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JP4687484B2 - Exhaust gas purification system for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification system for internal combustion engine Download PDF

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JP4687484B2
JP4687484B2 JP2006028444A JP2006028444A JP4687484B2 JP 4687484 B2 JP4687484 B2 JP 4687484B2 JP 2006028444 A JP2006028444 A JP 2006028444A JP 2006028444 A JP2006028444 A JP 2006028444A JP 4687484 B2 JP4687484 B2 JP 4687484B2
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internal combustion
combustion engine
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三樹男 井上
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Description

本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた吸蔵還元型NOx触媒を備えた内燃機関の排気浄化システムに関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with an NOx storage reduction catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine.

内燃機関の排気浄化システムにおいては、周囲雰囲気が酸化雰囲気のときに排気中のNOxを吸蔵し周囲雰囲気が還元雰囲気のときに吸蔵しているNOxを還元する吸蔵還元型NOx触媒(以下、単にNOx触媒と称する)を備えたものがある。   In an exhaust gas purification system for an internal combustion engine, a NOx storage reduction catalyst (hereinafter simply referred to as NOx) that stores NOx in exhaust when the ambient atmosphere is an oxidizing atmosphere and reduces NOx that is stored when the ambient atmosphere is a reducing atmosphere. Some of them are called catalysts.

このような内燃機関の排気浄化システムにおいては、NOx触媒のNOx吸蔵能力を回復させるために、該NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元するNOx還元制御およびN該Ox触媒に吸蔵されたSOxを還元するSOx被毒回復制御が行われている。以下、これらのようなNOx触媒に吸蔵された酸化物を還元する制御を酸化物還元制御と称する。   In such an exhaust gas purification system for an internal combustion engine, in order to restore the NOx occlusion capacity of the NOx catalyst, NOx reduction control for reducing NOx occluded in the NOx catalyst and N for reducing SOx occluded in the Ox catalyst are reduced. SOx poisoning recovery control is performed. Hereinafter, the control for reducing the oxide stored in the NOx catalyst is referred to as oxide reduction control.

また、特許文献1は、排気温度を上昇させることを目的として、内燃機関において主燃料噴射よりも遅い時期に副燃料噴射を実行する技術が開示されている。この特許文献1には、副燃料噴射によって噴射された燃料が燃焼することによって発生するトルクが許容値以下となるように副燃料噴射量の上限値を設定する技術も開示されている。
特開2002−235589号公報 特開2003−239789号公報 特開2002−276443号公報 特開2002−38932号公報
Patent Document 1 discloses a technique for executing sub fuel injection at a timing later than main fuel injection in an internal combustion engine for the purpose of increasing the exhaust gas temperature. This patent document 1 also discloses a technique for setting an upper limit value of the auxiliary fuel injection amount so that a torque generated by combustion of the fuel injected by the auxiliary fuel injection becomes equal to or less than an allowable value.
JP 2002-235589 A JP 2003-239789 A JP 2002-276443 A JP 2002-38932 A

酸化物還元制御においては、還元する酸化物に応じて設定された目標空燃比にまで排気の空燃比を低下させることによってNOx触媒の周囲雰囲気を還元雰囲気とする必要がある。そこで、内燃機関の気筒内において主燃料噴射の実行時期よりも遅い時期に副燃料噴射を実行することによって、排気の空燃比を低下させる場合がある。しかしながら、このような副燃料噴射を実行した場合、該副燃料噴射によって噴射された燃料が燃焼することで内燃機関のトルクが上昇する虞がある。   In the oxide reduction control, it is necessary to make the ambient atmosphere of the NOx catalyst a reducing atmosphere by lowering the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio set according to the oxide to be reduced. Therefore, there is a case where the air-fuel ratio of the exhaust gas is lowered by executing the auxiliary fuel injection in the cylinder of the internal combustion engine at a timing later than the execution timing of the main fuel injection. However, when such sub fuel injection is executed, the fuel injected by the sub fuel injection may burn and the torque of the internal combustion engine may increase.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、内燃機関の排気通路に設けられたNOx触媒を備えた内燃機関の排気浄化システムであって、副燃料噴射を実行することで酸化物還元制御を行うものにおいて、酸化物還元制御を実行することによる内燃機関のトルク上昇量が過剰に大きくなるのを抑制することが可能な技術を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problem, and is an exhaust purification system of an internal combustion engine including a NOx catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine, and performs oxide injection by performing sub fuel injection. An object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing an excessive increase in the torque of the internal combustion engine caused by executing the oxide reduction control in the reduction control.

本発明は、酸化物還元制御実行時にNOx触媒の周囲雰囲気を還元雰囲気とするために噴射される内燃機関の一燃焼サイクル中での目標副燃料噴射量が、内燃機関のトルク上昇量が許容範囲の上限値となる上限副燃料噴射量よりも多いときは、酸化物還元制御の実行を禁止するものである。   The present invention relates to a target sub fuel injection amount in one combustion cycle of an internal combustion engine that is injected to make the ambient atmosphere of the NOx catalyst as a reducing atmosphere during execution of the oxide reduction control, and the torque increase amount of the internal combustion engine is within an allowable range. When the amount is larger than the upper limit auxiliary fuel injection amount, which is the upper limit value, the execution of the oxide reduction control is prohibited.

より詳しくは、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、
内燃機関の排気通路に設けられ、周囲雰囲気が酸化雰囲気のときに排気中のNOxを吸蔵し周囲雰囲気が還元雰囲気のときに吸蔵しているNOxを還元する吸蔵還元型NOx触
媒と、
前記内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
該燃料噴射弁によって主燃料噴射の実行時期よりも遅い時期に副燃料噴射を実行することで排気の空燃比を目標空燃比にまで低下させ、それによって、前記吸蔵還元型NOx触媒に吸蔵された酸化物を還元する酸化物還元制御を実行する酸化物還元制御実行手段と、
該酸化物還元制御実行手段によって酸化物還元制御を実行するときにおける前記内燃機関の一燃焼サイクル中での目標副燃料噴射量を算出する目標副燃料噴射量算出手段と、
前記酸化物還元制御実行手段によって酸化物還元制御を実行したときに前記内燃機関のトルク上昇量が許容範囲の上限値となる前記内燃機関の一燃焼サイクル中での副燃料噴射量である上限副燃料噴射量を算出する上限副燃料噴射量算出手段と、を備え、
前記目標副燃料噴射量算出手段によって算出される前記目標副燃料噴射量が、前記上限副燃料噴射量算出手段によって算出される前記上限副燃料噴射量よりも多いときは、前記酸化物還元制御実行手段による酸化物還元制御の実行を禁止することを特徴とする。
More specifically, the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention is:
An NOx storage reduction catalyst that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and that stores NOx in exhaust when the ambient atmosphere is an oxidizing atmosphere and reduces NOx stored when the ambient atmosphere is a reducing atmosphere;
A fuel injection valve for directly injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
By executing the auxiliary fuel injection at a timing later than the execution timing of the main fuel injection by the fuel injection valve, the air-fuel ratio of the exhaust gas is reduced to the target air-fuel ratio, thereby being stored in the NOx storage reduction catalyst. Oxide reduction control execution means for executing oxide reduction control for reducing oxides;
Target sub fuel injection amount calculating means for calculating a target sub fuel injection amount in one combustion cycle of the internal combustion engine when executing the oxide reduction control by the oxide reduction control executing means;
When the oxide reduction control is executed by the oxide reduction control execution means, the upper limit sub-fuel injection amount in one combustion cycle of the internal combustion engine in which the torque increase amount of the internal combustion engine becomes the upper limit value of the allowable range. An upper limit auxiliary fuel injection amount calculating means for calculating the fuel injection amount,
When the target sub fuel injection amount calculated by the target sub fuel injection amount calculating means is larger than the upper limit sub fuel injection amount calculated by the upper limit sub fuel injection amount calculating means, the oxide reduction control is executed. Execution of oxide reduction control by means is prohibited.

