of restart, the activation determination flag Flag is set to 1, and control for forcibly heating the catalyst 32 is performed.
When it is determined in S101 that the activation determination flag Flag is 1, in S107, the catalyst temperature Tbed is read.
In S108, it is determined whether or not the read Tbed is equal to or larger than a predetermined value Tbed2 larger than the previous Tbed1. When it is equal to or greater than Tbed2, the process proceeds to S109. When it is smaller than Tbed2, this routine is ended, the activity determination flag Flag is held at 1, and forced heating of the catalyst 32 is continued.

S109では、活性判定フラグFlagを0に設定する。
図5に示す活性低下推定部は、NOxトラップ触媒32(の酸化触媒成分)が再始動時には活性状態にあるものの、再始動に伴う排気の流入により冷却されて不活性化するか否かを、推定により判定するためのものである。
この活性低下推定部において、S301では、触媒32の上流における排気管内の温度(以下「排気温度」という。)Texhを読み込む。
In S109, the activation determination flag Flag is set to 0.
Whether or not the NOx trap catalyst 32 (the oxidation catalyst component) is in an active state at the time of restart, is cooled or inactivated by the inflow of exhaust gas accompanying the restart, It is for judging by estimation.
In this activity decrease estimation unit, in S301, the temperature in the exhaust pipe upstream of the catalyst 32 (hereinafter referred to as “exhaust temperature”) Texh is read.

S302では、読み込んだTexhに基づいて触媒32の上流(本実施形態では、排気ポートから触媒32の入口までの間)の排気が保持する熱量(以下「排気保持熱量」という。)Qexhを算出する。排気保持熱量Qexhは、再始動時における排気温度Texhと、排気の重量とに基づいて算出することができる。
S303では、触媒温度Tbedを読み込む。
In S302, based on the read Texh, the amount of heat held by the exhaust upstream of the catalyst 32 (in this embodiment, from the exhaust port to the inlet of the catalyst 32) (hereinafter referred to as “exhaust holding heat amount”) Qexh is calculated. . The exhaust holding heat quantity Qexh can be calculated based on the exhaust temperature Texh at the time of restart and the weight of the exhaust.
In S303, the catalyst temperature Tbed is read.

S304では、読み込んだTbedに基づいて触媒32が保持する熱量(以下「触媒保持熱量」という。)Qcatを算出する。触媒保持熱量Qcatは、再始動時における触媒温度Tbedと、触媒32の重量とに基づいて算出することができる。
S305では、以上で算出し又は読み込んだQexh,Qcat,Tbedに基づいて、排気の流入により低下した後の触媒32の温度Testを、次式(1)により算出する。なお、触媒32の重量をWcと、比熱をCcとする。
In S304, the amount of heat held by the catalyst 32 (hereinafter referred to as “catalyst holding heat amount”) Qcat is calculated based on the read Tbed. The catalyst holding heat amount Qcat can be calculated based on the catalyst temperature Tbed at the time of restart and the weight of the catalyst 32.
In S305, based on Qexh, Qcat, and Tbed calculated or read as described above, the temperature Test of the catalyst 32 after being lowered by the inflow of exhaust gas is calculated by the following equation (1). The weight of the catalyst 32 is Wc and the specific heat is Cc.

Test=Tbed−((Qcat−Qexh)/(Wc×Cc)) ・・・(1)
S306では、算出したTestが所定の値Test1以下であるか否かを判定する。Test1以下であるときは、S307へ進み、Test1よりも大きいときは、再始動後も触媒32の活性状態が維持されるものとして、このルーチンを終了する。所定の値Test1は、先のTbed1とは関連を持たせずに設定することが可能であるが、本実施形態では、これを触媒32の活性下限温度とし、Tbed1と一致させる。
Test = Tbed − ((Qcat−Qexh) / (Wc × Cc)) (1)
In S306, it is determined whether or not the calculated Test is equal to or less than a predetermined value Test1. When it is equal to or less than Test1, the process proceeds to S307, and when it is greater than Test1, the active state of the catalyst 32 is maintained even after restart, and this routine is terminated. The predetermined value Test1 can be set without being related to the previous Tbed1, but in the present embodiment, this is set as the activation lower limit temperature of the catalyst 32 and coincides with Tbed1.

