JP6579165B2 - Control device for turbocharged engine - Google Patents
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Description
本発明は、空気と燃料の混合気が内側で燃焼する気筒が形成されたエンジン本体と、当該エンジン本体から排出された排気が流通する排気通路に設けられたタービンを含み前記気筒に流入する吸気を過給する過給機と、前記排気通路に設けられて、排気の空燃比が理論空燃比よりもリーンな状態であるときに排気中のNOxを吸蔵し、且つ、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチなときに吸蔵したNOxを還元して放出するNOx触媒とを備えた過給機付エンジンの制御装置に関する。 The present invention includes an engine body in which a cylinder in which a mixture of air and fuel burns is formed, and a turbine provided in an exhaust passage through which exhaust discharged from the engine body flows, and intake air flowing into the cylinder And a supercharger that supercharges the exhaust gas, and stores NOx in the exhaust when the air-fuel ratio of the exhaust is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the air-fuel ratio of the exhaust is theoretically The present invention relates to a control device for a supercharged engine comprising a NOx catalyst that reduces and releases NOx occluded when the air-fuel ratio is near or richer than the stoichiometric air-fuel ratio.
従来より、排気の空燃比が理論空燃比よりも大きいリーンな状態(つまり、空気過剰率λがλ>1の状態)において排気中のNOxを吸蔵し、排気の空燃比ひいては気筒内の混合気の空燃比が理論空燃比近傍である状態(λ≒1)あるいは理論空燃比よりも小さいリッチな状態(λ<1)において吸蔵したNOxを還元する、NOx吸蔵還元型のNOx触媒が知られている。 Conventionally, NOx in the exhaust gas is occluded in a lean state where the air-fuel ratio of the exhaust gas is larger than the stoichiometric air-fuel ratio (that is, a state where the excess air ratio λ is λ> 1). NOx storage-reduction type NOx catalysts are known that reduce NOx occluded in a state where the air-fuel ratio is close to the stoichiometric air-fuel ratio (λ≈1) or in a rich state where the air-fuel ratio is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (λ <1). Yes.
このようなNOx触媒を備えたエンジンでは、燃費を向上させる観点から、通常は気筒内の混合気の空燃比をリーンな状態(λ>1)に設定する一方、NOx触媒のNOx吸蔵量が増大すると前記混合気の空燃比を理論空燃比あるいは理論空燃比よりもリッチな状態(λ≦1)にしてNOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるようにしている。 In an engine equipped with such a NOx catalyst, from the viewpoint of improving fuel efficiency, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder is normally set to a lean state (λ> 1), while the NOx occlusion amount of the NOx catalyst increases. Then, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is made richer than the stoichiometric air-fuel ratio or the stoichiometric air-fuel ratio (λ ≦ 1), and NOx occluded in the NOx catalyst is reduced.
例えば、特許文献1には、NOx触媒のNOx吸蔵量が所定量以上になると、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元すべく、気筒内に、主たる燃料を噴射するメイン噴射に加えて、これより遅角側で燃料を噴射するポスト噴射を実施して気筒内および排気の空燃比をリッチ化するものが開示されている。 For example, in Patent Document 1, when the NOx occlusion amount of the NOx catalyst becomes a predetermined amount or more, in order to reduce NOx occluded in the NOx catalyst, in addition to the main injection for injecting the main fuel into the cylinder, A technique is disclosed in which post-injection for injecting fuel on the retard side is performed to enrich the air-fuel ratio in the cylinder and the exhaust.
ここで、加速性能を高めること等を目的として過給機が設けられたエンジンにおいて、前記のように、NOxを還元するために単純にポスト噴射を実施すると、NOxの還元処理を早期に開始できないおそれがある。 Here, in an engine provided with a supercharger for the purpose of improving acceleration performance, as described above, if post injection is simply performed to reduce NOx, NOx reduction processing cannot be started early. There is a fear.
具体的には、前記のように、NOx触媒に吸蔵されているNOxを還元するためには排気の空燃比を理論空燃比あるいは理論空燃比よりもリッチにする必要がある。しかし、メイン噴射に加えて単純にポスト噴射を実施すると、ポスト噴射された燃料の一部が燃焼することで排気のエネルギーが増大し、過給機の過給力が高められる。その結果、気筒内への新気の導入が促進されてしまい、排気の空燃比を早期に理論空燃比あるいは理論空燃比よりもリッチな状態にできず、NOxの還元処理を早期に開始できないおそれがある。 Specifically, as described above, in order to reduce NOx stored in the NOx catalyst, it is necessary to make the air-fuel ratio of the exhaust richer than the stoichiometric air-fuel ratio or the stoichiometric air-fuel ratio. However, when the post injection is simply performed in addition to the main injection, a part of the post-injected fuel is combusted, so that the energy of the exhaust gas is increased and the supercharging power of the supercharger is increased. As a result, the introduction of fresh air into the cylinder is promoted, the exhaust air-fuel ratio cannot be made richer than the stoichiometric air-fuel ratio or the stoichiometric air-fuel ratio at an early stage, and NOx reduction processing cannot be started early. There is.
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、NOx触媒および過給機を備えたエンジンにおいて、NOx触媒に吸蔵されたNOxの還元処理をより早期に開始させることのできるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and in an engine equipped with a NOx catalyst and a supercharger, an engine capable of starting reduction processing of NOx occluded in the NOx catalyst earlier. An object of the present invention is to provide a control device.
前記課題を解決するために、本発明は、空気と燃料の混合気が内側で燃焼する気筒が形成されたエンジン本体と、当該エンジン本体から排出された排気が流通する排気通路に設けられたタービンを含み前記気筒に流入する吸気を過給する過給機と、前記排気通路に設けられて、排気の空燃比が理論空燃比よりもリーンな状態であるときに排気中のNOxを吸蔵し、且つ、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチなときに吸蔵したNOxを還元して放出するNOx触媒とを備えた過給機付エンジンの制御装置であって、エンジントルクを得るための燃料を前記気筒内に噴射するメイン噴射と、当該メイン噴射よりも遅角側の時期に前記気筒内に燃料を噴射するポスト噴射とを実施可能な燃料噴射装置と、前記過給機により過給された後の吸気の圧力である過給圧を検出する吸気圧センサと、前記過給圧を変更可能な過給圧変更装置と、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料の少なくとも一部が前記気筒内で燃焼するように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射および前記ポスト噴射を行わせるDeNOx制御を実施可能な制御手段とを備え、前記制御手段は、前記DeNOx制御の実施時において、前記過給圧の目標値である目標過給圧を低下させかつ当該低下後の目標過給圧に向けて前記過給圧が低下するように前記過給圧変更装置を制御するとともに、前記低下後の目標過給圧と前記吸気圧センサにより検出された過給圧である実過給圧との差が予め設定された基準量以下になった時点で前記ポスト噴射が開始されるように前記燃料噴射装置を制御する、ことを特徴とする過給機付エンジンの制御装置を提供する(請求項1)。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an engine body in which a cylinder in which an air-fuel mixture burns is formed, and a turbine provided in an exhaust passage through which exhaust discharged from the engine body flows. And a supercharger that supercharges the intake air flowing into the cylinder, and is provided in the exhaust passage to store NOx in the exhaust when the air-fuel ratio of the exhaust is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, And a control device for a supercharged engine comprising a NOx catalyst that reduces and releases NOx occluded when the air-fuel ratio of exhaust is close to or richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the engine torque A fuel injection device capable of performing main injection for injecting fuel into the cylinder to obtain fuel and post injection for injecting fuel into the cylinder at a timing retarded from the main injection, and the supercharging By machine An intake pressure sensor for detecting a boost pressure which is a pressure of the intake air after being supercharged, before SL and boost pressure changing device capable of changing the charging pressure, the air-fuel ratio is near stoichiometric air-fuel ratio or stoichiometric air-fuel ratio of the exhaust It is possible to implement DeNOx control that causes the fuel injection device to perform the main injection and the post injection so that at least a part of the fuel supplied to the cylinder by the post injection is burned in the cylinder. Control means, and when the DeNOx control is performed, the control means reduces the target boost pressure, which is a target value of the boost pressure, and toward the target boost pressure after the decrease. The supercharging pressure changing device is controlled so that the supply pressure decreases , and the difference between the target boost pressure after the decrease and the actual boost pressure that is the boost pressure detected by the intake pressure sensor is set in advance. Reference amount Controlling said fuel injection device such that the post injection when it becomes lower is started, to provide a control apparatus for an engine with a supercharger, characterized in that (claim 1).
この装置によれば、ポスト噴射を実施することで、排気の空燃比を理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチにしてNOx触媒に吸蔵されているNOxを還元することができる。そして、このポスト噴射をその燃料が気筒内で燃焼するタイミングで実施することで、ポスト噴射をその燃料が気筒内で燃焼しない遅角側のタイミングで実施する場合に比べて、ポスト噴射された燃料がエンジンオイルに混入する量を少なく抑えられることができるとともに、排気通路に未燃燃料が排出されてこの未燃燃料に起因するデポジットによって排気通路に設けられた各種機器が閉塞するのを抑制できる。 According to this apparatus, by performing post injection, the NOx stored in the NOx catalyst can be reduced by making the air-fuel ratio of the exhaust gas near the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Then, the post-injected fuel is performed at the timing when the fuel is burned in the cylinder, and the post-injected fuel is compared with the case where the post-injection is performed at the retarded timing at which the fuel is not burned in the cylinder. As a result, unburned fuel is discharged into the exhaust passage and deposits resulting from the unburned fuel can prevent the various devices provided in the exhaust passage from being blocked. .
しかも、この装置では、DeNOx制御の実施時に過給圧を低下させて気筒に導入される空気の量を低減しているため、排気の空燃比をリッチにするために必要なポスト噴射の噴射量を少なく抑えて燃費性能を高めることができる。 In addition, in this apparatus, since the amount of air introduced into the cylinder is reduced by lowering the supercharging pressure when performing DeNOx control, the injection amount of post injection necessary to make the air-fuel ratio of the exhaust rich. This can reduce fuel consumption and improve fuel efficiency.
ただし、前記のように、ポスト噴射に係る燃料を気筒内で燃焼させると、排気のエネルギーが増大して過給力が増大する結果、過給圧および気筒に導入される空気の量を十分に低減できず少ない量のポスト噴射では十分に排気の空燃比をリッチにできないおそれがある。これに対して、この装置では、まず目標過給圧が低くされるとともに、この低下後の目標過給圧と実過給圧との差が予め設定された基準量以下になった時点でポスト噴射が開始される。そのため、ポスト噴射に係る燃料の燃焼に伴う排気エネルギーの増大に起因して過給圧および気筒に導入される空気の量の低下が遅れるのを抑制することができ、ポスト噴射の量を少なく抑えつつ排気の空燃比を早期にリッチにすることができる。従って、前記のように燃費性能を高めつつ、NOxの還元を早期に且つ適切に開始することができる。 However, as described above, when the fuel related to the post injection is burned in the cylinder, the energy of the exhaust gas is increased and the supercharging force is increased. As a result, the supercharging pressure and the amount of air introduced into the cylinder are sufficiently reduced. There is a possibility that the air-fuel ratio of the exhaust gas cannot be made sufficiently rich with a small amount of post-injection. On the other hand, in this device, the target supercharging pressure is first lowered, and the post-injection is performed when the difference between the target supercharging pressure after the decrease and the actual supercharging pressure becomes equal to or less than a preset reference amount. Is started. Therefore, it is possible to suppress the delay in the decrease in the supercharging pressure and the amount of air introduced into the cylinder due to the increase in the exhaust energy accompanying the combustion of fuel related to the post injection, and the amount of post injection is suppressed to a small level. Meanwhile, the air-fuel ratio of the exhaust can be made rich early. Therefore, NOx reduction can be started early and appropriately while improving fuel efficiency as described above.
前記構成において、前記制御手段は、前記DeNOx制御の実施時において、排気の空燃比が予め設定された基準空燃比となるように前記ポスト噴射の噴射量を制御するのが好ましい(請求項2)。 In the above configuration, it is preferable that the control means controls the injection amount of the post injection so that the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes a preset reference air-fuel ratio when the DeNOx control is performed. .