ここで、主燃料噴射は、燃料噴射弁によって圧縮行程上死点近傍で実行される燃料噴射である。また、副燃料噴射は、燃料噴射弁によって膨張行程で実行される燃料噴射である。   Here, the main fuel injection is a fuel injection executed near the top dead center of the compression stroke by the fuel injection valve. The auxiliary fuel injection is a fuel injection that is executed in the expansion stroke by the fuel injection valve.

また、目標空燃比は、酸化物還元制御を実行することによって還元する酸化物に応じて予め定められた値である。また、目標副燃料噴射量は、酸化物還元制御の実行時において排気の空燃比を目標空燃比に制御するための副燃料噴射量として算出される。   Further, the target air-fuel ratio is a value determined in advance according to the oxide to be reduced by executing the oxide reduction control. The target sub fuel injection amount is calculated as a sub fuel injection amount for controlling the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio when the oxide reduction control is executed.

本発明によれば、排気の空燃比を目標空燃比とすべく副燃料噴射を実行した場合に内燃機関のトルク上昇量が許容範囲の上限値より大きくなるときは、酸化物還元制御の実行が禁止される。つまり、酸化物還元制御は、目標副燃料噴射量が上限副燃料噴射量以下であるときにのみ実行される。これにより、酸化物還元制御を実行することによる内燃機関のトルク上昇量が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。   According to the present invention, when sub fuel injection is performed so that the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes the target air-fuel ratio, if the amount of torque increase of the internal combustion engine exceeds the upper limit value of the allowable range, the execution of the oxide reduction control is performed. It is forbidden. That is, the oxide reduction control is executed only when the target sub fuel injection amount is equal to or less than the upper limit sub fuel injection amount. Thereby, it is possible to suppress an excessive increase in the torque of the internal combustion engine caused by executing the oxide reduction control.

本発明においては、酸化物還元制御の実行時に副燃料噴射を内燃機関の一燃焼サイクル中に複数回に分けて実行しても良い。この場合、内燃機関の一燃焼サイクル中に行われる各副燃料噴射での燃料噴射量の比率を設定する分割比設定手段をさらに備えても良い。そして、目標副燃料噴射量が比較的多いときは、該目標副燃料噴射量が比較的少ないときに比べて、内燃機関の一燃焼サイクル中においてより遅い時期に実行される副燃料噴射での燃料噴射量の比率を高くしても良い。   In the present invention, the auxiliary fuel injection may be executed in a plurality of times during one combustion cycle of the internal combustion engine when the oxide reduction control is executed. In this case, there may be further provided a split ratio setting means for setting the ratio of the fuel injection amount in each sub fuel injection performed during one combustion cycle of the internal combustion engine. When the target sub fuel injection amount is relatively large, the fuel in the sub fuel injection executed at a later time in one combustion cycle of the internal combustion engine is compared with when the target sub fuel injection amount is relatively small. The ratio of the injection amount may be increased.

副燃料噴射の実行時においては、その実行時期が遅いほど噴射された燃料が燃焼することによる内燃機関のトルクへの影響が小さくなる。そのため、内燃機関の一燃焼サイクル中に副燃料噴射を複数回実行する場合、各副燃料噴射による燃料噴射量の比率を上記のように制御することで、目標副燃料噴射量が増加した場合であっても内燃機関のトルク上昇量が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。   When the sub fuel injection is executed, the influence of the injected fuel on the torque of the internal combustion engine is reduced as the execution time is delayed. Therefore, when the sub fuel injection is executed a plurality of times during one combustion cycle of the internal combustion engine, the target sub fuel injection amount is increased by controlling the ratio of the fuel injection amount by each sub fuel injection as described above. Even if it exists, it can suppress that the torque increase amount of an internal combustion engine becomes large too much.

上記のような場合であっても、目標副燃料噴射量が所定量以下であるときは、酸化物還元制御の実行時における副燃料噴射の実行回数を内燃機関の一燃焼サイクル中に1回のみとしても良い。   Even in the above case, when the target sub fuel injection amount is equal to or less than the predetermined amount, the number of executions of the sub fuel injection during the execution of the oxide reduction control is set to one time in one combustion cycle of the internal combustion engine. It is also good.

ここで、所定量は、内燃機関の一燃焼サイクル中に1回の副燃料噴射で噴射しても内燃機関のトルク上昇量が許容範囲内となる副燃料噴射量の閾値である。   Here, the predetermined amount is a threshold value of the auxiliary fuel injection amount that causes the torque increase amount of the internal combustion engine to be within an allowable range even if injection is performed by one auxiliary fuel injection during one combustion cycle of the internal combustion engine.

目標副燃料噴射量が所定量以下であれば、副燃料噴射の実行回数を内燃機関の一燃焼サイクル中に1回のみとしても、内燃機関のトルク上昇量が過剰に大きくなるのを抑制する
ことが出来る。また、副燃料噴射の実行回数を抑制することで燃料噴射弁の劣化を抑制することが出来る。
If the target sub fuel injection amount is equal to or less than the predetermined amount, the torque increase amount of the internal combustion engine is suppressed from becoming excessively large even if the number of sub fuel injections is performed only once during one combustion cycle of the internal combustion engine. I can do it. Further, the deterioration of the fuel injection valve can be suppressed by suppressing the number of executions of the auxiliary fuel injection.

本発明において、目標副燃料噴射量が上限副燃料噴射量以下であるときにのみ酸化物還元制御を実行する場合であっても、吸気温度や大気圧、冷却水の温度等の環境条件のばらつきの影響によって、酸化物還元制御の実行中に内燃機関のトルク上昇量が許容範囲の上限値を超える虞がある。   In the present invention, even when the oxide reduction control is executed only when the target sub fuel injection amount is equal to or less than the upper limit sub fuel injection amount, the environmental conditions such as the intake air temperature, the atmospheric pressure, and the temperature of the cooling water vary. As a result, the torque increase amount of the internal combustion engine may exceed the upper limit value of the allowable range during the execution of the oxide reduction control.

また、本発明では、内燃機関において主燃料噴射が停止されているとき、即ち、内燃機関を搭載した車両の運転者が減速運転を要求しているときにおいても、酸化物還元制御が実行される場合がある。このとき、副燃料噴射によって噴射された燃料が燃焼することで内燃機関のトルクが上昇した場合、主燃料噴射が停止されていても該内燃機関の回転数が上昇することになる。   Further, in the present invention, the oxide reduction control is executed even when the main fuel injection is stopped in the internal combustion engine, that is, when the driver of the vehicle equipped with the internal combustion engine requests the deceleration operation. There is a case. At this time, when the torque of the internal combustion engine increases due to combustion of the fuel injected by the auxiliary fuel injection, the rotational speed of the internal combustion engine increases even if the main fuel injection is stopped.