S307では、活性判定フラグFlagを1に設定し、触媒32を強制的に加熱する制御を行わせる。
なお、本実施形態では、NOxトラップ触媒32の強制加熱は、触媒32に流入する排気の燃料成分含有量を増大させて、この排気中の燃料を触媒32上で酸化させることにより行う。このため、本実施形態では、機関出力の形成を目的とした通常の燃料噴射とは別に追加の燃料噴射を実施することとし、たとえば、この追加の燃料噴射を通常の燃料噴射よりも遅らせて膨張行程中に行うことで、排気の燃料成分含有量を増大させる。
In S307, the activation determination flag Flag is set to 1, and the control for forcibly heating the catalyst 32 is performed.
In the present embodiment, the NOx trap catalyst 32 is forcibly heated by increasing the fuel component content of the exhaust gas flowing into the catalyst 32 and oxidizing the fuel in the exhaust gas on the catalyst 32. For this reason, in this embodiment, an additional fuel injection is performed separately from the normal fuel injection for the purpose of forming engine output. For example, the additional fuel injection is delayed from the normal fuel injection and expanded. By performing it during the stroke, the fuel component content of the exhaust is increased.

本実施形態に関し、NOxトラップ触媒32及びECM51が「エンジンの排気浄化装置」を構成する。すなわち、図3に示すフローチャートのS102が「始動検知手段」としての機能を、同フローチャートのS106及び図5に示すフローチャートのS307が「触媒加熱手段」としての機能を、図3に示すフローチャートのS104が「第1の温度検出手段」としての機能を、同フローチャートのS105が「第1の活性判定手段」としての機能を、図5に示すフローチャートのS305,306が「第2の活性判定手段」としての機能を実現する。   Regarding this embodiment, the NOx trap catalyst 32 and the ECM 51 constitute an “engine exhaust purification device”. That is, S102 in the flowchart shown in FIG. 3 functions as “starting detection means”, S106 in the flowchart and S307 in the flowchart shown in FIG. 5 functions as “catalyst heating means”, and S104 in the flowchart shown in FIG. Is a function as “first temperature detecting means”, S105 in the flowchart is a function as “first activity determining means”, and S305 and 306 in the flowchart shown in FIG. 5 are “second activity determining means”. As a function.