このようにすれば、排気の空燃比をより確実に適切な空燃比にすることができる。ここで、ポスト噴射の噴射量をこのように制御した場合において仮に過給圧および気筒に導入される空気の量が早期に低減されないと、この空気の量に合わせてポスト噴射の噴射量が調整される結果、ポスト噴射の噴射量が過大になるおそれがある。しかしながら、本発明では、前記のように、過給圧および気筒に導入される空気の量が早期に低減されるため、排気の空燃比を適切に制御しつつポスト噴射の噴射量を確実に少なく抑えることができる。 In this way, the air / fuel ratio of the exhaust gas can be more reliably set to an appropriate air / fuel ratio. Here, if the post-injection injection amount is controlled in this way, if the supercharging pressure and the amount of air introduced into the cylinder are not reduced early, the post-injection injection amount is adjusted according to this air amount. As a result, the amount of post injection may be excessive. However, in the present invention, as described above, the boost pressure and the amount of air introduced into the cylinder are reduced early, so that the post-injection injection amount is reliably reduced while appropriately controlling the air-fuel ratio of the exhaust gas. Can be suppressed.
前記構成において、前記制御手段は、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料が前記気筒内で燃焼しないように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射と前記ポスト噴射とを実施させる第2DeNOx制御を実施可能であり、前記第2DeNOx制御の実施時において、前記目標過給圧を低下させかつ当該低下後の目標過給圧に向けて前記過給圧が低下するように前記過給圧変更装置を制御するとともに、当該過給圧の低下と同時または前記低下後の目標過給圧と前記実過給圧との差が前記基準量よりも大きい第2基準量以下になった時点で前記ポスト噴射が開始されるように前記燃料噴射装置を制御するのが好ましい(請求項3)。 In the above-described configuration, the control means is configured so that the air-fuel ratio of the exhaust gas is in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the fuel supplied into the cylinder by the post injection does not burn in the cylinder. The second DeNOx control that causes the injection device to perform the main injection and the post injection can be performed, and when the second DeNOx control is performed, the target supercharging pressure is reduced and the target supercharging pressure after the reduction is reduced. The supercharging pressure changing device is controlled so that the supercharging pressure decreases toward the target, and the difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure after the decrease or simultaneously with the decrease in the supercharging pressure is preferably controls the fuel injection device such that the post injection when it becomes less than the second reference amount larger than the reference amount is started (claim 3).
この構成によれば、NOx触媒に吸蔵されているNOxを還元する機会を多くすることができ、NOx触媒の浄化性能を高く維持することができる。 According to this configuration, it is possible to increase the chances of reducing the NOx stored in the NOx catalyst, and it is possible to maintain the purification performance of the NOx catalyst high.
ここで、第2DeNOx制御では、ポスト噴射された燃料を気筒内で燃焼させないため、ポスト噴射によって過給圧の低下が制限されるおそれがない。これに対して、この構成では、第2DeNOx制御の実施時には、低下後の目標過給圧と実過給圧との差がDeNOx制御の実施時よりも大きいタイミングでポスト噴射が開始される。従って、第2DeNOx制御の実施時において、排気の空燃比をより早期にリッチにしてNOxの還元を早期に開始させることができる。 Here, in the second DeNOx control, the post-injected fuel is not combusted in the cylinder, so there is no possibility that the reduction of the supercharging pressure is limited by the post-injection. On the other hand, in this configuration, when the second DeNOx control is performed, post-injection is started at a timing at which the difference between the target boost pressure after the decrease and the actual boost pressure is greater than when the DeNOx control is performed. Therefore, when the second DeNOx control is performed, the exhaust air-fuel ratio can be made richer at an earlier stage, and the reduction of NOx can be started earlier.
前記構成において、前記NOx触媒は、排気の空燃比が理論空燃比よりもリーンな状態であるときに排気中のSOxを吸蔵し、且つ、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチなときに前記吸蔵したSOxを還元して放出するように構成されており、前記制御手段は、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料の少なくとも一部が前記気筒内で燃焼するように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射と前記ポスト噴射とを実施させるリッチステップと、排気の空燃比が理論空燃比よりもリーンとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料が前記気筒内で燃焼しないように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射と前記ポスト噴射とを実施させるリーンステップとを交互に実施するDeSOx制御を実施可能であり、前記DeSOx制御の実施時において、前記過給圧が低下するように前記過給圧変更装置を制御するとともに、当該過給圧の低下が開始した後に前記ポスト噴射が開始されるように前記燃料噴射装置を制御するのが好ましい(請求項4)。 In the above configuration, the NOx catalyst occludes SOx in the exhaust when the exhaust air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust air-fuel ratio is near the stoichiometric air-fuel ratio or more than the stoichiometric air-fuel ratio. The control means is configured to reduce and release the stored SOx when the engine is rich, and the control means is configured such that the air-fuel ratio of the exhaust becomes richer than the theoretical air-fuel ratio or near the stoichiometric air-fuel ratio, and the post-injection causes the A rich step for causing the fuel injection device to perform the main injection and the post injection so that at least a part of the fuel supplied into the cylinder burns in the cylinder, and the air-fuel ratio of the exhaust is higher than the stoichiometric air-fuel ratio. The main injection and the post injection are made to the fuel injection device so that the fuel that is lean and is supplied into the cylinder by the post injection does not burn in the cylinder. DeSOx control that alternately performs lean steps for performing the control can be performed, and when the DeSOx control is performed, the supercharging pressure changing device is controlled so that the supercharging pressure decreases, and preferably controls the fuel injection device such that the post injection after the decrease in Kyu圧has started is started (claim 4).
この構成によれば、DeSOx制御の実施によってNOx触媒に吸蔵されたSOxを適切にNOx触媒から放出させることができる。
しかも、この構成では、前記DeNOx制御と同様に、排気の空燃比を理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとし且つポスト噴射された燃料が気筒内で燃焼させるリッチステップの実施時において、過給圧を低下させるとともに、この過給圧の低下が開始した後にポスト噴射を実施している。そのため、DeSOx制御の実施時においても、前記DeNOx制御によって得られる効果と同様の効果、つまり、燃費性能を高めつつ、SOxの還元を早期に且つ適切に開始することができるという効果を得ることができる。
According to this configuration, the SOx occluded in the NOx catalyst by performing DeSOx control can be appropriately released from the NOx catalyst.
In addition, in this configuration, as in the DeNOx control, the exhaust air-fuel ratio is made close to the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and when the rich step is performed in which the post-injected fuel is burned in the cylinder, The post-injection is performed after the supply pressure is reduced and the reduction of the supercharging pressure is started. Therefore, even when the DeSOx control is performed, the same effect as that obtained by the DeNOx control, that is, the effect that the reduction of SOx can be started early and appropriately while improving the fuel efficiency. it can.
また、本発明は、空気と燃料の混合気が内側で燃焼する気筒が形成されたエンジン本体と、当該エンジン本体から排出された排気が流通する排気通路に設けられたタービンを含み前記気筒に流入する吸気を過給する過給機と、前記排気通路に設けられて、排気の空燃比が理論空燃比よりもリーンな状態であるときに排気中のNOxを吸蔵し、且つ、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチなときに吸蔵したNOxを還元して放出するNOx触媒とを備えた過給機付エンジンの制御装置であって、エンジントルクを得るための燃料を前記気筒内に噴射するメイン噴射と、当該メイン噴射よりも遅角側の時期に前記気筒内に燃料を噴射するポスト噴射とを実施可能な燃料噴射装置と、前記過給機の過給圧を変更可能な過給圧変更装置と、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料の少なくとも一部が前記気筒内で燃焼するように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射および前記ポスト噴射を行わせるDeNOx制御と、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料が前記気筒内で燃焼しないように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射と前記ポスト噴射とを実施させる第2DeNOx制御とを実施可能な制御手段とを備え、前記制御手段は、前記DeNOx制御の実施時において、前記過給圧が低下するように前記過給圧変更装置を制御するとともに、当該過給圧の低下量が予め定められた基準量を超えると前記ポスト噴射が開始されるように前記燃料噴射装置を制御し、前記第2DeNOx制御の実施時において、前記過給圧が低下するように前記過給圧変更装置を制御するとともに、当該過給圧の低下と同時または当該過給圧の低下量が前記基準量よりも小さい第2基準量を超えた後に前記ポスト噴射が開始されるように前記燃料噴射装置を制御する、ことを特徴とする過給機付エンジンの制御装置を提供する(請求項5)。The present invention also includes an engine body in which a cylinder in which a mixture of air and fuel burns is formed, and a turbine provided in an exhaust passage through which exhaust gas discharged from the engine body flows. A supercharger that supercharges the intake air, and is provided in the exhaust passage to store NOx in the exhaust when the air-fuel ratio of the exhaust is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the air-fuel ratio of the exhaust Is a control device for an engine with a supercharger comprising a NOx catalyst that reduces and releases NOx occluded when it is near or richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the fuel for obtaining engine torque A fuel injection device capable of performing main injection injected into the cylinder and post injection for injecting fuel into the cylinder at a timing retarded from the main injection; and a supercharging pressure of the supercharger Changeable supercharging The fuel injection system so that the air-fuel ratio of the exhaust gas is close to the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and at least a part of the fuel supplied into the cylinder by the post-injection burns in the cylinder. DeNOx control for causing the apparatus to perform the main injection and the post-injection, and the air-fuel ratio of the exhaust gas near the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the fuel supplied into the cylinder by the post-injection is in the cylinder Control means capable of performing the second DeNOx control for causing the fuel injection device to perform the main injection and the post injection so that the fuel injection device does not burn at the time of the deNOx control. The supercharging pressure changing device is controlled so that the supply pressure decreases, and the amount of decrease in the supercharging pressure is set to a predetermined reference amount. In other words, the fuel injection device is controlled so that the post-injection is started, and when the second DeNOx control is performed, the supercharging pressure changing device is controlled so that the supercharging pressure decreases, and The fuel injection device is controlled so that the post-injection is started simultaneously with a decrease in the supply pressure or after a decrease amount of the supercharging pressure exceeds a second reference amount that is smaller than the reference amount. A control device for a supercharged engine is provided.
本発明に係る過給機付エンジンの制御装置によれば、NOx触媒に吸蔵されたNOxの還元処理をより早期に開始させることができる。 According to the supercharger-equipped engine control apparatus according to the present invention, the reduction process of NOx stored in the NOx catalyst can be started earlier.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置について説明する。 Hereinafter, an engine control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1)全体構成
図1は、本実施形態のエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステム100の概略構成図である。
(1) Overall Configuration FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
エンジンシステム100は、4ストロークのエンジン本体1と、エンジン本体1に空気(吸気)を導入するための吸気通路20と、エンジン本体1から外部に排気を排出するための排気通路40と、第1ターボ過給機(過給機)51と、第2ターボ過給機(過給機)52とを備えている。このエンジンシステム100は車両に設けられ、エンジン本体1は車両の駆動源として用いられる。エンジン本体1は、例えば、ディーゼルエンジンであり、図1の紙面に直交する方向に並ぶ4つの気筒2を有する。
The
エンジン本体1は、気筒2が内部に形成されたシリンダブロック3と、シリンダブロック3の上面に設けられたシリンダヘッド4と、気筒2に往復摺動可能に挿入されたピストン5とを有している。ピストン5の上方には燃焼室6が形成されている。
The engine body 1 includes a
ピストン5はクランク軸7と連結されており、ピストン5の往復運動に応じてクランク軸7はその中心軸回りに回転する。 The piston 5 is connected to the crankshaft 7, and the crankshaft 7 rotates about its central axis in accordance with the reciprocating motion of the piston 5.