そこで、本発明では、内燃機関において主燃料噴射が停止されており且つ酸化物還元制御が実行されているときに、該内燃機関のトルクが前記車両の駆動系に伝達されている状態にもかかわらず、内燃機関の回転数が、主燃料噴射が停止されており且つ酸化物還元制御が実行されている状態となった時点での回転数よりも所定回転数以上上昇した場合、酸化物還元制御の実行を停止しても良い。   Therefore, in the present invention, when the main fuel injection is stopped in the internal combustion engine and the oxide reduction control is executed, the torque of the internal combustion engine is transmitted to the drive system of the vehicle. If the rotational speed of the internal combustion engine is higher than the rotational speed at the time when the main fuel injection is stopped and the oxide reduction control is executed, the oxide reduction control is performed. May be stopped.

ここで、所定回転数は、内燃機関のトルク上昇量が許容範囲の上限値を超えたと判断出来る回転数の上昇量の閾値である。   Here, the predetermined rotational speed is a threshold value of the rotational speed increase amount that can be determined that the torque increase amount of the internal combustion engine has exceeded the upper limit of the allowable range.

これにより、環境条件のばらつきにより内燃機関のトルクに変動が生じた場合であっても、該内燃機関のトルク上昇量が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。   As a result, even if the torque of the internal combustion engine fluctuates due to variations in environmental conditions, it is possible to suppress an excessive increase in the torque of the internal combustion engine.

本発明において、酸化物還元制御実行手段による酸化物還元制御の実行を停止させるときは、内燃機関の一燃焼サイクル中での副燃料噴射量を徐々に減少させても良い。   In the present invention, when the execution of the oxide reduction control by the oxide reduction control execution means is stopped, the sub fuel injection amount in one combustion cycle of the internal combustion engine may be gradually decreased.

これにより、酸化物還元制御の実行停止時における内燃機関のトルクの急激な変動を抑制することが出来る。   As a result, it is possible to suppress sudden fluctuations in the torque of the internal combustion engine when the execution of the oxide reduction control is stopped.

本発明によれば、内燃機関の排気通路に設けられたNOx触媒を備えた内燃機関の排気浄化システムであって、副燃料噴射を実行することで酸化物還元制御を行うものにおいて、酸化物還元制御を実行することによる内燃機関のトルク上昇量が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。   According to the present invention, an exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with an NOx catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine, which performs oxide reduction control by executing sub fuel injection, oxide reduction It is possible to suppress an excessive increase in the torque of the internal combustion engine caused by executing the control.

以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, specific embodiments of an exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<内燃機関およびその吸排気系の概略構成>
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼルエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。図1は、本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。
<Schematic configuration of internal combustion engine and intake / exhaust system thereof>
Here, a case where the present invention is applied to a diesel engine for driving a vehicle will be described as an example. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its intake / exhaust system according to the present embodiment.

内燃機関1は車両駆動用のディーゼル機関である。内燃機関1の気筒2内にはピストン3が摺動自在に設けられている。気筒2内上部の燃焼室には、吸気ポート4と排気ポート5とが接続されている。吸気ポート4および排気ポート5の燃焼室への開口部は、それぞ
れ吸気弁6および排気弁7によって開閉される。吸気ポート4および排気ポート5は、それぞれ吸気通路8および排気通路9に接続されている。また、気筒2には、該気筒2内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁10が設けられている。
The internal combustion engine 1 is a diesel engine for driving a vehicle. A piston 3 is slidably provided in the cylinder 2 of the internal combustion engine 1. An intake port 4 and an exhaust port 5 are connected to the combustion chamber in the upper part of the cylinder 2. The openings of the intake port 4 and the exhaust port 5 to the combustion chamber are opened and closed by an intake valve 6 and an exhaust valve 7, respectively. The intake port 4 and the exhaust port 5 are connected to an intake passage 8 and an exhaust passage 9, respectively. The cylinder 2 is provided with a fuel injection valve 10 that directly injects fuel into the cylinder 2.

吸気通路8にはエアフローメータ11が設けられている。排気通路9には、吸蔵還元型NOx触媒12(以下、単にNOx触媒12と称する)が設けられている。NOx触媒12は、周囲雰囲気が酸化雰囲気のときに排気中のNOxを吸蔵し周囲雰囲気が還元雰囲気のときに吸蔵していたNOxを還元する触媒である。   An air flow meter 11 is provided in the intake passage 8. The exhaust passage 9 is provided with an NOx storage reduction catalyst 12 (hereinafter simply referred to as the NOx catalyst 12). The NOx catalyst 12 is a catalyst that stores NOx in the exhaust when the ambient atmosphere is an oxidizing atmosphere and reduces the NOx that is stored when the ambient atmosphere is a reducing atmosphere.

さらに、排気通路9におけるNOx触媒12より上流側には排気の空燃比を検出する空燃比センサ13が設けられている。また、排気通路9におけるNOx触媒12より下流側には排気の温度を検出する排気温度センサ14が設けられている。   Further, an air-fuel ratio sensor 13 for detecting the air-fuel ratio of the exhaust is provided upstream of the NOx catalyst 12 in the exhaust passage 9. Further, an exhaust gas temperature sensor 14 for detecting the temperature of the exhaust gas is provided downstream of the NOx catalyst 12 in the exhaust gas passage 9.

以上述べたように構成された内燃機関1には、この内燃機関1を制御するための電子制御ユニット(ECU)20が併設されている。ECU20には、エアフローメータ11および空燃比センサ13、排気温度センサ14が電気的に接続されている。さらに、ECU20には、クランクポジションセンサ15、および、内燃機関1を搭載した車両のアクセル開度を検出するアクセル開度センサ16、クラッチスイッチ18が接続されている。そして、これらの出力信号がECU20に入力される。ECU20は、クランクポジションセンサ15の検出値に基づいて内燃機関1の回転数を算出する。また、ECU20は、排気温度センサ14の検出値に基づいてNOx触媒12の温度を推定する。   The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU) 20 for controlling the internal combustion engine 1. An air flow meter 11, an air-fuel ratio sensor 13, and an exhaust temperature sensor 14 are electrically connected to the ECU 20. Further, the ECU 20 is connected to a crank position sensor 15, an accelerator opening sensor 16 that detects an accelerator opening of a vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted, and a clutch switch 18. These output signals are input to the ECU 20. The ECU 20 calculates the rotational speed of the internal combustion engine 1 based on the detection value of the crank position sensor 15. Further, the ECU 20 estimates the temperature of the NOx catalyst 12 based on the detected value of the exhaust temperature sensor 14.

また、ECU20には燃料噴射弁10および内燃機関1を搭載した車両のトランスミッション17が電気的に接続されている。ECU20によってこれが制御される。   The ECU 20 is electrically connected to a transmission 17 of a vehicle on which the fuel injection valve 10 and the internal combustion engine 1 are mounted. This is controlled by the ECU 20.