本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
すなわち、本実施形態では、エンジン1の再始動を検知し、これを検知した再始動検知時において、酸化触媒成分を担持させたNOxトラップ触媒32を強制的に加熱する制御を行うこととしたので、機関停止中に走行風等を受けて冷却された排気が再始動に伴い流入することによる触媒32の活性低下を抑制し、再始動時における排気性能の悪化を抑制することができる。本実施形態では、再始動検知時に触媒32が不活性の状態にあるときに限らず、低温の排気の流入により低下する再始動後の活性状態を推定により判定することとしたので、触媒32の不活性化を確実に回避し、排気性能を良好に維持することができる。図6は、機関停止時(時刻t1)から再始動後に亘る触媒32の入口及び内部における温度Tint(≒Texh),Tbedの変化を示している。機関停止中に入口温度Tintが走行風等の影響により急速に低下するのに対し、内部温度Tbedは、走行風等の影響を受けるものの、触媒32の熱容量が大きいことから比較的に緩慢な低下を示す。このため、内部温度Tbedは、再始動検知時(時刻t2)に高温に保持されることとなるが、再始動後において、再始動に伴う低温の排気の流入により触媒32が冷却されることで、急速に低下する。本実施形態では、再始動検知時に触媒32が不活性の状態にあるときに強制加熱を実施することで、触媒32の活性低下を抑制し、速やかな活性回復を図るとともに、再始動検知時に触媒32が活性状態にあるものの、再始動に伴う低温の排気の流入により不活性の状態に至ると推測されるときに強制加熱を実施することで、触媒32の不活性化を回避することができる。図6において、曲線Aは、強制加熱により触媒32の不活性化が回避された最も好ましい状態を、曲線Bは、一時的に不活性な状態に至るものの、強制加熱により速やかな活性回復がなされた状態を示している。他方、曲線Cは、強制加熱を特に実施せず、暖機の進行に伴い触媒32の活性状態を回復させた場合の状態を示している。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
That is, in the present embodiment, the restart of the engine 1 is detected, and at the time of detecting the restart, the control for forcibly heating the NOx trap catalyst 32 carrying the oxidation catalyst component is performed. Further, it is possible to suppress a decrease in the activity of the catalyst 32 due to the exhaust cooled by receiving the traveling wind or the like while the engine is stopped during the restart, and to suppress the deterioration of the exhaust performance at the restart. In the present embodiment, not only when the catalyst 32 is in an inactive state at the time of restart detection, but also the active state after restart that decreases due to the inflow of low-temperature exhaust gas is determined by estimation. Inactivation can be reliably avoided and good exhaust performance can be maintained. FIG. 6 shows changes in temperatures Tint (≈Texh) and Tbed at the inlet and inside of the catalyst 32 from when the engine is stopped (time t1) to after restart. While the engine temperature is stopped, the inlet temperature Tint rapidly decreases due to the influence of traveling wind and the like, while the internal temperature Tbed is affected by the traveling wind and the like, but is relatively slow because the heat capacity of the catalyst 32 is large. Indicates. For this reason, the internal temperature Tbed is maintained at a high temperature at the time of restart detection (time t2). However, after the restart, the catalyst 32 is cooled by the inflow of low-temperature exhaust gas accompanying the restart. , Decline rapidly. In the present embodiment, forced heating is performed when the catalyst 32 is in an inactive state at the time of restart detection, thereby suppressing a decrease in the activity of the catalyst 32 and promptly recovering the activity. Inactivation of the catalyst 32 can be avoided by performing forced heating when it is estimated that the inactive state is caused by inflow of low-temperature exhaust gas that accompanies restarting, even though the active state is in the active state. . In FIG. 6, curve A shows the most preferable state in which inactivation of the catalyst 32 is avoided by forced heating, and curve B temporarily becomes inactive, but rapid recovery of activity is achieved by forced heating. Shows the state. On the other hand, curve C shows a state in which the active state of the catalyst 32 is recovered as the warm-up progresses without performing forced heating in particular.

本実施形態では、再始動検知時において、触媒温度Tbedと、触媒32の活性下限温度を示す第1の温度(=Tbed1)との比較により触媒32の活性状態を判定することとしたが、これに限らず、所定の温度として活性下限温度以外の温度を採用することもできる。たとえば、触媒32の活性下限温度よりも高く、かつエンジン1の暖機後における触媒32の通常温度よりも低い温度Tbed3を設定し、触媒温度Tbedと、この所定の温度Tbed3との比較により触媒32の活性状態を判定する。この場合は、Tbed3が本発明の「第2の温度」に相当する。なお、Tbed3は、冷態始動に際して触媒32の活性完了を判断するための活性判定温度と一致させる必要はなく、これよりも高い温度に設定することで、触媒32の不活性化をより確実に回避することができる。   In the present embodiment, the activation state of the catalyst 32 is determined by comparing the catalyst temperature Tbed and the first temperature (= Tbed1) indicating the activation lower limit temperature of the catalyst 32 at the time of restart detection. However, the predetermined temperature is not limited to the activation lower limit temperature. For example, a temperature Tbed3 higher than the lower limit temperature of the catalyst 32 and lower than the normal temperature of the catalyst 32 after the engine 1 is warmed is set, and the catalyst 32 is compared by comparing the catalyst temperature Tbed with this predetermined temperature Tbed3. The active state of is determined. In this case, Tbed3 corresponds to the “second temperature” of the present invention. Note that Tbed3 does not need to coincide with the activation determination temperature for determining the completion of the activation of the catalyst 32 at the time of cold start, and by setting the temperature higher than this, the deactivation of the catalyst 32 is more reliably performed. It can be avoided.

図4は、始動制御ルーチンの他の例のフローチャートを示している。このルーチンは、ECM51により、所定の時間毎に実行される。なお、このフローチャートにおいて、図3に示すフローチャートと同様の処理を行うステップには、同一の符合を付している。
S201では、停止指令を入力したか否かを判定する。入力したときは、S202へ進み、入力していないときは、S101へ進む。停止指令は、HCM41により発せられる。
FIG. 4 shows a flowchart of another example of the start control routine. This routine is executed by the ECM 51 every predetermined time. In this flowchart, steps that perform the same processing as in the flowchart shown in FIG. 3 are given the same reference numerals.
In S201, it is determined whether or not a stop command is input. When it is input, the process proceeds to S202, and when it is not input, the process proceeds to S101. The stop command is issued by the HCM 41.