シリンダヘッド4には、燃焼室6内(気筒2内)に燃料を噴射するインジェクタ(燃料噴射装置)10と、燃焼室6内の燃料と空気の混合気を昇温するためのグロープラグ11とが、各気筒2につきそれぞれ1組ずつ設けられている。図1に示した例では、インジェクタ10は、燃焼室6の天井面の中央に、燃焼室6を上方から臨むように設けられている。また、グロープラグ11は、通電されることで発熱する発熱部を先端に有しており、この発熱部が、インジェクタ10の先端部分の近傍に位置するように燃焼室6の天井面に取り付けられている。例えば、インジェクタ10は、その先端に複数の噴口を備え、グロープラグ11は、その発熱部がインジェクタ10の複数の噴口からの複数の噴霧の間に位置して燃料の噴霧と直接接触しないように、配置されている。
The cylinder head 4 includes an injector (fuel injection device) 10 that injects fuel into the combustion chamber 6 (inside the cylinder 2), and a
インジェクタ10は、エンジントルクを得るために実施される噴射であって圧縮上死点付近で燃焼する燃料を燃焼室6内に噴射するメイン噴射と、メイン噴射よりも遅角側であって燃焼してもその燃焼エネルギーがエンジントルクにほとんど寄与しない時期に燃焼室6内に燃料を噴射するポスト噴射とを実施できるようになっている。
The
シリンダヘッド4には、吸気通路20から供給される空気を各気筒2の燃焼室6に導入するための吸気ポートと、吸気ポートを開閉する吸気弁12と、各気筒2の燃焼室6で生成された排気を排気通路40に導出するための排気ポートと、排気ポートを開閉する排気弁13とが設けられている。
The cylinder head 4 is generated in the intake port for introducing the air supplied from the
吸気通路20には、上流側から順に、エアクリーナ21、第1ターボ過給機51のコンプレッサ51a(以下、適宜、第1コンプレッサ51aという)、第2ターボ過給機52のコンプレッサ52a(以下、適宜、第2コンプレッサ52aという)、インタークーラ22、スロットルバルブ23、サージタンク24が設けられている。また、吸気通路20には、第2コンプレッサ52aをバイパスする吸気側バイパス通路25と、これを開閉する吸気側バイパスバルブ26とが設けられている。吸気側バイパスバルブ26は、駆動装置(不図示)によって全閉の状態と全開の状態とに切り替えられる。
In the
排気通路40には、上流側から順に、第2ターボ過給機52のタービン52b(以下、適宜、第2タービン52bという)、第1ターボ過給機51のタービン51b(以下、適宜、第1タービン51bという)、第1触媒43、排気中の粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集するDPF(Diesel particulate filter)44、DPF44の下流側の排気通路40中に尿素を噴射する尿素インジェクタ45、尿素インジェクタ45から噴射された尿素を用いてNOxを浄化するSCR(Selective Catalytic eduction)触媒46、SCR触媒46から排出された未反応のアンモニアを酸化させて浄化するスリップ触媒47、が設けられている。
In the
SCR触媒46は、尿素インジェクタ45から噴射された尿素を加水分解してアンモニアを生成し、このアンモニアを排気中のNOxと反応(還元)させて浄化する。
The
第1触媒43は、NOxを浄化するNOx触媒41と、排気中の酸素を用いて炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)などを酸化して水と二酸化炭素に変化させるDOC(ディーゼル酸化触媒、Diesel Oxidation Catalyst)42とを含む。
The
NOx触媒41は、排気の空燃比が理論空燃比よりも大きいリーンな状態(空気過剰率λがλ>1である状態)において排気中のNOxを吸蔵し、この吸蔵したNOxを、排気の空燃比が理論空燃比近傍である状態(λ≒1)あるいは理論空燃比よりも小さいリッチな状態(λ<1)、つまり、NOx触媒41を通過する排気が未燃のHCを多量に含む還元雰囲気下において還元する、NOx吸蔵還元型触媒(NSC:NOx Storage Catalyst)である。第1触媒43は、例えば、DOCの触媒材層の表面に、NSCの触媒材がコーティングされることで形成されている。なお、本実施形態では、排気通路に別途空気や燃料を供給する装置が設けられておらず、排気の空燃比と燃焼室6内の混合気の空燃比とは対応する。つまり、燃焼室6内の混合気の空燃比が理論空燃比よりもリーンのときに排気の空燃比もリーンとなり、燃焼室6内の混合気の空燃比が理論空燃比近傍である状態(λ≒1)あるいは理論空燃比よりも小さいリッチな状態(λ<1)のときに排気の空燃比も理論空燃比近傍である状態(λ≒1)あるいは理論空燃比よりも小さいリッチな状態(λ<1)になる。
The NOx catalyst 41 occludes NOx in the exhaust in a lean state where the air-fuel ratio of the exhaust is larger than the stoichiometric air-fuel ratio (a state where the excess air ratio λ> 1), and this occluded NOx is stored in the exhaust air. A state where the fuel ratio is in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio (λ≈1) or a rich state (λ <1) smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, a reducing atmosphere in which the exhaust gas passing through the NOx catalyst 41 contains a large amount of unburned HC It is a NOx storage reduction catalyst (NSC: NOx Storage Catalyst) that reduces below. The
また、NOx触媒41は、NOxに加えてSOxも吸蔵する。具体的には、NOx触媒41は、排気の空燃比が理論空燃比よりも大きいリーンな状態(λ>1)において排気中のSOxを吸蔵し、この吸蔵したSOxを、排気の空燃比が理論空燃比近傍である状態(λ≒1)あるいは理論空燃比よりも小さいリッチな状態(λ<1)において還元する。 The NOx catalyst 41 also stores SOx in addition to NOx. Specifically, the NOx catalyst 41 occludes SOx in the exhaust in a lean state (λ> 1) where the air-fuel ratio of the exhaust is larger than the stoichiometric air-fuel ratio. Reduction is performed in a state near the air-fuel ratio (λ≈1) or a rich state smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (λ <1).
SCR触媒46とNOx触媒41とは、いずれもNOxを浄化可能であるが、これらは浄化率(NOx吸蔵率)が高くなる温度が互いに異なっており、SCR触媒46のNOx浄化率(NOx吸蔵率)は排気の温度が比較的高温のときに高くなり、NOx触媒41のNOx浄化率は排気の温度が比較的低温のときに高くなる。
Both the
排気通路40には、第2タービン52bをバイパスする排気側バイパス通路48と、これを開閉する排気側バイパスバルブ49と、第1タービン51bをバイパスするウエストゲート通路53と、これを開閉するウエストゲートバルブ54とが設けられている。これら排気側バイパスバルブ49とウエストゲートバルブ54とは、それぞれ、駆動装置(不図示)によって全閉と全開の状態に切り替えられるとともに、これらの間の任意の開度に変更される。
The
排気側バイパスバルブ49、ウエストゲートバルブ54、および吸気側バイパスバルブ25は、エンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて制御される。
The exhaust
図2は、これらバルブ49、54、25の制御マップを示した図である。本実施形態では、図2に示すように、エンジン回転数と、エンジン負荷とに応じて、各バルブ49、54、25の開閉状態が決められている。具体的には、エンジン回転数が低い第1回転領域A1では、吸気側バイパスバルブ25は全閉とされ、排気側バイパスバルブ49とウエストゲートバルブ54の開度がエンジン回転数とエンジン負荷とによって変更される。また、第1回転領域A1よりもエンジン回転数が高い第2回転領域A2では、吸気バイパスバルブおよび排気側バイパスバルブ49が全開とされて第2ターボ過給機52による過給は停止され、ウエストゲートバルブ54の開度のみがエンジン回転数とエンジン負荷とによって変更される。
FIG. 2 is a diagram showing a control map of these
本実施形態によるエンジンシステム100は、排気の一部を吸気に還流させるEGR装置55を有する。EGR装置55は、排気通路40のうち排気側バイパス通路49の上流端よりも上流側の部分と、吸気通路20のうちスロットルバルブ23とサージタンク24との間の部分とを接続するEGR通路56と、これを開閉する第1EGRバルブ57と、EGR通路56を通過する排気を冷却するEGRクーラ58とを有する。また、EGR装置55は、EGRクーラ58をバイパスするEGRクーラバイパス通路59と、これを開閉する第2EGRバルブ60とを有する。
The
(2)制御系
図3を用いて、エンジンシステムの制御系について説明する。本実施形態のエンジンシステム100は、主として、車両に搭載されたPCM(制御手段、パワートレイン制御モジュール)200によって制御される。PCM200は、CPU、ROM、RAM、I/F等から構成されるマイクロプロセッサであり、本発明にかかる制御手段に相当する。
(2) Control system The control system of an engine system is demonstrated using FIG. The
PCM200には、各種センサからの情報が入力される。例えば、PCM200は、クランク軸7の回転数つまりエンジン回転数を検出する回転数センサSN1、エアクリーナ21付近に設けられて吸気通路20を流通する新気(空気)の量である吸入空気量を検出するエアフローセンサSN2、サージタンク24に設けられてターボ過給機51、52によって過給された後のサージタンク24内の吸気の圧力つまり過給圧を検出する吸気圧センサSN3、排気通路40のうち第1ターボ過給機51と第1触媒43との間の部分の酸素濃度を検出する排気O2センサSN4等と電気的に接続されており、これらのセンサSN1〜SN4からの入力信号を受け付ける。また、車両には、運転者により操作されるアクセルペダル(不図示)の開度であるアクセル開度を検出するアクセル開度センサSN5や、車速を検出する車速センサSN6等が設けられており、これらのセンサSN5、SN6による検出信号もPCM200に入力される。PCM200は、各センサ(SN1〜SN6等)からの入力信号に基づいて種々の演算等を実行して、インジェクタ10等を制御する。
Information from various sensors is input to the
(2−1)DeNOx制御
NOx触媒41に吸蔵されたNOx(以下、適宜、吸蔵NOxという)を還元してNOx触媒41から放出(離脱)させるための制御であるDeNOx制御について説明する。
(2-1) DeNOx Control DeNOx control, which is control for reducing NOx occluded in the NOx catalyst 41 (hereinafter referred to as occluded NOx as appropriate) and releasing (leaving) it from the NOx catalyst 41, will be described.
本実施形態では、DeNOx制御、後述するDeSOx制御およびDPF再生制御を実施しない通常運転時は、燃費性能を高めるべく、燃焼室6内の混合気の空燃比ひいては排気の空燃比が理論空燃比よりもリーン(λ>1、例えばλ=1.7程度)にされる。以下、適宜、燃焼室6内の混合気の空燃比を、単に、混合気の空燃比という。
In the present embodiment, during normal operation in which DeNOx control, DeSOx control and DPF regeneration control, which will be described later, are not performed, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the
一方、前記のように、NOx触媒41では、排気の空燃比ひいては混合気の空燃比が理論空燃比近傍である状態(λ≒1)あるいは理論空燃比よりも小さいリッチな状態(λ<1)において、吸蔵NOxが還元されてNOx触媒41からNOxが放出される。従って、吸蔵NOxを還元するためには、排気の空燃比および混合気の空燃比を通常運転時よりも低減させる必要がある。 On the other hand, as described above, in the NOx catalyst 41, the air-fuel ratio of the exhaust gas, and thus the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio (λ≈1) or in a rich state smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (λ <1). , The stored NOx is reduced and NOx is released from the NOx catalyst 41. Therefore, in order to reduce the stored NOx, it is necessary to reduce the air-fuel ratio of the exhaust gas and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture as compared with the normal operation.
混合気の空燃比(排気の空燃比)を低減する一つの方法として、燃焼室6に導入される新気(空気)の量を少なくすることが考えられる。しかし、新気の量を単純に少なくするとエンジントルクを適切に得ることができないおそれがある。特に、加速時に新気の量が低減されると加速性が悪化するおそれがある。
As one method for reducing the air-fuel ratio of the air-fuel mixture (exhaust air-fuel ratio), it is conceivable to reduce the amount of fresh air (air) introduced into the
そこで、本実施形態では、DeNOx制御として、ポスト噴射を実施し、これにより新気の量の低減量を少なく抑えつつ混合気の空燃比を低減させる。つまり、PCM200は、DeNOx制御として、インジェクタ10にメイン噴射に加えてポスト噴射を行わせる制御を実施する。例えば、DeNOx制御では、混合気および排気の空気過剰率λをλ=0.94〜1.06程度にする。なお、通常運転時は、ポスト噴射は停止される。
Therefore, in the present embodiment, post-injection is performed as DeNOx control, thereby reducing the air-fuel ratio of the air-fuel mixture while suppressing the amount of reduction in the amount of fresh air. That is, the
本実施形態では、このように吸蔵NOxを還元するためにポスト噴射を実施するDeNOx制御を、図4に示す第1領域R1と第2領域R2とでのみ実施する。第1領域R1は、エンジン回転数が予め設定された第1基準回転数N1以上且つ予め設定された第2基準回転数N2以下で、エンジン負荷が予め設定された第1基準負荷Tq1以上且つ予め設定された第2基準負荷Tq2以下の領域である。第2領域R2は、第1領域R1よりもエンジン負荷が高い領域であって、エンジン負荷が予め設定された第3基準負荷Tq3以上となる領域である。 In the present embodiment, DeNOx control for performing post injection to reduce the stored NOx in this way is performed only in the first region R1 and the second region R2 shown in FIG. In the first region R1, the engine speed is equal to or higher than a first reference speed N1 set in advance and equal to or lower than a second reference speed N2 set in advance. The engine load is equal to or higher than a first reference load Tq1 set in advance. This is an area below the set second reference load Tq2. The second region R2 is a region where the engine load is higher than that of the first region R1, and the engine load is equal to or higher than a preset third reference load Tq3.