<SOx被毒回復制御>
NOx触媒12においては、排気中のNOxのみならずSOxも吸蔵される。NOx触媒12におけるSOx吸蔵量が増加した場合、該NOx触媒12におけるNOx吸蔵能力が低下することになる。そのため、本実施例では、NOx触媒12に吸蔵されたSOxを還元するSOx被毒回復制御が行われる。本実施例においては、該SOx被毒回復制御が本発明に係る酸化物還元制御に相当する。
<SOx poisoning recovery control>
The NOx catalyst 12 stores not only NOx in exhaust gas but also SOx. When the SOx occlusion amount in the NOx catalyst 12 increases, the NOx occlusion capacity in the NOx catalyst 12 decreases. Therefore, in this embodiment, SOx poisoning recovery control for reducing the SOx stored in the NOx catalyst 12 is performed. In this embodiment, the SOx poisoning recovery control corresponds to the oxide reduction control according to the present invention.

SOx被毒回復制御においては、NOx触媒12の温度をSOxが還元可能な目標温度にまで上昇させると共に、NOx触媒12の周囲雰囲気の空燃比をSOxが還元可能な目標空燃比にまで低下させて該NOx触媒12の周囲雰囲気を還元雰囲気とする必要がある。そこで、本実施例に係るSOx被毒回復制御では、燃料噴射弁10によって、圧縮行程上死点近傍で実行される主燃料噴射よりも遅い時期に副燃料噴射を実行する。   In the SOx poisoning recovery control, the temperature of the NOx catalyst 12 is raised to a target temperature at which SOx can be reduced, and the air-fuel ratio in the ambient atmosphere of the NOx catalyst 12 is lowered to a target air-fuel ratio at which SOx can be reduced. The ambient atmosphere around the NOx catalyst 12 needs to be a reducing atmosphere. Therefore, in the SOx poisoning recovery control according to the present embodiment, the fuel injection valve 10 performs the auxiliary fuel injection at a timing later than the main fuel injection executed near the top dead center of the compression stroke.

このような副燃料噴射が実行された場合、該副燃料噴射によって噴射された燃料がNOx触媒12に供給される。そして、この供給された燃料がNOx触媒12において酸化することで発生する酸化熱によってNOx触媒12の温度が上昇する。また、副燃料噴射が実行された場合、内燃機関1から排出される排気、即ち、NOx触媒12に流入する排気の空燃比が低下する。そして、内燃機関1での一燃焼サイクル中での副燃料噴射量を制御することで、NOx触媒12の温度を目標温度に制御すると共にNOx触媒12の周囲雰囲気の空燃比を目標空燃比に制御する。   When such sub fuel injection is executed, the fuel injected by the sub fuel injection is supplied to the NOx catalyst 12. The temperature of the NOx catalyst 12 rises due to the heat of oxidation generated when the supplied fuel is oxidized in the NOx catalyst 12. Further, when the auxiliary fuel injection is executed, the air-fuel ratio of the exhaust discharged from the internal combustion engine 1, that is, the exhaust flowing into the NOx catalyst 12, is lowered. Then, by controlling the sub fuel injection amount in one combustion cycle in the internal combustion engine 1, the temperature of the NOx catalyst 12 is controlled to the target temperature, and the air-fuel ratio of the ambient atmosphere of the NOx catalyst 12 is controlled to the target air-fuel ratio. To do.

ここで、SOx被毒回復制御の実行時において、NOx触媒12の温度が目標温度となり且つNOx触媒12の周囲雰囲気の空燃比が目標空燃比となる内燃機関1での一燃焼サイクル中での副燃料噴射量を目標副燃料噴射量とする。この目標副燃料噴射量は、吸入空気量および主燃料噴射量、目標温度、目標空燃比に基づいて算出される。   Here, during the execution of the SOx poisoning recovery control, the temperature of the NOx catalyst 12 becomes the target temperature, and the air-fuel ratio of the ambient atmosphere of the NOx catalyst 12 becomes the target air-fuel ratio. The fuel injection amount is set as a target sub fuel injection amount. The target auxiliary fuel injection amount is calculated based on the intake air amount, the main fuel injection amount, the target temperature, and the target air-fuel ratio.

上記のように、本実施例においては、副燃料噴射を実行することでSOx被毒回復制御が行われる。ところが、副燃料噴射を実行した場合、該副燃料噴射によって噴射された燃料が燃焼することで内燃機関1のトルクが上昇する虞がある。このときのトルク変動量が過剰に大きいとドライバビリィティの悪化を招く虞がある。   As described above, in this embodiment, the SOx poisoning recovery control is performed by executing the auxiliary fuel injection. However, when the auxiliary fuel injection is executed, the torque of the internal combustion engine 1 may increase due to combustion of the fuel injected by the auxiliary fuel injection. If the torque fluctuation amount at this time is excessively large, the drivability may be deteriorated.

そこで、本実施例では、SOx被毒回復制御を実行したときに内燃機関1のトルク上昇量が許容範囲の上限値(以下、トルク上昇上限値)となる内燃機関1の一燃焼サイクル中での副燃料噴射量である上限副燃料噴射量が算出される。トルク上昇上限値は内燃機関1の回転数およびトランスミッション17のギア比に応じて予め定められている。このトルク上昇上限値に基づいて上限副燃料噴射量が算出される。   Therefore, in this embodiment, when the SOx poisoning recovery control is executed, the torque increase amount of the internal combustion engine 1 becomes the upper limit value of the allowable range (hereinafter, the torque increase upper limit value) in one combustion cycle. An upper limit auxiliary fuel injection amount that is an auxiliary fuel injection amount is calculated. The upper limit value of torque increase is determined in advance according to the rotational speed of the internal combustion engine 1 and the gear ratio of the transmission 17. An upper limit auxiliary fuel injection amount is calculated based on the torque increase upper limit value.

そして、SOx被毒回復制御を実行するときにおいて、目標副燃料噴射量が上限副燃料噴射量よりも多いときは該SOx被毒回復制御の実行を禁止する。換言すれば、目標副燃料噴射量が上限副燃料噴射量以下のときにのみSOx被毒回復制御を実行する。   When the SOx poisoning recovery control is executed, if the target auxiliary fuel injection amount is larger than the upper limit auxiliary fuel injection amount, the execution of the SOx poisoning recovery control is prohibited. In other words, the SOx poisoning recovery control is executed only when the target sub fuel injection amount is equal to or less than the upper limit sub fuel injection amount.

これにより、副燃料噴射を実行することでSOx被毒回復制御が行われる場合であっても、SOx被毒回復制御を実行することによる内燃機関1のトルク上昇量が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。   Thereby, even when the SOx poisoning recovery control is performed by executing the auxiliary fuel injection, it is possible to suppress an excessive increase in the torque of the internal combustion engine 1 by executing the SOx poisoning recovery control. I can do it.

次に、本実施例に係るSOx被毒回復制御の制御ルーチンについて図2に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンはECU20に予め記憶されており、内燃機関1の運転中、所定の間隔で繰り返し実行されるルーチンである。   Next, the control routine of the SOx poisoning recovery control according to this embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the ECU 20 and is a routine that is repeatedly executed at predetermined intervals during the operation of the internal combustion engine 1.

本ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS101において、NOx触媒12におけるSOx吸蔵量が所定吸蔵量Qse以上となったか否かを判別する。ここで、所定吸蔵量Qseは、NOx触媒12のNOx吸蔵量が過剰に低下する虞があると判断出来る閾値となる値である。ここでは、前回のSOx被毒回復制御の実行が停止してからの、内燃機関1での燃料噴射量の積算量、もしくは、内燃機関1を搭載した車両の走行距離に基づいて、NOx触媒12におけるSOx吸蔵量を推定しても良い。S101において、肯定判定された場合、ECU20はS102に進み、否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を終了する。   In this routine, the ECU 20 first determines in S101 whether or not the SOx occlusion amount in the NOx catalyst 12 is equal to or greater than a predetermined occlusion amount Qse. Here, the predetermined storage amount Qse is a value that serves as a threshold with which it can be determined that the NOx storage amount of the NOx catalyst 12 may be excessively reduced. Here, the NOx catalyst 12 is based on the integrated amount of fuel injection in the internal combustion engine 1 or the travel distance of the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted after the previous execution of the SOx poisoning recovery control is stopped. The SOx occlusion amount may be estimated. If an affirmative determination is made in S101, the ECU 20 proceeds to S102, and if a negative determination is made, the ECU 20 ends the execution of this routine.

S102において、ECU20は、SOx被毒回復制御実行時の目標副燃料噴射量Qfstを算出する。   In S102, the ECU 20 calculates a target auxiliary fuel injection amount Qfst when executing the SOx poisoning recovery control.

次に、ECU20は、S103に進み、SOx被毒回復制御実行時の上限副燃料噴射量Qfsmaxを算出する。   Next, the ECU 20 proceeds to S103, and calculates an upper limit auxiliary fuel injection amount Qfsmax when the SOx poisoning recovery control is executed.

次に、ECU20は、S104に進み、目標副燃料噴射量Qfstが上限副燃料噴射量Qfsmax以下であるか否かを判別する。このS104において、肯定判定された場合、ECU20はS105に進み、否定判定された場合、ECU20はS110に進む。   Next, the ECU 20 proceeds to S104, and determines whether or not the target sub fuel injection amount Qfst is equal to or less than the upper limit sub fuel injection amount Qfsmax. If an affirmative determination is made in S104, the ECU 20 proceeds to S105, and if a negative determination is made, the ECU 20 proceeds to S110.

S110に進んだECU20は、副燃料噴射の実行を禁止する。つまり、現時点でのSOx被毒回復制御の実行を禁止する。   The ECU 20 having advanced to S110 prohibits the execution of the auxiliary fuel injection. That is, the execution of the SOx poisoning recovery control at the present time is prohibited.

一方、S105に進んだECU20は、目標副燃料噴射量Qfstが所定噴射量Qfs1以下であるか否かを判別する。ここで、所定噴射量Qfs1は、内燃機関1の一燃焼サイクル中に1回の副燃料噴射で噴射しても内燃機関1のトルク上昇量がトルク上昇上限値以下となる副燃料噴射量の上限値である。S105において、肯定判定された場合、EC
U20はS106に進み、否定判定された場合、ECU20はS108に進む。
On the other hand, the ECU 20 having proceeded to S105 determines whether or not the target auxiliary fuel injection amount Qfst is equal to or less than the predetermined injection amount Qfs1. Here, the predetermined injection amount Qfs1 is the upper limit of the auxiliary fuel injection amount at which the torque increase amount of the internal combustion engine 1 is equal to or less than the torque increase upper limit value even if injection is performed by one sub fuel injection during one combustion cycle of the internal combustion engine 1. Value. If a positive determination is made in S105, the EC
If U20 proceeds to S106 and a negative determination is made, the ECU 20 proceeds to S108.

S106に進んだECU20は、内燃機関1の一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数Nfを1回に設定する。   The ECU 20 that has proceeded to S106 sets the number Nf of sub fuel injections during one combustion cycle of the internal combustion engine 1 to one.

次に、ECU20は、S107に進み、副燃料噴射を実行する。つまり、SOx被毒回復制御を実行する。この場合、膨張行程において副燃料噴射が1回実行され、この一回の副燃料噴射によって目標副燃料噴射量Qfst分の燃料が噴射される。その後、ECU20は、本ルーチンの実行を終了する。   Next, the ECU 20 proceeds to S107 and executes sub fuel injection. That is, the SOx poisoning recovery control is executed. In this case, the auxiliary fuel injection is executed once in the expansion stroke, and the fuel for the target auxiliary fuel injection amount Qfst is injected by this one auxiliary fuel injection. Thereafter, the ECU 20 ends the execution of this routine.

S108に進んだECU20は、内燃機関1の一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数Nfを2回に設定する。ここで、より早い時期、即ち、より圧縮行程上死点に近い時期に実行される方の副燃料噴射を一回目副燃料噴射と称し、より遅い時期、即ち、より圧縮行程上死点から遠い時期に実行される方の副燃料噴射を二回目副燃料噴射と称する。また、この場合、一回目副燃料噴射による燃料噴射量と二回目副燃料噴射による燃料噴射量との和が目標副燃料噴射量となるようにそれぞれの副燃料噴射が実行される。   The ECU 20 having proceeded to S108 sets the number of executions Nf of the auxiliary fuel injection in one combustion cycle of the internal combustion engine 1 to 2 times. Here, the auxiliary fuel injection that is performed earlier, that is, closer to the compression stroke top dead center is referred to as the first auxiliary fuel injection, and is later, that is, farther from the compression stroke top dead center. The auxiliary fuel injection that is performed at the time is referred to as a second auxiliary fuel injection. In this case, each sub fuel injection is executed such that the sum of the fuel injection amount by the first sub fuel injection and the fuel injection amount by the second sub fuel injection becomes the target sub fuel injection amount.

次に、ECU20は、S109に進み、一回目副燃料噴射による燃料噴射量と二回目副燃料噴射による燃料噴射量との比率Rd(以下、単に分割比Rdと称する)を設定する。このとき、目標副燃料噴射量Qfstが比較的多いときは、該目標副燃料噴射量Qfstが比較的少ないときに比べて二回目副燃料噴射による燃料噴射量の比率が高くなるように、分割比Rdが設定される。   Next, the ECU 20 proceeds to S109 and sets a ratio Rd (hereinafter simply referred to as a division ratio Rd) between the fuel injection amount by the first sub fuel injection and the fuel injection amount by the second sub fuel injection. At this time, when the target sub fuel injection amount Qfst is relatively large, the division ratio is set so that the ratio of the fuel injection amount by the second sub fuel injection is higher than when the target sub fuel injection amount Qfst is relatively small. Rd is set.

次に、ECU20はS107に進み、副燃料噴射を実行する。つまり、SOx被毒回復制御を実行する。この場合、膨張行程において副燃料噴射が二回実行される。この二回の副燃料噴射によって目標副燃料噴射量Qfst分の燃料が噴射される。また、それぞれの副燃料噴射による燃料噴射量は、S109において設定された分割比で目標副燃料噴射量Qfstを分割した量となる。その後、ECU20は、本ルーチンの実行を終了する。   Next, the ECU 20 proceeds to S107 and executes sub fuel injection. That is, the SOx poisoning recovery control is executed. In this case, the auxiliary fuel injection is executed twice in the expansion stroke. The fuel for the target auxiliary fuel injection amount Qfst is injected by the two auxiliary fuel injections. Further, the fuel injection amount by each sub fuel injection is an amount obtained by dividing the target sub fuel injection amount Qfst by the division ratio set in S109. Thereafter, the ECU 20 ends the execution of this routine.