S202では、NOxトラップ触媒32の入口温度Tintとして、この触媒32の上流における排気管内の温度(すなわち、排気温度Texh)を読み込み、読み込んだTexhを停止後の経過時間と対応させて記憶する。
S203では、HCM41からの始動指令を入力したか否かを判定する。入力したときは、S101へ進み、入力していないときは、このルーチンを終了し、次回の演算周期において、このS202で更に入口温度Tintを読み込み、経過時間との関連のもとで記憶する。
In S202, the temperature in the exhaust pipe upstream of the catalyst 32 (that is, the exhaust temperature Texh) is read as the inlet temperature Tint of the NOx trap catalyst 32, and the read Texh is stored in correspondence with the elapsed time after stopping.
In S203, it is determined whether a start command from the HCM 41 has been input. If it has been input, the process proceeds to S101. If it has not been input, this routine is terminated, and in the next calculation cycle, the inlet temperature Tint is further read in S202 and stored in relation to the elapsed time.

S101の判定を経て、S103で今回の始動が再始動に当たると判定した場合において、S204では、機関停止中に停止後の経過時間との関連のもとで記憶した一連の入口温度Tintを読み出す。
S205では、読み出した一連のTintに基づいて触媒32の温度特性を決定する。この触媒温度特性は、入口温度Tintに対する触媒32の活性状態の変化を示すものであり、ECM51に記憶している特性を検出した実際の入口温度Tintの変化に対応させて補正することにより決定する。走行風が強いときなどの入口温度Tintの低下が急速なときと、この低下が緩慢なときとでは、一定のTintにおける触媒32の活性状態(すなわち、内部温度)に差が生じるからである。
If it is determined in S103 that the current start corresponds to a restart after the determination in S101, a series of inlet temperatures Tint stored in association with the elapsed time after the stop during the engine stop are read out in S204.
In S205, the temperature characteristic of the catalyst 32 is determined based on the read series of Tints. The catalyst temperature characteristic indicates a change in the active state of the catalyst 32 with respect to the inlet temperature Tint, and is determined by correcting the characteristic stored in the ECM 51 in accordance with the detected change in the actual inlet temperature Tint. . This is because there is a difference in the active state (that is, the internal temperature) of the catalyst 32 at a constant Tint when the decrease in the inlet temperature Tint is rapid, such as when the traveling wind is strong, and when the decrease is slow.

S206では、決定した触媒温度特性により再始動検知時における触媒32の浄化性能値ηを推定する。このηは、触媒32の活性状態を数値により表したものであり、たとえば、炭化水素等の未燃成分の転化率が採用される。
S207では、推定したηが触媒32の性能下限値に当たる所定の値η1以下であるか否かを判定する。η1以下であるときは、S106へ進んで活性判定フラグFlagを1に設定し、η1よりも大きいときは、このルーチンの活性低下推定部に移行する。この活性低下推定部における処理の流れは、図5に示すフローチャートのものと同様であってよい。なお、本実施形態において、所定の値η1は、冷態始動に際して触媒32の活性完了を判断するのに採用される浄化性能値と一致し、このη1が得られる入口温度Tintは、触媒32が冷却される場合(T1:本発明の「第3の温度」に相当する。)と、加熱される場合とで相違する(T1<T2)。触媒32の熱容量の大きさによるものである。図7は、入口温度Tintと触媒32の浄化性能値ηとの関係を示しており、曲線Aが降温時のものを、曲線Bが昇温時のものを示している。
In S206, the purification performance value η of the catalyst 32 at the time of restart detection is estimated from the determined catalyst temperature characteristic. This η is a numerical value representing the active state of the catalyst 32. For example, the conversion rate of unburned components such as hydrocarbons is adopted.
In S207, it is determined whether or not the estimated η is equal to or less than a predetermined value η1 corresponding to the performance lower limit value of the catalyst 32. When it is equal to or less than η1, the process proceeds to S106, where the activation determination flag Flag is set to 1, and when it is greater than η1, the process proceeds to the activity decrease estimation unit of this routine. The flow of processing in the activity decrease estimation unit may be the same as that in the flowchart shown in FIG. In the present embodiment, the predetermined value η1 coincides with the purification performance value adopted to determine the completion of the activity of the catalyst 32 during the cold start, and the inlet temperature Tint at which this η1 is obtained is determined by the catalyst 32. There is a difference between the case of being cooled (T1: corresponding to the “third temperature” of the present invention) and the case of being heated (T1 <T2). This is due to the heat capacity of the catalyst 32. FIG. 7 shows the relationship between the inlet temperature Tint and the purification performance value η of the catalyst 32. The curve A shows the temperature when the temperature is lowered, and the curve B shows the value when the temperature is raised.