PCM200は、第1領域R1では、ポスト噴射された燃料が燃焼室6内で燃焼するタイミング(膨張行程の前半、例えば、圧縮上死点後30〜70°CA)でポスト噴射を行うアクティブDeNOx制御を実施する。なお、アクティブDeNOx制御の実施時には、ポスト噴射された燃料の燃焼を促進するためにグロープラグ11を通電して混合気を加熱する。一方、PCM200は、第2領域R2では、ポスト噴射された燃料が燃焼室6内で燃焼しないタイミング(膨張行程の後半、例えば、圧縮上死点後110°CA)でポスト噴射を行うパッシブDeNOx制御を実施する。
In the first region R1, the
これは、次の理由による。 This is due to the following reason.
エンジン負荷が低い、あるいは、エンジン負荷は比較的高いがエンジン回転数が低い領域では、排気の温度が低いことに伴ってNOx触媒41の温度が吸蔵NOxを還元できる温度よりも低くなりやすい。そこで、本実施形態では、この領域ではDeNOx制御を停止する。 In a region where the engine load is low or the engine load is relatively high but the engine speed is low, the temperature of the NOx catalyst 41 tends to be lower than the temperature at which the stored NOx can be reduced as the exhaust gas temperature is low. Therefore, in this embodiment, DeNOx control is stopped in this region.
また、前記のようにDeNOx制御ではポスト噴射を実施するが、ポスト噴射された燃料が燃焼せずにそのまま排気通路40に排出されると、この未燃燃料に起因するデポジットによってEGRクーラー58等が閉塞するおそれがある。そのため、ポスト噴射された燃料は燃焼室6内で燃焼させるのが好ましい。しかしながら、エンジン負荷が高い、あるいは、エンジン負荷は比較的低いがエンジン回転数が高い領域では、燃焼室6内の温度が高いこと、あるいは、1クランク角度あたりの時間が短いことに伴って、燃焼室6内のガスが排気されるまでの間にポスト噴射された燃料と空気とを十分に混合させることが難しく、ポスト噴射された燃料を燃焼室6内で十分に燃焼させることができないおそれがある。また、前記混合が不十分でることによって煤が増大するおそれがある。従って、このような領域では基本的にDeNOx制御を停止する。
In addition, as described above, post injection is performed in the DeNOx control. If the post-injected fuel is discharged without being burned into the
ただし、エンジン負荷が非常に高い第2領域R2では、メイン噴射の噴射量(以下、適宜、メイン噴射量という)が多いことに伴って通常運転時であっても混合気の空燃比が小さく抑えられる。そのため、第2領域R2では、吸蔵NOxを還元するために必要なポスト噴射の噴射量(以下、適宜、ポスト噴射量という)を小さくして、未燃燃料が排気通路40に排出されることによる前記影響を小さく抑えることができる。
However, in the second region R2 where the engine load is very high, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is kept small even during normal operation due to a large amount of main injection (hereinafter referred to as “main injection amount” where appropriate). It is done. Therefore, in the second region R2, the amount of post-injection necessary for reducing the stored NOx (hereinafter referred to as post-injection amount as appropriate) is reduced, and unburned fuel is discharged into the
そこで、本実施形態では、エンジン負荷およびエンジン回転数のいずれもが低すぎず且つ高すぎない第1領域R1では、ポスト噴射された燃料が燃焼室6内で燃焼するアクティブDeNOx制御を実施し、第2領域R2では、ポスト噴射された燃料を燃焼室6内で燃焼させないパッシブDeNOx制御を実施する。なお、第2領域R2は、排気の温度が十分に高くDOC触媒42が十分に活性化する領域である。そのため、排気通路40に排出された未燃燃料はこのDOC触媒42によって浄化される。
Therefore, in the present embodiment, in the first region R1 in which neither the engine load nor the engine speed is neither too low nor too high, active DeNOx control is performed in which the post-injected fuel burns in the
ここで、請求項におけるDeNOx制御はアクティブDeNOx制御を指しており、請求項における第2DeNOx制御はパッシブDeNOx制御を指している。 Here, the DeNOx control in the claims refers to active DeNOx control, and the second DeNOx control in the claims refers to passive DeNOx control.
(i)切り替え手順
次に、通常運転時に実施される通常制御と、アクティブDeNOx制御と、パッシブDeNOx制御との切り替え手順について、図5のフローチャートを用いて説明する。本実施形態では、これらの切り替えを表すフラグとして切り替えフラグが設定されており、切り替えフラグが0の場合は通常制御が実施され、切り替えフラグが1の場合はアクティブDeNOx制御が実施され、切り替えフラグが2の場合はパッシブDeNOx制御が実施されるようになっている。
(I) Switching Procedure Next, a switching procedure among normal control, active DeNOx control, and passive DeNOx control performed during normal operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In this embodiment, a switching flag is set as a flag representing these switching. When the switching flag is 0, normal control is performed, and when the switching flag is 1, active DeNOx control is performed, and the switching flag is set. In the case of 2, passive DeNOx control is implemented.
まず、ステップS10にて、PCM200は、車両の各種情報を読み込む。例えば、PCM200は、NOx触媒41の温度であるNOx触媒温度と、SCR触媒46の温度であるSCR温度と、NOx触媒41に吸蔵されているNOxの量であるNOx吸蔵量とを取得する。
First, in step S10, the
NOx触媒温度は、例えば、NOx触媒41の直上流側に設けられた温度センサによって検出された温度に基づいて推定される。SCR温度は、例えば、SCR触媒46の直上流側に設けられた温度センサによって検出された温度に基づいて推定される。NOx吸蔵量は、例えば、エンジン本体1の運転状態や排気の流量および温度等に基づいて推定された排気中のNOx量を積算していくことで推定される。
The NOx catalyst temperature is estimated based on, for example, a temperature detected by a temperature sensor provided immediately upstream of the NOx catalyst 41. The SCR temperature is estimated based on, for example, a temperature detected by a temperature sensor provided immediately upstream of the
次に、PCM200は、ステップS11にて、SCR温度が予め設定されたSCR判定温度未満であるか否かを判定する。SCR判定温度は、SCR触媒46によってNOxを浄化できるSCR温度の最小値である。
Next, in step S11, the
ステップS11の判定がNOであって、SCR温度がSCR判定温度以上でありSCR触媒46によってNOxを適切に浄化させることができる場合は、ステップS31に進み、PCM200は、切り替えフラグを0に設定する。一方、ステップS11の判定がYESの場合は、ステップS12に進む。
When the determination in step S11 is NO and the SCR temperature is equal to or higher than the SCR determination temperature and NOx can be appropriately purified by the
ステップS12では、PCM200は、NOx触媒温度が予め設定されたNOx還元可能温度以上であるか否かを判定する。NOx還元可能温度は、NOx触媒41が吸蔵NOxを還元できるNOx触媒温度の最小値である。
In step S12, the
ステップS12の判定がNOであってNOx触媒温度がNOx還元可能温度未満の場合は、ステップS31に進み、PCM200は切り替えフラグを0に設定する。一方、ステップS12の判定がYESの場合は、ステップS13に進む。
When the determination in step S12 is NO and the NOx catalyst temperature is lower than the NOx reducible temperature, the process proceeds to step S31, and the
ステップS13では、PCM200は、エンジン本体1が第1領域R1で運転されているか否かを判定する。この判定がNOの場合は、ステップS21に進む。一方、この判定がYESの場合は、ステップS14に進む。
In step S13, the
ステップS14では、PCM200は、エンジン始動後にアクティブDeNOx制御を一度も実行していないか否かを判定する。この判定がYESの場合は、ステップS15に進む。一方、この判定がNOの場合は、ステップS16に進む。
In step S14, the
ステップS15では、PCM200は、NOx吸蔵量が予め設定された第1吸蔵量判定値以上であるか否かを判定する。第1吸蔵量判定値は、例えば、NOx触媒41が吸蔵できるNOxの量の最大値よりもある程度低い値に設定されている。
In step S15, the
ステップS15の判定がNOであってNOx吸蔵量が第1吸蔵量判定値未満の場合は、NOx触媒41の還元処理を行う必要がないため、PCM200は、ステップS31に進み、切り替えフラグを0に設定する。一方、ステップS15の判定がYESの場合は、ステップS17に進む。ステップS17では、PCM200は、切り替えフラグを1に設定してアクティブDeNOx制御を実施する。
If the determination in step S15 is NO and the NOx storage amount is less than the first storage amount determination value, it is not necessary to perform the reduction process of the NOx catalyst 41, so the
一方、ステップS14の判定がNOの場合に進むステップS16では、PCM200は、NOx吸蔵量が予め設定された第2吸蔵量判定値以上であるか否かを判定する。第2吸蔵量判定値は、第1吸蔵量判定値よりも大きな値に設定されている。例えば、第2吸蔵量判定値は、NOx触媒41が吸蔵できるNOxの量の最大値付近の値に設定されている。ステップS16の判定のNOであってNOx吸蔵量が第2吸蔵量判定値未満である場合は、PCM200は、ステップS31に進み、切り替えフラグを0に設定する。一方、ステップS16の判定がYESの場合は、PCM200は、ステップS17に進み、切り替えフラグを1に設定してアクティブDeNOx制御を実施する。
On the other hand, in step S16 which proceeds when the determination in step S14 is NO, the
ステップS13の判定がNOの場合に進むステップS21では、PCM200は、エンジン本体1が第2領域R2で運転されているか否かを判定する。この判定がNOの場合は、PCM200は、ステップS31に進み、切り替えフラグを0に設定する。一方、この判定がYESの場合は、ステップS22に進む。
In step S21 that proceeds when the determination in step S13 is NO, the
ステップS22では、PCM200は、NOx吸蔵量が予め設定された第3吸蔵量判定値以上であるか否かを判定する。第3吸蔵量判定値は、第1吸蔵量判定値よりも小さな値に設定されている。例えば、第3吸蔵量判定値は、NOx触媒41が吸蔵できるNOxの量の最大値の半分程度の値に設定されている。
In step S22, the
ステップS22の判定がNOであってNOx吸蔵量が第3吸蔵量判定値未満の場合は、NOx触媒41の還元処理を行う必要がないため、PCM200は、ステップS31に進み、切り替えフラグを0に設定する。一方、ステップS22の判定がYESの場合はステップS23に進む。
If the determination in step S22 is NO and the NOx storage amount is less than the third storage amount determination value, it is not necessary to perform the reduction process of the NOx catalyst 41, so the
ステップS23では、後述する手順で算出したポスト噴射量が、予め設定された基準ポスト噴射量未満か否かを判定する。基準ポスト噴射量は、例えば、オイル希釈を抑制する観点から、あるいは、これに加えてパッシブDeNOx制御の実行に起因する燃費悪化を抑制する観点から、設定されている。つまり、パッシブDeNOx制御では、ポスト噴射が、その燃料が燃焼室6内で燃焼されない比較的遅角側のタイミングで実施されるため、燃焼室6からクランクケースに未燃の燃料が漏えいしやすいとともに燃費が悪化する。そこで、本実施形態では、ポスト噴射量が基準ポスト噴射量未満であって前記漏えいをある程度少なく抑えられる場合、または、燃費の悪化をある程度少なく抑えられる場合にのみパッシブDeNOx制御が実施されるように、ステップS23の判定を実施する。
In step S23, it is determined whether or not the post injection amount calculated in the procedure described later is less than a preset reference post injection amount. The reference post-injection amount is set, for example, from the viewpoint of suppressing oil dilution, or in addition, from the viewpoint of suppressing fuel consumption deterioration due to the execution of passive DeNOx control. That is, in passive DeNOx control, post-injection is performed at a relatively retarded timing at which the fuel is not combusted in the
つまり、ステップS23の判定がYESの場合はステップS24に進み、PCM200は、切り替えフラグを2に設定してパッシブDeNOx制御を実施する。一方、ステップS23の判定がNOの場合は、PCM200は、ステップS31に進み、切り替えフラグを0に設定する。
That is, if the determination in step S23 is YES, the process proceeds to step S24, and the
このように、本実施形態では、SCR温度がSCR判定温度未満で、NOx触媒温度がNOx還元可能温度以上で、第1領域R1でエンジン本体1が運転されており、かつ、NOx吸蔵量が所定量以上のときに、アクティブDeNOx制御が実施される。ただし、エンジン始動後にアクティブDeNOx制御を一度も実行していない場合には、NOx触媒41のNOx浄化性能を確保するべく、前記所定量が比較的小さい値に設定される。 Thus, in the present embodiment, the SCR temperature is lower than the SCR determination temperature, the NOx catalyst temperature is equal to or higher than the NOx reducible temperature, the engine body 1 is operated in the first region R1, and the NOx occlusion amount is set. Active DeNOx control is performed when the amount is equal to or greater than the fixed amount. However, when the active DeNOx control has never been executed after the engine is started, the predetermined amount is set to a relatively small value in order to ensure the NOx purification performance of the NOx catalyst 41.