以上説明した制御ルーチンによれば、目標副燃料噴射量Qfstが上限副燃料噴射量Qfsmaxよりも多いときは該SOx被毒回復制御の実行が禁止される。そのため、SOx被毒回復制御を実行することによる内燃機関1のトルク上昇量が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。   According to the control routine described above, when the target sub fuel injection amount Qfst is larger than the upper limit sub fuel injection amount Qfsmax, the execution of the SOx poisoning recovery control is prohibited. Therefore, it is possible to suppress an excessive increase in the torque increase amount of the internal combustion engine 1 by executing the SOx poisoning recovery control.

また、上記制御ルーチンによれば、目標副燃料噴射量Qfstが所定噴射量Qfs1より多い場合は、内燃機関1の一燃焼サイクル中において副燃料噴射が二回に分割されて実行される。そして、このときに、目標副燃料噴射量Qfstが比較的多いときは、該目標副燃料噴射量Qfstが比較的少ないときに比べて二回目副燃料噴射による燃料噴射量の比率が高くされる。   Further, according to the above control routine, when the target auxiliary fuel injection amount Qfst is larger than the predetermined injection amount Qfs1, the auxiliary fuel injection is divided and executed twice in one combustion cycle of the internal combustion engine 1. At this time, when the target sub fuel injection amount Qfst is relatively large, the ratio of the fuel injection amount by the second sub fuel injection is made higher than when the target sub fuel injection amount Qfst is relatively small.

副燃料噴射の実行時においては、その実行時期が圧縮行程上死点から遠くなるほど噴射された燃料が燃焼することによる内燃機関1のトルクへの影響が小さくなる。つまり、二回目副燃料噴射によって噴射された燃料が燃焼したときの内燃機関1のトルクへの影響は、一回目副燃料噴射によって噴射された燃料が燃焼したときの内燃機関1のトルクへの影響よりも小さい。   When the sub fuel injection is executed, the influence of the injected fuel on the torque of the internal combustion engine 1 becomes smaller as the execution time becomes farther from the top dead center of the compression stroke. That is, the influence on the torque of the internal combustion engine 1 when the fuel injected by the second auxiliary fuel injection is burned is the influence on the torque of the internal combustion engine 1 when the fuel injected by the first auxiliary fuel injection is burned. Smaller than.

そのため、上記のように一回目副燃料噴射および二回目副燃料噴射それぞれによる燃料噴射量の比率を制御することで、目標副燃料噴射量Qfstが増加した場合であっても内燃機関1のトルク上昇量が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。   Therefore, as described above, by controlling the ratio of the fuel injection amount by each of the first sub fuel injection and the second sub fuel injection, even if the target sub fuel injection amount Qfst increases, the torque of the internal combustion engine 1 increases. An excessive increase in the amount can be suppressed.

また、上記制御ルーチンによれば、目標副燃料噴射量Qfstが所定噴射量Qfs1以下である場合は、副燃料噴射の実行回数は内燃機関の一燃焼サイクル中に1回のみとなる。これにより、副燃料噴射の実行回数を抑制することが出来、以って、燃料噴射弁10の劣化を抑制することが出来る。   Further, according to the above control routine, when the target auxiliary fuel injection amount Qfst is equal to or less than the predetermined injection amount Qfs1, the number of executions of the auxiliary fuel injection is only once during one combustion cycle of the internal combustion engine. Thereby, the frequency | count of execution of sub fuel injection can be suppressed, and, therefore, deterioration of the fuel injection valve 10 can be suppressed.

尚、本実施例においては、目標副燃料噴射量が所定噴射量より多い場合は、内燃機関の一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数を2回としたが、この副燃料噴射の実行回数を3回以上としても良い。この場合も、各副燃料噴射によって噴射される燃料噴射量の和が目標副燃料噴射量となるように各副燃料噴射が実行される。また、この場合も、目標副燃料噴射量が比較的多いときは、該目標副燃料噴射量が比較的少ないときに比べて、内燃機関の一燃焼サイクル中においてより遅い時期に実行される副燃料噴射での燃料噴射量の比率を高くする。これにより、前記と同様、目標副燃料噴射量Qfstが増加した場合であっても内燃機関1のトルク上昇量が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。   In the present embodiment, when the target sub fuel injection amount is larger than the predetermined injection amount, the number of executions of the sub fuel injection in one combustion cycle of the internal combustion engine is set to two. It is good also as 3 times or more. Also in this case, each sub fuel injection is executed such that the sum of the fuel injection amounts injected by each sub fuel injection becomes the target sub fuel injection amount. Also in this case, when the target sub fuel injection amount is relatively large, the sub fuel executed at a later time in one combustion cycle of the internal combustion engine than when the target sub fuel injection amount is relatively small. Increase the ratio of fuel injection amount in injection. As a result, as described above, even when the target auxiliary fuel injection amount Qfst increases, it is possible to suppress an excessive increase in the torque of the internal combustion engine 1.

また、本実施例において、SOx被毒回復制御が実行された後にその実行を停止させるときは、内燃機関の一燃焼サイクル中での副燃料噴射量を徐々に減少させる。   Further, in the present embodiment, when the execution of the SOx poisoning recovery control is stopped after the execution, the sub fuel injection amount in one combustion cycle of the internal combustion engine is gradually decreased.

これにより、SOx被毒回復制御の実行停止時における内燃機関1のトルクの急激な変動を抑制することが出来る。   As a result, it is possible to suppress sudden fluctuations in the torque of the internal combustion engine 1 when the execution of the SOx poisoning recovery control is stopped.

本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成は実施例1と同様である。また、本実施例においても、実施例1と同様のSOx被毒回復制御が行われる。   The schematic configuration of the internal combustion engine and its intake / exhaust system according to this embodiment is the same as that of the first embodiment. Also in the present embodiment, the SOx poisoning recovery control similar to that in the first embodiment is performed.

<SOx被毒回復制御実行後のトルク上昇抑制制御>
上述したように、目標副燃料噴射量が上限副燃料噴射量以下であるときにのみSOx被毒回復制御を実行する場合であっても、吸気温度や大気圧、冷却水の温度等の環境条件のばらつきの影響によって、SOx被毒回復制御の実行中に、副燃料噴射によって噴射された燃料が燃焼することに起因して上昇する内燃機関1のトルクの上昇量がトルク上昇上限値を超える虞がある。
<Torque increase suppression control after execution of SOx poisoning recovery control>
As described above, even when the SOx poisoning recovery control is executed only when the target auxiliary fuel injection amount is equal to or less than the upper limit auxiliary fuel injection amount, the environmental conditions such as the intake air temperature, the atmospheric pressure, the cooling water temperature, and the like. Due to the influence of the variation of the engine, the amount of increase in the torque of the internal combustion engine 1 that rises due to the combustion of the fuel injected by the auxiliary fuel injection during the execution of the SOx poisoning recovery control may exceed the torque increase upper limit value. There is.

また、SOx被毒再生制御は、内燃機関1において主燃料噴射が停止されているとき、即ち、内燃機関1を搭載した車両の運転者が減速運転を要求しているときにおいても実行
される場合がある。このとき、副燃料噴射によって噴射された燃料が燃焼することで内燃機関1のトルクが上昇した場合、主燃料噴射が停止されていても該内燃機関1の回転数が上昇することになる。このような場合、車両の運転者が減速運転を要求しているにも関わらず内燃機関1の回転数が上昇することになるため、ドライバビリィティの悪化を招く虞がある。
In addition, the SOx poisoning regeneration control is executed even when the main fuel injection is stopped in the internal combustion engine 1, that is, when the driver of the vehicle equipped with the internal combustion engine 1 is requesting a deceleration operation. There is. At this time, when the torque of the internal combustion engine 1 increases due to combustion of the fuel injected by the auxiliary fuel injection, the rotational speed of the internal combustion engine 1 increases even when the main fuel injection is stopped. In such a case, the rotational speed of the internal combustion engine 1 rises even though the driver of the vehicle requests a deceleration operation, which may lead to a deterioration in drivability.