S208では、入口温度Tintを読み込む。
S209では、読み込んだTintが、常温からの昇温に際して性能下限値η1が得られる入口温度T2を示す所定の値Tint2以上であるか否かを判定する。Tint2以上であるときは、S109へ進んで活性判定フラグFlagを0に設定し、Tint2よりも小さいときは、このルーチンを終了してFlagを1に保持する。
In S208, the inlet temperature Tint is read.
In S209, it is determined whether or not the read Tint is equal to or higher than a predetermined value Tint2 indicating the inlet temperature T2 at which the performance lower limit value η1 is obtained when the temperature is raised from room temperature. When it is equal to or greater than Tint2, the process proceeds to S109, where the activation determination flag Flag is set to 0. When it is smaller than Tint2, this routine is terminated and Flag is held at 1.

この例では、図4に示すフローチャートのS203が「始動検知手段」としての機能を、同フローチャートのS202,204が「第2の温度検出手段」としての機能を、同フローチャートのS205〜207が「第1の活性判定手段」としての機能を実現する。
このような構成によれば、冷態始動時における触媒32の活性状態を入口温度Tintに基づいて判定するとともに、この判定に採用される温度センサを流用して再始動時における活性判定を行うことができ、部品点数を削減することができる。
In this example, S203 in the flowchart shown in FIG. 4 has a function as “start detection means”, S202 and 204 in the flowchart have functions as “second temperature detection means”, and S205 to 207 in the flowchart have “ A function as "first activity determination means" is realized.
According to such a configuration, the activation state of the catalyst 32 at the time of cold start is determined based on the inlet temperature Tint, and the activation determination at the time of restart is performed using the temperature sensor employed for this determination. And the number of parts can be reduced.

なお、以上では、活性低下推定部(図5)において、NOxトラップ触媒32とその上流の排気とが再始動検知時に夫々保持する熱量Qcat,Qexhを算出し、これらの差に基づいて触媒32の再始動後における活性状態を推定することとした(S305,306)。しかしながら、本発明は、これに限らず、触媒温度Tbedと、排気温度Texh又は入口温度Tintとの差Δt(=Tbed−Texh)を算出し、算出したΔtに基づいて再始動後の活性状態を判定することもできる。たとえば、再始動検知時に活性状態にあるものの、Δtが所定の値以上であるときは、排気の流入により触媒32が冷却され、不活性の状態に至ると推測して、強制加熱を実施するのである。あるいは、単に、再始動検知時における活性状態によらず、検出した温度Tbed,Texhの差Δtが所定の値以上であることをもって、強制加熱を実施してもよい。   In the above, in the activity decrease estimation unit (FIG. 5), the heat amounts Qcat and Qexh that the NOx trap catalyst 32 and the exhaust upstream thereof hold respectively at the time of restart detection are calculated, and based on the difference between these, The active state after restart was estimated (S305, 306). However, the present invention is not limited to this. The difference Δt (= Tbed−Texh) between the catalyst temperature Tbed and the exhaust temperature Texh or the inlet temperature Tint is calculated, and the activated state after restart is calculated based on the calculated Δt. It can also be determined. For example, if Δt is greater than or equal to a predetermined value when restart is detected, it is assumed that the catalyst 32 is cooled by inflow of exhaust gas and reaches an inactive state, and forced heating is performed. is there. Alternatively, forced heating may be performed only when the difference Δt between the detected temperatures Tbed and Texh is equal to or greater than a predetermined value regardless of the active state at the time of restart detection.