なお、ポスト噴射に起因するオイル希釈を抑制するべく、ステップS16の判定の後に、前回のアクティブDeNOx制御の実行時からの走行距離が所定の判定距離以上であるか否かの判定を行い、この判定がYESのときにステップS17に進みアクティブDeNOx制御を実施する一方、この判定がNOのときにはステップS31に進み、切り替えフラグを0にしてもよい。 In order to suppress oil dilution due to post injection, after the determination in step S16, it is determined whether the travel distance from the previous execution of the active DeNOx control is equal to or greater than a predetermined determination distance. When the determination is YES, the process proceeds to step S17 and the active DeNOx control is performed. When this determination is NO, the process proceeds to step S31 and the switching flag may be set to zero.
また、本実施形態では、SCR温度がSCR判定温度未満で、NOx触媒温度がNOx還元可能温度以上で、第2領域R2でエンジンが運転されており、NOx吸蔵量が所定量以上、かつ、ポスト噴射の噴射量が所定量未満のときに、パッシブDeNOx制御が実施される。 In this embodiment, the SCR temperature is lower than the SCR determination temperature, the NOx catalyst temperature is equal to or higher than the NOx reducible temperature, the engine is operated in the second region R2, the NOx occlusion amount is equal to or greater than a predetermined amount, and the post Passive DeNOx control is performed when the injection amount of injection is less than a predetermined amount.
(ii)アクティブDeNOx制御の詳細
次に、アクティブDeNOx制御の詳細な制御内容について、図6のフローチャートを用いて説明する。
(Ii) Details of Active DeNOx Control Next, detailed control contents of the active DeNOx control will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、ステップS50において、PCM200は、切り替えフラグが1であるか否かを判定する。この判定がNOの場合は、以降の処理を実施することなく処理を終了する。一方、この判定がYESであれば、PCM200は、ステップS51に進む。
First, in step S50, the
ステップS51において、PCM200は、車両の各種情報を読み込む。
In step S51, the
次に、ステップS52において、PCM200は、排気の空燃比を所定の目標値(基準空燃比)にするための混合気の空燃比の目標値であって、NOx触媒41の吸蔵NOxを還元するために必要な空燃比である目標空燃比を設定する。この目標空燃比は、前記のように、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりも小さい予め設定された値(基準空燃比)になるように設定されたもので、理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりも小さい値に設定されている。例えば、目標空燃比は、空気過剰率λが0.94〜1.06の間の値となるように設定される。ステップS52の後は、ステップS53に進む。
Next, in step S52, the
ステップS53において、PCM200は、過給圧の目標値である目標過給圧を設定する。本実施形態では、混合気の空燃比をリッチにするために、ポスト噴射の実施に加えて、燃焼室6に導入される新気の量を少なくしている。これに対応して、ステップS53において、目標過給圧は、通常運転時の値よりも小さい値に設定される。
In step S53, the
具体的には、通常運転時の目標過給圧である通常目標過給圧と、アクティブDeNOx制御時の目標過給圧であるアクティブDeNOx用目標過給圧とが、それぞれエンジン回転数とエンジン負荷とに応じて予め設定されて、マップでPCM200に記憶されている。これらマップは、エンジン回転数とエンジン負荷とが同じ条件において、アクティブDeNOx用目標過給圧の値の方が、通常目標過給圧の値よりも小さくなるように設定されている。そして、ステップS53では、PCM200は、このアクティブDeNOx用目標過給圧のマップから現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに対応した値を抽出して、目標過給圧に設定する。
Specifically, the normal target boost pressure that is the target boost pressure during normal operation and the target boost pressure for active DeNOx that is the target boost pressure during active DeNOx control are the engine speed and engine load, respectively. And is stored in the
次に、PCM200は、ステップS54に進み、目標過給圧が実現されるように、排気側バイパスバルブ49の開度、あるいは、これに加えてウエストゲートバルブ54の開度を変更する。また、本実施形態では、このとき、スロットルバルブ23の開度も変更される。なお、本実施形態では、前記のように、吸気圧センサSN3で検出されるサージタンク24内の吸気の圧力を過給圧として、この圧力が目標過給圧となるように排気側バイパスバルブ49等が制御される。具体的には、吸気圧センサSN3で検出された過給圧と、目標過給圧との差に基づいて、排気側バイパスバルブ49の開度はフィードバック補正される。
Next, the
次に、ステップS55において、PCM200は、吸気圧センサSN3で検出された過給圧(以下、適宜、実過給圧という)と目標過給圧との差が、予め設定された第1基準圧(基準量)以下であるか否かを判定する。詳細には、実過給圧から目標過給圧を引いた値が第1基準圧(>0)以下であるか否かを判定する。
Next, in step S55, the
ステップS55の判定がNOであって、実過給圧と目標過給圧との差が第1基準圧より大きく実過給圧が十分に低下していない場合には、ステップS56に進む。ステップS56では、PCM200は、ポスト噴射を行わずメイン噴射のみを実施してステップS60に進む。
If the determination in step S55 is NO and the difference between the actual boost pressure and the target boost pressure is greater than the first reference pressure and the actual boost pressure has not sufficiently decreased, the process proceeds to step S56. In step S56, the
一方、ステップS55の判定がYESであって実過給圧が十分に低下しているときは、ステップS57に進み、PCM200は、ポスト噴射の噴射量を、ステップS52で設定した目標空燃比が実現される量に調整する。具体的には、PCM200は、別途演算したメイン噴射量と吸気酸素濃度等を用いて、目標空燃比を実現できるポスト噴射量を算出する。
On the other hand, if the determination in step S55 is YES and the actual boost pressure is sufficiently low, the process proceeds to step S57, and the
なお、メイン噴射量は、例えば、アクセル開度と車速等に基づいて、車両の加速度の目標値である目標車両加速度を算出するとともに、これとエンジン回転数等に基づいてエンジントルクの目標値である目標エンジントルクを算出した後、この目標エンジントルクに基づいて算出される。また、吸気酸素濃度は、燃焼が行われる前の燃焼室6内の酸素濃度であり、PCM200は、例えば、吸入空気量、排気の酸素濃度、EGRバルブ57、60の開度、過給圧等に基づいて推定する。
The main injection amount is, for example, a target vehicle acceleration that is a target value of the acceleration of the vehicle based on the accelerator opening and the vehicle speed, and a target value of the engine torque based on this and the engine speed. After a certain target engine torque is calculated, it is calculated based on this target engine torque. Further, the intake oxygen concentration is the oxygen concentration in the
ステップS57の後は、ステップS58に進み、PCM200は、メイン噴射とポスト噴射とを実施する。また、ステップS58では、PCM200は、ポスト噴射量を、ステップS57で算出したポスト噴射量として、この量の燃料をポスト噴射によって噴射させる。ステップS58の後はステップS59に進む。
After step S57, the process proceeds to step S58, and the
ステップS59では、切り替えフラグが1以外の値になったか否かを判定する。この判定がYESであれば、処理を終了する(ステップS50に戻る)。つまり、アクティブDeNOx制御を終了する。一方、この判定がNOの場合は、ステップS51に戻り、ステップS51〜S59を実施する。 In step S59, it is determined whether or not the switching flag has a value other than 1. If this determination is YES, the process ends (return to step S50). That is, the active DeNOx control is terminated. On the other hand, if this determination is NO, the process returns to step S51, and steps S51 to S59 are performed.
このように、本実施形態では、アクティブDeNOx制御の実施時において(切り替えフラグが1になった時に)、まず過給圧が低減され、その後、ポスト噴射が開始される。また、本実施形態では、排気側バイパスバルブ49、ウエストゲートバルブ54、スロットルバルブ23およびこれらを駆動する駆動装置が、過給圧を低減可能つまり変更可能な過給圧変更装置として機能する。
Thus, in the present embodiment, when the active DeNOx control is performed (when the switching flag becomes 1), the supercharging pressure is first reduced, and then post injection is started. In the present embodiment, the exhaust-
図7は、前記の手順に沿ってアクティブDeNOx制御を実施したときの、切り替えフラグと、過給圧と、ポスト噴射量と、排気側バイパスバルブ49の開度と、スロットルバルブ23の開度と、燃焼室6内に導入される空気の量である吸入空気量の時間変化を模式的に示した図である。また、過給圧のグラフにおいて、実線は実過給圧であり、破線は目標過給圧である。なお、図7では、過給圧の変更が排気側バイパスバルブ49の開度変更とスロットルバルブ23の開度変更とによって行われる場合を例示している。
FIG. 7 shows the switching flag, the supercharging pressure, the post injection amount, the opening degree of the exhaust
図7に示すように、本実施形態では、通常運転がなされている状態で、時刻t1にてアクティブDeNOx制御の実施条件が成立して切り替えフラグが1になると、目標過給圧が通常運転時の目標過給圧よりも小さい値に変更される。ここで、切り替えフラグが1となる前後においてエンジンの運転状態はほぼ同じである。従って、通常運転の実施中に切り替えフラグが1になると目標過給圧は低下することになる。そして、この目標過給圧の低下に伴い、実過給圧を低下させるべく、時刻t1にて排気側バイパスバルブ49の開度は大きくされる。また、スロットルバルブ23の開度が小さく(閉じ側に)される。詳細には、時刻t1以後、スロットルバルブ23の開度は徐々に小さくされる。一方、本実施形態では、時刻t1においてポスト噴射は開始されずメイン噴射のみとされる。
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, when the operation condition of the active DeNOx control is satisfied at time t1 and the switching flag becomes 1 at the time t1, the target boost pressure is set at the time of normal operation. It is changed to a value smaller than the target supercharging pressure. Here, the operating state of the engine is almost the same before and after the switching flag becomes 1. Therefore, when the switching flag becomes 1 during the normal operation, the target boost pressure is lowered. As the target boost pressure decreases, the opening of the exhaust
このように排気側バイパスバルブ49およびスロットルバルブ23の開度が変更されることによって、実過給圧および吸入空気量は低減していく。
Thus, by changing the opening degree of the exhaust
そして、時刻t1から所定時間が経過して、時刻t2にて実過給圧と目標過給圧との差が第1基準圧以下となるとポスト噴射が開始される。 Then, after a predetermined time has elapsed from time t1, post injection is started when the difference between the actual boost pressure and the target boost pressure becomes equal to or less than the first reference pressure at time t2.