そこで、本実施例では、減速運転要求時にSOx被毒回復制御が実行された場合において内燃機関1のトルクの過剰な上昇を抑制するためのトルク上昇抑制制御が行われる。   Therefore, in this embodiment, torque increase suppression control is performed to suppress an excessive increase in torque of the internal combustion engine 1 when SOx poisoning recovery control is executed at the time of a deceleration operation request.

ここで、本実施例に係るトルク上昇抑制制御の制御ルーチンについて図3に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンはECU20に予め記憶されており、内燃機関1の運転中、所定の間隔で繰り返し実行されるルーチンである。   Here, the control routine of the torque increase suppression control according to the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the ECU 20 and is a routine that is repeatedly executed at predetermined intervals during the operation of the internal combustion engine 1.

本ルーチンにおいて、ECU20は、先ずS201において、内燃機関1を搭載した車両のアクセル開度Raopenが零であるか否かを判別する。アクセル開度Raopenが零の場合、燃料噴射弁10による主燃料噴射が停止される。つまり、アクセル開度Raopenが零であるか否かを判別することで車両の運転者が減速運転を要求しているか否
かを判別することが出来る。S201において、肯定判定された場合、ECU20はS202に進み、否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を終了する。
In this routine, the ECU 20 first determines in S201 whether or not the accelerator opening Raopen of the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted is zero. When the accelerator opening Raopen is zero, the main fuel injection by the fuel injection valve 10 is stopped. That is, it is possible to determine whether or not the driver of the vehicle is requesting a deceleration operation by determining whether or not the accelerator opening Raopen is zero. If an affirmative determination is made in S201, the ECU 20 proceeds to S202, and if a negative determination is made, the ECU 20 ends the execution of this routine.

S202において、ECU20は、SOx被毒回復制御を実行中であるか、即ち、副燃料噴射を実行中であるか否かを判別する。S202において、肯定判定された場合、ECU20はS203に進み、否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を終了する。   In S202, the ECU 20 determines whether the SOx poisoning recovery control is being executed, that is, whether the sub fuel injection is being executed. If an affirmative determination is made in S202, the ECU 20 proceeds to S203, and if a negative determination is made, the ECU 20 ends the execution of this routine.

S203において、ECU20は、現時点の内燃機関1の回転数Neから、アクセル開度Raopenが零であり且つSOx被毒回復制御が実行されている状態となった時点での内燃機関1の回転数Ne0を減算することによって、回転数上昇量ΔNeを算出する。ここで、アクセル開度Raopenが零であるとき、即ち、燃料噴射弁10による主燃料噴射が停止されている状態であるときに、SOx被毒回復制御の実行が開始された場合、回転数Ne0はSOx被毒回復制御の実行が開始された時点での内燃機関1の回転数である。また、SOx被毒回復制御が実行されているときにアクセル開度Raopenが零となった場合、回転数Ne0はアクセル開度Raopenが零となった時点での内燃機関1の回転数である。本実施例では、それぞれの場合に応じて回転数Ne0がECU20に記憶される。   In S203, the ECU 20 determines the rotational speed Ne0 of the internal combustion engine 1 when the accelerator opening degree Raopen is zero and the SOx poisoning recovery control is being executed from the current rotational speed Ne of the internal combustion engine 1. Is subtracted to calculate the rotation speed increase amount ΔNe. Here, when the execution of the SOx poisoning recovery control is started when the accelerator opening Raopen is zero, that is, when the main fuel injection by the fuel injection valve 10 is stopped, the rotational speed Ne0 Is the rotational speed of the internal combustion engine 1 at the time when execution of the SOx poisoning recovery control is started. Further, when the accelerator opening degree Raopen becomes zero when the SOx poisoning recovery control is being executed, the rotational speed Ne0 is the rotational speed of the internal combustion engine 1 when the accelerator opening degree Raopen becomes zero. In the present embodiment, the rotational speed Ne0 is stored in the ECU 20 according to each case.

次に、ECU20は、S204に進み、クラッチスイッチ18がOFF、即ち、内燃機関1を搭載した車両のクラッチが係合されたままの状態であって、且つ、回転数上昇量ΔNeが所定回転数上昇量ΔNe0以上であるか否かを判別する。ここで、所定回転数上昇量ΔNe0は、内燃機関1のトルク上昇量がトルク上昇上限値を超えたと判断出来る回転数の上昇量の閾値である。S204において、肯定判定された場合、ECU20はS205に進み、否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を終了する。   Next, the ECU 20 proceeds to S204, where the clutch switch 18 is OFF, that is, the clutch of the vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted is kept engaged, and the rotational speed increase amount ΔNe is equal to the predetermined rotational speed. It is determined whether or not the increase amount is ΔNe0 or more. Here, the predetermined rotational speed increase amount ΔNe0 is a threshold value of the rotational speed increase amount at which it can be determined that the torque increase amount of the internal combustion engine 1 has exceeded the torque increase upper limit value. If an affirmative determination is made in S204, the ECU 20 proceeds to S205, and if a negative determination is made, the ECU 20 ends the execution of this routine.

車両においてクラッチが係合されているときは内燃機関1のトルクが該車両の駆動系に伝達されている状態となっている。このような状態であるときは内燃機関1において燃料が燃焼することによるトルクの上昇がない場合は、通常、該内燃機関1の回転数は上昇しない。そのため、クラッチが係合されたままの状態にもかかわらず回転数上昇量ΔNeが所定回転数上昇量ΔNe0以上となった場合、副燃料噴射によって噴射された燃料が燃焼することによる内燃機関1のトルクへの影響が過剰に大きくなっていると判断出来る。そこで、S205において、ECU20は、副燃料噴射の実行を停止する。即ち、SOx被毒回復制御の実行を停止する。その後、ECU20は本ルーチンの実行を終了する。   When the clutch is engaged in the vehicle, the torque of the internal combustion engine 1 is transmitted to the drive system of the vehicle. In such a state, when there is no increase in torque due to combustion of fuel in the internal combustion engine 1, the rotational speed of the internal combustion engine 1 usually does not increase. Therefore, when the rotational speed increase amount ΔNe becomes equal to or greater than the predetermined rotational speed increase amount ΔNe0 even though the clutch remains engaged, the fuel injected by the auxiliary fuel injection is burned. It can be judged that the influence on the torque is excessively large. Therefore, in S205, the ECU 20 stops the execution of the auxiliary fuel injection. That is, the execution of the SOx poisoning recovery control is stopped. Thereafter, the ECU 20 ends the execution of this routine.

以上説明した制御ルーチンによれば、環境条件のばらつきにより内燃機関1のトルクに変動が生じた場合であっても、該内燃機関1のトルク上昇量が過剰に大きくなるのを抑制することが出来る。   According to the control routine described above, even if the torque of the internal combustion engine 1 fluctuates due to variations in environmental conditions, it is possible to suppress an excessive increase in the torque of the internal combustion engine 1. .