また、以上では、NOxトラップ触媒32の強制加熱を排気の燃料成分含有量の増大により実施することとしたが、本発明は、これに限らず、触媒32に流入する排気の温度を上昇させてこれを実施することもできる。この場合の強制加熱は、たとえば、燃料噴射弁21による燃料の噴射時期を通常時よりも遅らせることによる。
更に、強制加熱を実施する際の排気の空燃比は、理論値よりも高い値に調整されるのが好ましい。一定の活性状態が得られる触媒32の内部温度Tbedは、排気の空燃比が理論値よりも高いときの方が、これが理論値にあるときよりも低いからである。図8は、触媒温度Tbedと浄化性能値ηとの関係を、排気の空燃比毎に示しており、前者の場合を曲線Bにより、後者の場合を曲線Aにより示している。
Further, in the above, the forced heating of the NOx trap catalyst 32 is performed by increasing the fuel component content of the exhaust gas. However, the present invention is not limited to this, and the temperature of the exhaust gas flowing into the catalyst 32 is increased. This can also be implemented. The forced heating in this case is, for example, by delaying the fuel injection timing by the fuel injection valve 21 from the normal time.
Furthermore, the air-fuel ratio of the exhaust when performing forced heating is preferably adjusted to a value higher than the theoretical value. This is because the internal temperature Tbed of the catalyst 32 at which a constant active state can be obtained is lower when the air-fuel ratio of the exhaust gas is higher than the theoretical value than when it is at the theoretical value. FIG. 8 shows the relationship between the catalyst temperature Tbed and the purification performance value η for each air-fuel ratio of the exhaust gas. The former case is indicated by a curve B, and the latter case is indicated by a curve A.

更に、エンジンには、ディーゼルエンジン以外にガソリンエンジンを採用することができる。エンジンによりハイブリッド車の複合駆動源を構成するに限らず、アイドルストップ車の駆動源を構成してもよい。
更に、パラレル型の複合駆動源を構成するに限らず、エンジンをジェネレータの駆動にのみ採用し、このジェネレータから得られた電力によりモータを作動させて動力を伝達させるシリーズ型の複合駆動源を構成してもよい。このような複合駆動源でも、ジェネレータに対する発電要求に応じてエンジンを間欠的に運転させる必要があり、本発明の適用により、エンジンの再始動後における排気性能の悪化を回避することができる。
Furthermore, a gasoline engine other than a diesel engine can be adopted as the engine. The engine is not limited to the composite drive source of the hybrid vehicle, but may be the drive source of the idle stop vehicle.
Furthermore, not only a parallel type composite drive source is configured, but also an engine is used only for driving the generator, and a series type composite drive source is configured to transmit power by operating the motor with the electric power obtained from this generator. May be. Even in such a composite drive source, it is necessary to intermittently operate the engine in response to a power generation request to the generator, and application of the present invention can avoid deterioration of exhaust performance after the engine is restarted.

更に、強制加熱の対象とする触媒は、NOxトラップ触媒32又はディーゼルパティキュレートフィルタ33に担持させるに限らず、これらの排気浄化装置とは別体のものとして構成してもよい。強制加熱の対象とする触媒は、酸化触媒に限らず、本発明は、NOxトラップ触媒又は還元触媒、延いては三元触媒等、触媒全般について適用することができる。   Further, the catalyst to be forcibly heated is not limited to being supported on the NOx trap catalyst 32 or the diesel particulate filter 33, but may be configured as a separate body from these exhaust purification devices. The catalyst to be forcibly heated is not limited to the oxidation catalyst, and the present invention can be applied to all catalysts such as a NOx trap catalyst or a reduction catalyst, and in addition, a three-way catalyst.