図7の例では、時刻t2から時刻t3にかけてポスト噴射の噴射量は徐々に増大される。また、時刻t2後もスロットルバルブ23の開度は徐々に低減され、これにより吸入空気量が徐々に減らされていく。ただし、時刻t2後はスロットルバルブ23の開度の低下速度はそれまでよりも小さくされる。また、図7の例では、過給圧のアンダーシュートを防止するために時刻t3後もスロットルバルブ23の開度は小さい速度で徐々に低減される。
In the example of FIG. 7, the injection amount of the post injection is gradually increased from time t2 to time t3. Further, after the time t2, the opening degree of the
(iii)パッシブDeNOx制御の詳細
次に、パッシブDeNOx制御の内容について説明する。図8は、パッシブDeNOx制御の制御手順を示したフローチャートである。図6と図8との比較から明らかなように、パッシブDeNOx制御の基本的な制御手順は、アクティブDeNOx制御とほぼ同様である。
(Iii) Details of Passive DeNOx Control Next, the contents of the passive DeNOx control will be described. FIG. 8 is a flowchart showing a control procedure of passive DeNOx control. As is clear from the comparison between FIG. 6 and FIG. 8, the basic control procedure of the passive DeNOx control is almost the same as that of the active DeNOx control.
具体的には、パッシブDeNOx制御では、PCM200は、切り替えフラグが2であるか否かを判定して(ステップS60)、この判定がYESの場合に以降のパッシブDeNOxの制御を実施する。また、パッシブDeNOx制御においても、PCM200は、各種情報を読み込み(ステップS61)、その後、混合気の目標空燃比および目標過給圧を設定して(ステップS62、S63)、これらが実現されるように、排気側バイパスバルブ49の開度およびスロットルバルブ23の開度(および/またはウエストゲートバルブ54)を変更するとともに(ステップS64)ポスト噴射量を調整する(ステップS67)。
Specifically, in the passive DeNOx control, the
また、パッシブDeNOx制御においても、目標過給圧は、通常目標過給圧の値よりも小さい値に設定される。具体的には、PCM200には、パッシブDeNOx制御時の目標過給圧であるパッシブDeNOx用目標過給圧であって通常目標過給圧よりも小さい値に設定された圧力が、エンジン回転数とエンジン負荷とについてのマップで記憶されており、PCM200は、このマップから値を抽出して目標過給圧に設定する。
Also in the passive DeNOx control, the target boost pressure is set to a value smaller than the normal target boost pressure value. Specifically, the
しかしながら、パッシブDeNOx制御では、アクティブDeNOx制御時に行ったステップS55の判定、つまり、実過給圧と目標過給圧との差が第1基準圧以下であるか否かの判定を実施しない。さらに、パッシブDeNOx制御では、ポスト噴射を停止してメイン噴射のみを行うステップS56を実施しない。つまり、パッシブDeNOx制御ではステップS67でポスト噴射量を調整した後は、すぐさまステップS68に移行してメイン噴射に加えてポスト噴射を実施する。 However, in passive DeNOx control, the determination in step S55 performed during active DeNOx control, that is, whether or not the difference between the actual boost pressure and the target boost pressure is equal to or lower than the first reference pressure is not performed. Further, in the passive DeNOx control, step S56 for stopping the post injection and performing only the main injection is not performed. That is, in the passive DeNOx control, after the post injection amount is adjusted in step S67, the process immediately proceeds to step S68 and the post injection is performed in addition to the main injection.
ステップS68の後は、アクティブDeNOx制御時と同様に、ステップS69にて切り替えフラグの判定を行い(ただし、パッシブDeNOx制御では、切り替えフラグが2であるか否かの判定を行う)、処理を終了する、あるいは、ステップS60に戻る。 After step S68, as in the case of active DeNOx control, the switching flag is determined in step S69 (however, in passive DeNOx control, it is determined whether or not the switching flag is 2), and the process ends. Alternatively, the process returns to step S60.
図9は、図7に対応する図であって、パッシブDeNOx制御を実施したときの、切り替えフラグと、過給圧と、ポスト噴射量と、排気側バイパスバルブの開度と、吸入空気量との時間変化を模式的に示した図である。なお、図9の過給圧のグラフにおいても、実線は実過給圧であり、破線は目標過給圧(パッシブDeNOx用目標過給圧)である。 FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 7, and shows a switching flag, a supercharging pressure, a post injection amount, an opening of the exhaust side bypass valve, and an intake air amount when passive DeNOx control is performed. It is the figure which showed typically the time change of. In the graph of the supercharging pressure in FIG. 9, the solid line is the actual supercharging pressure, and the broken line is the target supercharging pressure (target supercharging pressure for passive DeNOx).
このように、パッシブDeNOx制御においても、時刻t1において切り替えフラグが2となりパッシブDeNOx制御の実施条件が成立すると、目標過給圧および目標空燃比が小さくされて排気側バイパスバルブ49およびスロットルバルブ23の開度の変更が開始され、これにより実過給圧および吸入空気量が低減される。一方、アクティブDeNOx制御と異なり、パッシブDeNOx制御では、時刻t1において、実過給圧の低下とほぼ同時にポスト噴射が開始される。
As described above, also in the passive DeNOx control, when the switching flag becomes 2 at time t1 and the execution condition of the passive DeNOx control is satisfied, the target boost pressure and the target air-fuel ratio are reduced, and the exhaust
また、図9の例では、吸入空気量が十分に低下する時刻t12までの間は、混合気の空燃比および排気の空燃比を所定の値にするために、比較的多い吸入空気量に合わせてポスト噴射の噴射量が多くされる。そして、時刻t12にて吸入空気量が十分に低下するとポスト噴射の噴射量が低減される。 Further, in the example of FIG. 9, until the time t12 when the intake air amount sufficiently decreases, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture and the air-fuel ratio of the exhaust gas are set to predetermined values so that the intake air amount is adjusted to a relatively large amount. As a result, the amount of post-injection is increased. When the intake air amount decreases sufficiently at time t12, the post injection amount is reduced.
(2−2)DeSOx制御
NOx触媒41に吸蔵されたSOx(以下、適宜、吸蔵SOxという)を還元してNOx触媒41から放出(離脱)させるための制御であるDeSOx制御の概要を説明する。
(2-2) DeSOx Control An outline of DeSOx control, which is control for reducing SOx occluded in the NOx catalyst 41 (hereinafter referred to as occluded SOx as appropriate) and releasing (leaving) it from the NOx catalyst 41, will be described.
図10は、DeSOx制御を実施したときの、DeSOx実行フラグ、排気の空燃比、過給圧、ポスト噴射量の時間変化を模式的に示した図である。また、図10の過給圧のグラフにおいて、実線は実過給圧であり、破線はDeSOx制御時の目標過給圧である。なお、DeSOx実行フラグは、その値が1になることで、DeSOx制御が開始されるように設定されたフラグである。DeSOx実行フラグは、NOx触媒41に吸蔵されているSOxの量が所定量以上になると1となり、NOx触媒41に吸蔵されているSOxの量が所定量以下になると0となる。例えば、前回DeSOx制御を実施してからの走行時間が所定時間以上になるとNOx触媒41に吸蔵されているSOxの量が所定量以上になったと推定されてDeSOx実行フラグが1とされる。そして、DeSOx制御が開始される。また、DeSox制御を開始してから所定時間が経過するとDeSOx実行フラグは0とされる。そしてDeSOx制御が停止される。 FIG. 10 is a diagram schematically showing temporal changes in the DeSOx execution flag, the exhaust air-fuel ratio, the boost pressure, and the post injection amount when the DeSOx control is performed. In the graph of the supercharging pressure in FIG. 10, the solid line is the actual supercharging pressure, and the broken line is the target supercharging pressure during DeSOx control. The DeSOx execution flag is a flag set so that DeSOx control is started when its value becomes 1. The DeSOx execution flag becomes 1 when the amount of SOx stored in the NOx catalyst 41 exceeds a predetermined amount, and becomes 0 when the amount of SOx stored in the NOx catalyst 41 becomes less than a predetermined amount. For example, when the running time after the previous DeSOx control is performed is equal to or longer than a predetermined time, it is estimated that the amount of SOx stored in the NOx catalyst 41 is equal to or greater than a predetermined amount, and the DeSOx execution flag is set to 1. Then, DeSOx control is started. In addition, the DeSOx execution flag is set to 0 when a predetermined time has elapsed since the DeSox control was started. Then, DeSOx control is stopped.
前記のように、NOx触媒41では、排気の空燃比が理論空燃比近傍である状態(λ≒1)あるいは理論空燃比よりも小さいリッチな状態(λ<1)において、吸蔵SOxが還元される。これに伴い、本実施形態では、DeSOx制御でも、DeNOx制御と同様に、メイン噴射に加えてポスト噴射を実施する。ただし、SOxはNOxに比べて結合力が強いため、吸蔵SOxを還元するためには、DeNOx制御時よりもNOx触媒41の温度ひいてはこれを通過する排気の温度をより高温にする必要がある。これに対して、第1触媒43に含まれるDOC42において未燃のHCを酸化反応させれば第1触媒43ひいてはNOx触媒41を通過する排気の温度を高めることができる。
As described above, in the NOx catalyst 41, the stored SOx is reduced in a state where the air-fuel ratio of the exhaust is in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio (λ≈1) or in a rich state where the air-fuel ratio is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (λ <1). . Accordingly, in this embodiment, post-injection is performed in DeSOx control as well as main injection, in addition to DeNOx control. However, since SOx has a stronger binding force than NOx, in order to reduce the stored SOx, it is necessary to raise the temperature of the NOx catalyst 41 and thus the temperature of the exhaust gas that passes through the NOx catalyst 41 more than during DeNOx control. On the other hand, if the unburned HC is oxidized in the DOC 42 included in the
そこで、本実施形態では、図10に示すように、DeSOx制御として、DeNOx制御と同様にポスト噴射を行って排気の空燃比を通常運転時よりもリッチにするリッチステップと、排気の空燃比を理論空燃比よりもリーンとしつつポスト噴射してDOC42に空気と未燃のHCとを供給してこれらをDOC42で酸化させるリーンステップとを、交互に実施する制御を行う。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, as the DeSOx control, the post-injection is performed similarly to the DeNOx control to make the exhaust air-fuel ratio richer than in normal operation, and the exhaust air-fuel ratio is Control is performed to alternately perform a lean step in which post-injection is performed while leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and air and unburned HC are supplied to the DOC 42 and these are oxidized by the DOC 42.
リッチステップでは、アクティブDeNOx制御と同様に、ポスト噴射された燃料が燃焼室6内で燃焼するタイミング(膨張行程の前半であって、例えば、圧縮上死点後30〜70°CA)でポスト噴射を実施する。そして、リッチステップでは、混合気および排気の空気過剰率λを1.0程度として混合気および排気の空燃比を理論空燃比近傍にする。例えば、リッチステップでは、混合気および排気の空気過剰率λをλ=0.94〜1.06程度とする。 In the rich step, as with the active DeNOx control, the post-injected fuel is combusted in the combustion chamber 6 (the first half of the expansion stroke, for example, 30 to 70 ° CA after compression top dead center). To implement. In the rich step, the excess air ratio λ of the mixture and exhaust is set to about 1.0, and the air-fuel ratio of the mixture and exhaust is made close to the theoretical air-fuel ratio. For example, in the rich step, the excess air ratio λ of the air-fuel mixture and the exhaust is set to about λ = 0.94 to 1.06.
一方、リーンステップでは、ポスト噴射された燃料が燃焼室6内で燃焼しないタイミング(膨張行程の後半であって、例えば、圧縮上死点後110°CA)でポスト噴射を実施する。そして、混合気および排気の空気過剰率λを1以上として混合気および排気の空燃比を理論空燃比よりもリーンにする。例えば、リーンステップでは、混合気および排気の空気過剰率λをλ=1.2〜1.4程度とする。 On the other hand, in the lean step, post-injection is performed at a timing at which post-injected fuel does not burn in the combustion chamber 6 (second half of the expansion stroke, for example, 110 ° CA after compression top dead center). Then, the air / fuel ratio of the mixture and exhaust is set to 1 or more so that the air / fuel ratio of the mixture and exhaust becomes leaner than the stoichiometric air / fuel ratio. For example, in the lean step, the excess air ratio λ of the air-fuel mixture and exhaust is set to about λ = 1.2 to 1.4.