上記実施例1および2においては、本発明をSOx被毒回復制御に適用した場合について説明した。しかしながら、NOx触媒12に吸蔵されたNOxを還元するNOx還元制御を燃料噴射弁10による副燃料噴射を実行することで行う場合についても本発明を適用することが出来る。   In the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to SOx poisoning recovery control has been described. However, the present invention can also be applied to a case where NOx reduction control for reducing NOx stored in the NOx catalyst 12 is performed by executing sub fuel injection by the fuel injection valve 10.

本発明の実施例1に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows schematic structure of the internal combustion engine which concerns on Example 1 of this invention, and its intake / exhaust system. 本発明の実施例1に係るSOx被毒回復制御の制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the control routine of SOx poisoning recovery control which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係るトルク上昇抑制制御の制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the control routine of the torque rise suppression control which concerns on Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・内燃機関
2・・・気筒
8・・・吸気通路
9・・・排気通路
10・・燃料噴射弁
11・・エアフローメータ
12・・吸蔵還元型NOx触媒
13・・空燃比センサ
14・・排気温度センサ
15・・クランクポジションセンサ
16・・アクセル開度センサ
17・・トランスミッション
18・・クラッチスイッチ
20・・ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Cylinder 8 ... Intake passage 9 ... Exhaust passage 10 ... Fuel injection valve 11 ... Air flow meter 12 ... NOx storage reduction catalyst 13 ... Air-fuel ratio sensor 14 ...・ Exhaust temperature sensor 15 ・ Crank position sensor 16 ・ Accelerator opening sensor 17 ・ Transmission 18 ・ Clutch switch 20 ・ ECU

Claims (4)

内燃機関の排気通路に設けられ、周囲雰囲気が酸化雰囲気のときに排気中のNOxを吸蔵し周囲雰囲気が還元雰囲気のときに吸蔵しているNOxを還元する吸蔵還元型NOx触媒と、
前記内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
該燃料噴射弁によって主燃料噴射の実行時期よりも遅い時期に副燃料噴射を前記内燃機関の一燃焼サイクル中に複数回に分けて実行することで排気の空燃比を目標空燃比にまで低下させ、それによって、前記吸蔵還元型NOx触媒に吸蔵された酸化物を還元する酸化物還元制御を実行する酸化物還元制御実行手段と、
該酸化物還元制御実行手段によって酸化物還元制御を実行するときにおける前記内燃機関の一燃焼サイクル中での目標副燃料噴射量を算出する目標副燃料噴射量算出手段と、
前記酸化物還元制御実行手段によって酸化物還元制御を実行したときに前記内燃機関のトルク上昇量が許容範囲の上限値となる前記内燃機関の一燃焼サイクル中での副燃料噴射量である上限副燃料噴射量を算出する上限副燃料噴射量算出手段と、
前記内燃機関の一燃焼サイクル中に行われる各副燃料噴射での燃料噴射量の比率を設定する分割比設定手段と、を備え、
前記目標副燃料噴射量算出手段によって算出される前記目標副燃料噴射量が、前記上限副燃料噴射量算出手段によって算出される前記上限副燃料噴射量よりも多いときは、前記酸化物還元制御実行手段による酸化物還元制御の実行を禁止し、
前記分割比設定手段は、前記目標副燃料噴射量算出手段によって算出される前記目標副燃料噴射量が比較的多いときは、該目標副燃料噴射量が比較的少ないときに比べて、前記内燃機関の一燃焼サイクル中においてより遅い時期に実行される副燃料噴射での燃料噴射量の比率を高くすることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
An NOx storage reduction catalyst that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and that stores NOx in exhaust when the ambient atmosphere is an oxidizing atmosphere and reduces NOx stored when the ambient atmosphere is a reducing atmosphere;
A fuel injection valve for directly injecting fuel into the cylinder of the internal combustion engine;
The fuel injection valve reduces the air / fuel ratio of the exhaust gas to the target air / fuel ratio by performing sub fuel injection in a plurality of times during one combustion cycle of the internal combustion engine at a time later than the execution time of the main fuel injection. And oxide reduction control execution means for executing oxide reduction control for reducing oxides stored in the NOx storage reduction catalyst.
Target sub fuel injection amount calculating means for calculating a target sub fuel injection amount in one combustion cycle of the internal combustion engine when executing the oxide reduction control by the oxide reduction control executing means;
When the oxide reduction control is executed by the oxide reduction control execution means, the upper limit sub-fuel injection amount in one combustion cycle of the internal combustion engine in which the torque increase amount of the internal combustion engine becomes the upper limit value of the allowable range. Upper limit auxiliary fuel injection amount calculating means for calculating the fuel injection amount;
Split ratio setting means for setting a ratio of the fuel injection amount in each sub fuel injection performed during one combustion cycle of the internal combustion engine ,
When the target sub fuel injection amount calculated by the target sub fuel injection amount calculating means is larger than the upper limit sub fuel injection amount calculated by the upper limit sub fuel injection amount calculating means, the oxide reduction control is executed. Prohibit the execution of oxide reduction control by means ,
The division ratio setting means is configured to reduce the internal combustion engine when the target sub fuel injection amount calculated by the target sub fuel injection amount calculation means is relatively large compared to when the target sub fuel injection amount is relatively small. An exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein a ratio of a fuel injection amount in sub fuel injection executed at a later time in one combustion cycle is increased .
前記目標副燃料噴射量算出手段によって算出される前記目標副燃料噴射量が所定量以下であるときは、前記酸化物還元制御実行手段は、酸化物還元制御の実行時における副燃料噴射の実行回数を前記内燃機関の一燃焼サイクル中に1回のみとすることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化システム。 When the target sub fuel injection amount calculated by the target sub fuel injection amount calculating means is less than or equal to a predetermined amount, the oxide reduction control execution means executes the number of times of sub fuel injection during execution of the oxide reduction control. 2. The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust gas is only once during one combustion cycle of the internal combustion engine. 前記内燃機関において主燃料噴射が停止されており且つ前記酸化物還元手段によって酸化物還元制御が実行されているときに、前記内燃機関のトルクが前記車両の駆動系に伝達
されている状態にもかかわらず、前記内燃機関の回転数が、主燃料噴射が停止されており且つ酸化物還元制御が実行されている状態となった時点での回転数よりも所定回転数以上上昇した場合、前記酸化物還元制御実行手段による酸化物還元制御の実行を停止することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の排気浄化システム。
When the main fuel injection is stopped in the internal combustion engine and the oxide reduction control is executed by the oxide reduction means, the torque of the internal combustion engine is also transmitted to the drive system of the vehicle. Regardless, if the rotational speed of the internal combustion engine is higher than the rotational speed at the time when the main fuel injection is stopped and the oxide reduction control is performed, the oxidation 3. The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein execution of oxide reduction control by the substance reduction control execution means is stopped.
前記酸化物還元制御実行手段による酸化物還元制御の実行を停止させるときは、前記内燃機関の一燃焼サイクル中での副燃料噴射量を徐々に減少させることを特徴とする請求項1からまでのいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。 Wherein when stopping the execution of the oxide reduction control by oxide reduction control execution means, the claims 1 to 3, characterized in that to reduce gradually the auxiliary fuel injection amount in one combustion cycle of the internal combustion engine An exhaust purification system for an internal combustion engine according to any one of the above.
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