本発明の一実施形態に係る動力伝達系の構成Configuration of power transmission system according to one embodiment of the present invention 同上実施形態に係るディーゼルエンジンの構成Configuration of diesel engine according to the embodiment 始動制御ルーチンの活性判定部のフローチャートFlow chart of the activity determination unit of the start control routine 同上活性判定部の他の例のフローチャートThe flowchart of the other example of an activity determination part same as the above 始動制御ルーチンの活性低下推定部のフローチャートFlow chart of activity decrease estimation unit of start control routine 機関停止から再始動後に亘る触媒の入口及び内部における温度の変化Changes in temperature at the inlet and inside of the catalyst from engine shutdown to restart 触媒の入口温度と活性状態との関係Relationship between catalyst inlet temperature and active state 排気の空燃比に応じた触媒の活性温度の相違Difference in catalyst activation temperature depending on exhaust air-fuel ratio

符号の説明Explanation of symbols

1…ディーゼルエンジン、2,3…モータジェネレータ、4…無段変速機、4a…電磁クラッチ、5…ディファレンシャルギヤ、6…車輪、11…吸気通路、12…ターボチャージャ、13…サージタンク、21…燃料噴射弁、22…コモンレール、31…排気通路、32…NOxトラップ触媒、33…ディーゼルパティキュレートフィルタ、35…EGR管、36…EGR弁、41…ハイブリッドコントロールモジュール、51…エンジンコントロールモジュール、61…アクセルセンサ、62…スタートキー、63…シフトセンサ、64…ブレーキセンサ、65…車速センサ、66…バッテリセンサ、67…クランク角センサ、68…冷却水温度センサ、69…触媒温度センサ、70…排気温度センサ、71…フィルタ温度センサ、72…燃料圧力センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diesel engine, 2, 3 ... Motor generator, 4 ... Continuously variable transmission, 4a ... Electromagnetic clutch, 5 ... Differential gear, 6 ... Wheel, 11 ... Intake passage, 12 ... Turbocharger, 13 ... Surge tank, 21 ... Fuel injection valve, 22 ... common rail, 31 ... exhaust passage, 32 ... NOx trap catalyst, 33 ... diesel particulate filter, 35 ... EGR pipe, 36 ... EGR valve, 41 ... hybrid control module, 51 ... engine control module, 61 ... Accelerator sensor, 62 ... Start key, 63 ... Shift sensor, 64 ... Brake sensor, 65 ... Vehicle speed sensor, 66 ... Battery sensor, 67 ... Crank angle sensor, 68 ... Coolant temperature sensor, 69 ... Catalyst temperature sensor, 70 ... Exhaust gas Temperature sensor 71 ... Filter temperature sensor 72 The fuel pressure sensor.

Claims (12)