また本実施形態では、DeSOx制御のリッチステップにおいて、過給圧とポスト噴射量と、アクティブDeNOx制御と同様に、制御されるようになっている。 Further, in the present embodiment, in the rich step of the DeSOx control, the boost pressure, the post injection amount, and the active DeNOx control are controlled.
具体的にはDeSOx制御におけるリッチステップでも、排気の空燃比の目標値に対応する混合気の目標空燃比を設定して、これが実現されるようにポスト噴射量を設定するとともに、目標過給圧を設定して、これが実現されるように排気側バイパスバルブ49の開度等を変更する。また、リッチステップでも、目標過給圧は、通常目標過給圧の値よりも小さい値に設定される。具体的には、PCM200には、リッチステップ実施時の目標過給圧が、エンジン回転数とエンジン負荷とについてのマップで記憶されており、PCM200は、このマップから値を抽出して目標過給圧に設定する。
Specifically, even in the rich step in the DeSOx control, the target air-fuel ratio of the air-fuel mixture corresponding to the target value of the exhaust air-fuel ratio is set, the post-injection amount is set so as to be realized, and the target boost pressure is set. And the opening degree of the exhaust
また、図10に示すように、アクティブDeNOx制御と同様に、リッチステップでも、時刻t1、t2等におけるリッチステップの開始後、まず、過給圧が目標過給圧に近づくように排気側バイパスバルブ49の開度等が変更され(不図示)、実過給圧と目標過給圧との差が所定値以下になって初めてポスト噴射が開始される。 Further, as shown in FIG. 10, similarly to the active DeNOx control, even in the rich step, after the start of the rich step at time t1, t2, etc., first, the exhaust side bypass valve is set so that the boost pressure approaches the target boost pressure. After the opening degree of 49 is changed (not shown), the post-injection is started only when the difference between the actual boost pressure and the target boost pressure becomes a predetermined value or less.
(2−3)DPF再生制御
DPF44に捕集されたPMを除去してDPF44の浄化能力を再生するための制御であるDPF再生制御の概要を説明する。
(2-3) DPF regeneration control An outline of DPF regeneration control, which is control for regenerating the purification ability of the
図11は、DPF再生制御を実施したときの、DPF再生フラグ、過給圧と、ポスト噴射量の時間変化を模式的に示した図である。また、図11の過給圧のグラフにおいて、実線は実過給圧であり、破線は目標過給圧である。 FIG. 11 is a diagram schematically showing temporal changes in the DPF regeneration flag, the supercharging pressure, and the post injection amount when the DPF regeneration control is performed. In the graph of the supercharging pressure in FIG. 11, the solid line is the actual supercharging pressure, and the broken line is the target supercharging pressure.
DPF再生フラグは、その値が1になることで、DPF再生制御が開始されるように設定されたフラグである。本実施形態では、DPF44に捕集されているPMの量が所定量以上になったと推定されるDPF再生フラグが1となってDPF再生制御が開始される。また、DPF44に捕集されているPMの量が所定量以下になったと推定されるとDPF再生フラグは0となり、DPF再生制御が停止される。DPF44に捕集されているPMの量は、例えば、DPF44の上流側および下流側に設けられた圧力センサから算出されるDPF44の前後差圧(DPF44よりも上流側の圧力と下流側の圧力との差)等から算出される。
The DPF regeneration flag is a flag set so that DPF regeneration control is started when the value becomes 1. In the present embodiment, the DPF regeneration flag, which is estimated that the amount of PM collected in the
DPF44に捕集されているPMは、高温下で燃焼させることでDPF44から除去することができる。ここで、DOC42において未燃のHCを酸化反応させれば、これよりも下流側に位置するDPF44内の温度を高めることができる。
The PM collected by the
そこで、本実施形態では、DPF再生制御として、排気の空燃比を理論空燃比よりもリーンとしつつポスト噴射してDOC42に空気と未燃のHCとを供給してこれらをDOC42で酸化させる制御を実施する。具体的には、DPF再生制御では、ポスト噴射された燃料が燃焼室6内で燃焼しないタイミング(膨張行程の後半であって、例えば、圧縮上死点後110°CA)でポスト噴射を実施する。 Therefore, in the present embodiment, as DPF regeneration control, post-injection is performed while the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, air and unburned HC are supplied to the DOC 42, and these are oxidized by the DOC 42. carry out. Specifically, in DPF regeneration control, post-injection is performed at a timing at which post-injected fuel does not burn in the combustion chamber 6 (second half of the expansion stroke, for example, 110 ° CA after compression top dead center). .
また、DPF再生制御では、過給圧とポスト噴射量とがパッシブDeNOx制御と同様に制御される。 In the DPF regeneration control, the supercharging pressure and the post injection amount are controlled similarly to the passive DeNOx control.
具体的に、DPF再生制御でも、排気の目標空燃比を設定して、これが実現されるようにポスト噴射量を設定するとともに、目標過給圧を設定して、これが実現されるように排気側バイパスバルブ49の開度等を変更する。また、DPF再生制御でも、目標過給圧は、通常目標過給圧の値よりも小さい値に設定される。具体的には、PCM200には、DPF再生制御時の目標過給圧であるDPF再生制御用目標過給圧が、エンジン回転数とエンジン負荷とについてのマップで記憶されており、PCM200は、このマップから値を抽出して目標過給圧に設定する。
Specifically, even in the DPF regeneration control, the target air-fuel ratio of the exhaust is set, the post injection amount is set so as to be realized, and the target supercharging pressure is set, so that this is realized. The opening degree of the
そして、図11に示すように、DPF再生制御では、パッシブDeNOx制御と同様に、時刻t1にてDPF再生制御の実施条件が成立すると、目標過給圧が低下されて排気側バイパスバルブ49等の制御が開始されるとともに、これと同時に、ポスト噴射が開始される。
As shown in FIG. 11, in the DPF regeneration control, as in the case of the passive DeNOx control, when the execution condition for the DPF regeneration control is satisfied at time t1, the target supercharging pressure is lowered and the exhaust
(3)作用等
以上のように、本実施形態では、ポスト噴射の実施によって排気の空燃比を理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとして、NOx触媒41に吸蔵されているNOxである吸蔵NOxを還元する。そのため、燃焼室6に導入される新気の量を低減することなく、あるいは、この低減量を少なく抑えつつ、排気の空燃比を吸蔵NOxを還元可能なリッチ状態にすることができ、新気量の低減に伴う加速性の悪化を回避しながら吸蔵NOxを適切に還元することができる。
(3) Operation, etc. As described above, in the present embodiment, the post-injection is performed so that the air-fuel ratio of the exhaust is made close to the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the NOx occluded in the NOx catalyst 41 is occluded. NOx is reduced. Therefore, the air-fuel ratio of the exhaust gas can be brought into a rich state in which the stored NOx can be reduced without reducing the amount of fresh air introduced into the
しかも、アクティブDeNOx制御ではポスト噴射された燃料を燃焼室6内で燃焼させている。そのため、ポスト噴射をその燃料が燃焼室6内で燃焼しない遅角側のタイミングで実施する場合に比べて、ポスト噴射された燃料がクランクケース側に漏れてエンジンオイルに混入するのを抑制することができるとともに、未燃燃料に起因するデポジットによって排気通路40等が閉塞するのを抑制できる。
Moreover, in the active DeNOx control, the post-injected fuel is burned in the
さらに、本実施形態では、アクティブDeNOx制御において、過給圧を通常運転時よりも低下させて気筒に導入される空気の量を低減しているため、排気の空燃比をリッチにするために必要なポスト噴射の噴射量を少なく抑えて燃費性能を高めることが可能になる。 Further, in the present embodiment, in the active DeNOx control, the supercharging pressure is lowered than that in the normal operation to reduce the amount of air introduced into the cylinder, so that it is necessary to make the air-fuel ratio of the exhaust rich. It is possible to improve fuel efficiency by reducing the amount of post-injection.
ただし、ポスト噴射を燃焼室6内で燃焼させると、排気のエネルギーが増大して過給力が増大し、燃焼室6に導入される空気の量を早期に低下させることができないおそれがある。つまり、過給圧を低下させようとしているにも関わらず、ポスト噴射された燃料が燃焼することで過給圧の低下が阻害され、排気および混合気の空燃比が吸蔵NOxを還元可能な値にまで低減するまでに長い時間を要するおそれがある。
However, if the post injection is burned in the
これに対して、本実施形態では、アクティブDeNOx制御において、実過給圧と目標過給圧の差が基準圧以下に低下した後にポスト噴射を開始している。そのため、ポスト噴射の実施に伴う過給力の増大によって過給圧の低下が遅れるのを抑制して、燃焼室6に導入される空気の量を早期に低下させ、これにより、排気の空燃比を早期にリッチにすることができる。従って、過給圧の低下による燃費性能の向上効果を得つつ、NOxの還元を早期に且つ適切に開始させることができる。そして、このように、NOxの還元が早期に開始すれば、NOxを還元するために必要なポスト噴射の総量を小さく抑えることができるので、燃費性能をより高めることができる。
On the other hand, in the present embodiment, in the active DeNOx control, post injection is started after the difference between the actual boost pressure and the target boost pressure falls below the reference pressure. For this reason, the increase in the supercharging force associated with the post injection is prevented from delaying the decrease in the supercharging pressure, thereby reducing the amount of air introduced into the
また、本実施形態では、アクティブDeNOx制御の実施時において、排気の空燃比がNOx触媒41においてNOxを還元可能な目標空燃比となるように、ポスト噴射の噴射量が調整される。そのため、より適切に吸蔵NOxを還元させることができる。 Further, in the present embodiment, when the active DeNOx control is performed, the post-injection injection amount is adjusted so that the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes the target air-fuel ratio at which the NOx catalyst 41 can reduce NOx. Therefore, occluded NOx can be reduced more appropriately.
しかも、本実施形態では、前記のように、アクティブDeNOx制御の実施時において過給圧がより早期に低下するように構成されているため、このようにポスト噴射の噴射量を排気の空燃比に応じて変化させながら、ポスト噴射の噴射量を少なく抑えることができる。つまり、過給圧の低下が遅いと、燃焼室6および排気に導入される空気の量が比較的長い時間にわたって多い状態となることで、排気の空燃比を目標空燃比に低下させるためにポスト噴射量をより多くする必要が生じる。これに対して、本実施形態では、過給圧をより早期に低下させることができるため、排気の空燃比を目標空燃比に低下させるために必要なポスト噴射量を少なく抑えることができる。
In addition, in the present embodiment, as described above, since the supercharging pressure is reduced earlier when the active DeNOx control is performed, the post-injection injection amount is set to the exhaust air-fuel ratio in this way. The amount of post-injection can be suppressed to a low level while changing the amount accordingly. In other words, if the supercharging pressure decreases slowly, the amount of air introduced into the
また、本実施形態では、DeSOx制御のリッチステップの実施時にも、アクティブDeNOx制御と同様に、ポスト噴射をその燃料が燃焼室6内で燃焼するタイミングで実施し且つ目標過給圧を低下させるとともに、過給圧が低下した後にポスト噴射を開始するようにしている。そのため、DeSOx制御のリッチステップの実施時においても、過給圧および排気の空燃比を早期に低下させることができ、燃費性能を高めること、および、SOxの還元を早期に且つ適切に開始させることができる。
In the present embodiment, also during the execution of the rich step of the DeSOx control, as in the active DeNOx control, the post injection is performed at the timing when the fuel burns in the
一方、パッシブDeNOx制御およびDPF制御でも、目標過給圧を低下させ、かつ、ポスト噴射を実施するが、これらの制御では、ポスト噴射された燃料は燃焼室6で燃焼することなく排気通路40に排出される。そのため、これらの制御では、ポスト噴射によって過給圧の低下はほとんど阻害されない。これに対して、本実施形態では、パッシブDeNOx制御およびDPF制御においては、過給圧の低下(過給圧を低下させるための排気側バイパスバルブ49等の開度変更)と、ポスト噴射とを同時に開始させている。そのため、過給圧の低下を待つことなく早期にポスト噴射を開始させることができ、NOxの還元処理に係る時間を短くすること、ひいては、燃費性能を高めることができる。
On the other hand, in the passive DeNOx control and the DPF control, the target supercharging pressure is reduced and post injection is performed. In these controls, the post-injected fuel is not burned in the
(4)変形例
前記実施形態では、アクティブDeNOx制御およびDeSOx制御のリッチステップの実施時において、実過給圧と目標過給圧との差が第1基準圧以下になるとポスト噴射を開始させる場合について説明したが、過給圧の低下が開始した後にポスト噴射が開始されればよく、これら開始タイミングの具体的な設定手順はこれに限らない。例えば、過給圧を低下させる制御の開始後、所定の時間が経過した後に、ポスト噴射を開始させるようにしてもよい。
(4) Modification In the above embodiment, when the rich step of the active DeNOx control and the DeSOx control is performed, the post injection is started when the difference between the actual boost pressure and the target boost pressure is equal to or lower than the first reference pressure. However, it is only necessary that the post-injection is started after the supercharging pressure starts to decrease, and the specific setting procedure of the start timing is not limited to this. For example, post injection may be started after a predetermined time has elapsed after the start of control for reducing the supercharging pressure.