排気通路に設置された排気浄化触媒と、
前記触媒の内部温度がその入口温度よりも高い状態でのエンジンの再始動を検知する始動検知手段と、
前記始動検知手段により前記エンジンの再始動が検知された再始動検知時において、前記触媒を強制的に加熱する制御を行う触媒加熱手段と、
を含んで構成されるエンジンの排気浄化装置。
An exhaust purification catalyst installed in the exhaust passage;
Start detection means for detecting engine restart when the internal temperature of the catalyst is higher than its inlet temperature;
A catalyst heating means for performing control to forcibly heat the catalyst at the time of restart detection when the restart of the engine is detected by the start detection means;
An exhaust emission control device for an engine comprising:
エンジンの再始動時における前記触媒の活性状態を判定する第1の活性判定手段を更に含んで構成され、
前記触媒加熱手段は、前記再始動検知時において、前記第1の活性判定手段による前記触媒に関する低活性判定に対応して、前記触媒を加熱する請求項1に記載のエンジンの排気浄化装置。
Further comprising first activity determining means for determining an active state of the catalyst when the engine is restarted;
The engine exhaust purification device according to claim 1, wherein the catalyst heating unit heats the catalyst in response to a low activity determination regarding the catalyst by the first activity determination unit when the restart is detected.
前記触媒の内部温度を検出する第1の温度検出手段を更に含んで構成され、
前記第1の活性判定手段は、前記第1の温度検出手段により検出された内部温度が、前記触媒の活性下限温度を示す第1の温度以下であるときに、前記低活性判定を下す請求項2に記載のエンジンの排気浄化装置。
Further comprising first temperature detecting means for detecting the internal temperature of the catalyst,
The said 1st activity determination means makes the said low activity determination, when the internal temperature detected by the said 1st temperature detection means is below 1st temperature which shows the activity minimum temperature of the said catalyst. The engine exhaust gas purification apparatus according to 2.
前記触媒の内部温度を検出する第1の温度検出手段を更に含んで構成され、
前記第1の活性判定手段は、前記第1の温度検出手段により検出された内部温度が、前記触媒の活性下限温度よりも高く、かつエンジンの暖機後における前記触媒の通常温度よりも低い第2の温度以下であるときに、前記低活性判定を下す請求項2に記載のエンジンの排気浄化装置。
Further comprising first temperature detecting means for detecting the internal temperature of the catalyst,
The first activity determination unit is a first unit in which an internal temperature detected by the first temperature detection unit is higher than an activation lower limit temperature of the catalyst and lower than a normal temperature of the catalyst after engine warm-up. The engine exhaust gas purification apparatus according to claim 2, wherein the low activity determination is made when the temperature is equal to or lower than 2.
前記触媒の入口温度を検出する第2の温度検出手段を更に含んで構成され、
前記第1の活性判定手段は、前記第2の温度検出手段により検出された入口温度が、常温からの昇温に際して前記触媒の活性完了を判断するための活性判定温度よりも低い第3の温度以下であるときに、前記低活性判定を下す請求項2〜4のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。
Further comprising second temperature detecting means for detecting the inlet temperature of the catalyst,
The first activity determination means is a third temperature at which the inlet temperature detected by the second temperature detection means is lower than the activity determination temperature for determining the completion of activation of the catalyst when the temperature rises from room temperature. The engine exhaust purification device according to any one of claims 2 to 4, wherein the low activity determination is made when:
前記再始動検知時において、エンジンの再始動に伴う排気の流入により低下する、再始動後における前記触媒の活性状態を推定により判定する第2の活性判定手段を更に含んで構成され、
前記触媒加熱手段は、前記再始動検知時において、前記第2の活性判定手段による前記触媒に関する低活性判定に対応して、前記触媒を加熱する請求項1〜5のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。
A second activation determination unit that estimates the activation state of the catalyst after the restart, which is reduced by an inflow of exhaust gas accompanying the restart of the engine at the time of restart detection;
The engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the catalyst heating unit heats the catalyst in response to a low activity determination related to the catalyst by the second activity determination unit when the restart is detected. Exhaust purification device.
前記第2の活性判定手段は、前記再始動検知時に前記触媒が保持する熱量と、前記再始動検知時に前記触媒の上流の排気が保持する熱量とを算出し、算出した各熱量に基づいて前記再始動後の活性状態を判定する請求項6に記載のエンジンの排気浄化装置。   The second activity determination means calculates the amount of heat held by the catalyst when the restart is detected and the amount of heat held by the exhaust upstream of the catalyst when the restart is detected, and based on each calculated amount of heat The exhaust emission control device for an engine according to claim 6, wherein an active state after restart is determined. 前記触媒加熱手段は、前記触媒に流入する排気の燃料成分含有量を増大させて、前記触媒を加熱する請求項1〜7のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。   The engine exhaust purification apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the catalyst heating means heats the catalyst by increasing a fuel component content of exhaust gas flowing into the catalyst. 前記触媒加熱手段は、前記触媒に流入する排気の温度を上昇させて、前記触媒を加熱する請求項1〜8のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。   The engine exhaust purification apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the catalyst heating means heats the catalyst by increasing a temperature of exhaust gas flowing into the catalyst. 前記触媒加熱手段による前記触媒の強制加熱において、前記触媒に流入する排気の空燃比が理論値よりも高い値に調整される請求項1〜9のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。   The engine exhaust gas purification apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein in the forced heating of the catalyst by the catalyst heating means, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the catalyst is adjusted to a value higher than a theoretical value. 前記エンジンがディーゼルエンジンである請求項1〜10のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。   The engine exhaust purification apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the engine is a diesel engine. 前記エンジンが、電気駆動源との複合駆動源を構成するディーゼルエンジンである請求項11に記載のエンジンの排気浄化装置。   The exhaust emission control device for an engine according to claim 11, wherein the engine is a diesel engine constituting a combined drive source with an electric drive source.
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