ただし、前記のように、実過給圧と目標過給圧との差が第1基準圧以下になるとポスト噴射を開始させるように構成すれば、より確実に過給圧の低下後にポスト噴射を開始させることができる。 However, as described above, when the difference between the actual supercharging pressure and the target supercharging pressure is equal to or lower than the first reference pressure, the post injection is started more reliably after the supercharging pressure is reduced if the post injection is started. Can be started.
また、前記実施形態では、パッシブDeNOx制御およびDPF制御において、過給圧の低下とポスト噴射とを同時に開始させる場合について説明したが、これらの制御においても、実過給圧と目標過給圧との差が所定の第2基準圧(第2基準量)以下になるとポスト噴射を開始させるように構成してもよい。ただし、前記のように、パッシブDeNOx制御およびDPF制御では、ポスト噴射をより早期に開始させることが可能であり、これにより、燃費性能を高めることができるので、前記構成を採用する場合であっても、前記第2基準圧は前記第1基準圧よりも大きく設定するのが好ましい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the supercharging pressure reduction and the post injection are simultaneously started in the passive DeNOx control and the DPF control has been described. However, in these controls as well, the actual supercharging pressure and the target supercharging pressure The post injection may be started when the difference is equal to or less than a predetermined second reference pressure (second reference amount). However, as described above, in passive DeNOx control and DPF control, it is possible to start post-injection earlier, and this can improve fuel efficiency. also, the second reference pressure is preferably set larger than the first reference pressure.
また、前記実施形態では、排気側バイパスバルブ49、ウエストゲートバルブ54およびスロットルバルブ23と、これらを駆動する駆動装置とが、過給圧を変更可能な過給圧変更装置として機能する場合について説明したが、これら全てを、DeNOx制御、DeSOx制御およびDPF制御時に過給圧を低減するための過給圧変更装置として機能させなくてもよい。例えば、DeNOx制御時等において、ウエストゲートバルブ54の開度およびスロットルバルブ23の開度は一定とし、排気側バイパスバルブ49のみで過給圧を変更してもよい。
Moreover, in the said embodiment, the case where the exhaust
1 エンジン本体
2 気筒
6 燃焼室
10 インジェクタ(燃料噴射装置)
23 スロットルバルブ(過給圧変更装置)
41 NOx触媒
49 排気側バイパスバルブ(過給圧変更装置)
51 第1ターボ過給機(過給機)
51b 第1タービン(タービン)
52 第2ターボ過給機(過給機)
52b 第2タービン(タービン)
54 ウエストゲートバルブ(過給圧変更装置)
200 PCM(制御手段)
1
23 Throttle valve (supercharging pressure changing device)
41
51 1st turbocharger (supercharger)
51b 1st turbine (turbine)
52 Second turbocharger (supercharger)
52b Second turbine (turbine)
54 Wastegate valve (Supercharging pressure change device)
200 PCM (control means)
Claims (5)
エンジントルクを得るための燃料を前記気筒内に噴射するメイン噴射と、当該メイン噴射よりも遅角側の時期に前記気筒内に燃料を噴射するポスト噴射とを実施可能な燃料噴射装置と、
前記過給機により過給された後の吸気の圧力である過給圧を検出する吸気圧センサと、
前記過給圧を変更可能な過給圧変更装置と、
排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料の少なくとも一部が前記気筒内で燃焼するように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射および前記ポスト噴射を行わせるDeNOx制御を実施可能な制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記DeNOx制御の実施時において、前記過給圧の目標値である目標過給圧を低下させかつ当該低下後の目標過給圧に向けて前記過給圧が低下するように前記過給圧変更装置を制御するとともに、前記低下後の目標過給圧と前記吸気圧センサにより検出された過給圧である実過給圧との差が予め設定された基準量以下になった時点で前記ポスト噴射が開始されるように前記燃料噴射装置を制御する、ことを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。 An engine body in which a cylinder in which a mixture of air and fuel burns is formed, and a turbine provided in an exhaust passage through which exhaust gas discharged from the engine body flows, is supercharged with intake air flowing into the cylinder Provided in the supercharger and the exhaust passage, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, occludes NOx in the exhaust gas, and the air-fuel ratio of the exhaust gas is close to the stoichiometric air-fuel ratio or A control device for a supercharged engine comprising a NOx catalyst that reduces and releases NOx occluded when richer than a theoretical air-fuel ratio,
A fuel injection device capable of performing main injection for injecting fuel for obtaining engine torque into the cylinder, and post injection for injecting fuel into the cylinder at a timing retarded from the main injection;
An intake pressure sensor that detects a supercharging pressure that is a pressure of intake air after being supercharged by the supercharger;
And boost pressure changing device capable of changing the pre-Symbol charging pressure,
The main body of the fuel is injected into the cylinder so that at least a part of the fuel supplied into the cylinder by the post-injection burns in the cylinder. Control means capable of performing DeNOx control for performing injection and post-injection,
When the DeNOx control is performed, the control unit reduces the target boost pressure, which is a target value of the boost pressure, and decreases the boost pressure toward the target boost pressure after the decrease. controls the boost pressure changing device, falls below a reference amount difference is previously set between the actual supercharging pressure which is a boost pressure detected target supercharging pressure after said decreased by the intake pressure sensor The supercharger-equipped engine control device is characterized in that the fuel injection device is controlled so that the post-injection is started at a point in time .
前記制御手段は、前記DeNOx制御の実施時において、排気の空燃比が予め設定された基準空燃比となるように前記ポスト噴射の噴射量を制御する、ことを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。 It is a control apparatus of the engine with a supercharger of Claim 1, Comprising:
The control means controls the injection amount of the post-injection so that the air-fuel ratio of exhaust becomes a preset reference air-fuel ratio when the DeNOx control is performed. Control device.
前記制御手段は、
排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料が前記気筒内で燃焼しないように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射と前記ポスト噴射とを実施させる第2DeNOx制御を実施可能であり、
前記第2DeNOx制御の実施時において、前記目標過給圧を低下させかつ当該低下後の目標過給圧に向けて前記過給圧が低下するように前記過給圧変更装置を制御するとともに、当該過給圧の低下と同時または前記低下後の目標過給圧と前記実過給圧との差が前記基準量よりも大きい第2基準量以下になった時点で前記ポスト噴射が開始されるように前記燃料噴射装置を制御する、ことを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。 A control device for a supercharged engine according to claim 1 or 2 ,
The control means includes
The main injection and the post are supplied to the fuel injection device so that the air-fuel ratio of the exhaust gas is in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio and the fuel supplied into the cylinder by the post-injection does not burn in the cylinder. The second DeNOx control to perform the injection,
At the time of performing the second DeNOx control, the supercharging pressure changing device is controlled so that the target supercharging pressure is decreased and the supercharging pressure is decreased toward the target supercharging pressure after the decrease. The post-injection is started at the time when the difference between the target boost pressure after the decrease of the supercharging pressure or the actual supercharging pressure becomes equal to or less than the second reference amount that is larger than the reference amount. And controlling the fuel injection device to a supercharged engine control device.
前記NOx触媒は、排気の空燃比が理論空燃比よりもリーンな状態であるときに排気中のSOxを吸蔵し、且つ、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチなときに前記吸蔵したSOxを還元して放出するように構成されており、
前記制御手段は、
排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料の少なくとも一部が前記気筒内で燃焼するように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射と前記ポスト噴射とを実施させるリッチステップと、排気の空燃比が理論空燃比よりもリーンとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料が前記気筒内で燃焼しないように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射と前記ポスト噴射とを実施させるリーンステップとを交互に実施するDeSOx制御を実施可能であり、
前記DeSOx制御の実施時において、前記過給圧が低下するように前記過給圧変更装置を制御するとともに、当該過給圧の低下が開始した後に前記ポスト噴射が開始されるように前記燃料噴射装置を制御する、ことを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。 It is a control apparatus of the engine with a supercharger in any one of Claims 1-3 ,
The NOx catalyst occludes SOx in the exhaust when the exhaust air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust air-fuel ratio is close to the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio. The occluded SOx is reduced and released,
The control means includes
The main body of the fuel is injected into the cylinder so that at least a part of the fuel supplied into the cylinder by the post-injection burns in the cylinder. A rich step for performing the injection and the post-injection, and the fuel injection so that the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the fuel supplied into the cylinder by the post-injection does not burn in the cylinder DeSOx control can be performed in which a lean step for causing the apparatus to perform the main injection and the post injection is performed alternately.
When performing the DeSOx control, the supercharging pressure changing device is controlled so that the supercharging pressure decreases, and the fuel injection is performed so that the post injection is started after the supercharging pressure starts decreasing. A control device for an engine with a supercharger, characterized by controlling the device.
エンジントルクを得るための燃料を前記気筒内に噴射するメイン噴射と、当該メイン噴射よりも遅角側の時期に前記気筒内に燃料を噴射するポスト噴射とを実施可能な燃料噴射装置と、A fuel injection device capable of performing main injection for injecting fuel for obtaining engine torque into the cylinder, and post injection for injecting fuel into the cylinder at a timing retarded from the main injection;
前記過給機の過給圧を変更可能な過給圧変更装置と、A supercharging pressure changing device capable of changing the supercharging pressure of the supercharger;
排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料の少なくとも一部が前記気筒内で燃焼するように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射および前記ポスト噴射を行わせるDeNOx制御と、排気の空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチとなり且つ前記ポスト噴射により前記気筒内に供給された燃料が前記気筒内で燃焼しないように前記燃料噴射装置に前記メイン噴射と前記ポスト噴射とを実施させる第2DeNOx制御とを実施可能な制御手段とを備え、The main body of the fuel is injected into the cylinder so that at least a part of the fuel supplied into the cylinder by the post-injection burns in the cylinder. DeNOx control for performing injection and post-injection, and so that the air-fuel ratio of exhaust becomes near the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and fuel supplied into the cylinder by the post-injection does not burn in the cylinder Control means capable of performing a second DeNOx control for causing the fuel injection device to perform the main injection and the post injection,
前記制御手段は、The control means includes
前記DeNOx制御の実施時において、前記過給圧が低下するように前記過給圧変更装置を制御するとともに、当該過給圧の低下量が予め定められた基準量を超えると前記ポスト噴射が開始されるように前記燃料噴射装置を制御し、When the DeNOx control is performed, the supercharging pressure changing device is controlled so that the supercharging pressure decreases, and the post-injection starts when the amount of decrease in the supercharging pressure exceeds a predetermined reference amount. Controlling the fuel injection device to be
前記第2DeNOx制御の実施時において、前記過給圧が低下するように前記過給圧変更装置を制御するとともに、当該過給圧の低下と同時または当該過給圧の低下量が前記基準量よりも小さい第2基準量を超えた後に前記ポスト噴射が開始されるように前記燃料噴射装置を制御する、ことを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。When the second DeNOx control is performed, the supercharging pressure changing device is controlled so that the supercharging pressure decreases, and at the same time as the supercharging pressure decreases or the supercharging pressure decreases from the reference amount. The supercharger-equipped engine control device is characterized in that the fuel injection device is controlled so that the post-injection is started after the second reference amount is exceeded.
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