JP2017057830A - Exhaust emission control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気浄化システムに関する。 The present invention relates to an exhaust purification system.
従来、内燃機関から排出される排気中の窒素化合物(NOx)を還元浄化する触媒として、NOx吸蔵還元型触媒が知られている。このNOx吸蔵還元型触媒は、排気がリーン雰囲気のときに排気中に含まれるNOxを吸蔵すると共に、排気がリッチ雰囲気のときに排気中に含まれる炭化水素で吸蔵していたNOxを還元浄化により無害化して放出する。このため、触媒のNOx吸蔵量が所定量に達した場合は、NOx吸蔵能力を回復させるべく、ポスト噴射や排気管噴射によって排気をリッチ状態にする所謂NOxパージを定期的に行う必要がある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a NOx occlusion reduction type catalyst is known as a catalyst for reducing and purifying nitrogen compounds (NOx) in exhaust gas discharged from an internal combustion engine. This NOx occlusion reduction type catalyst occludes NOx contained in the exhaust when the exhaust is in a lean atmosphere, and reduces and purifies NOx occluded by hydrocarbons contained in the exhaust when the exhaust is in a rich atmosphere. Detoxify and release. For this reason, when the NOx occlusion amount of the catalyst reaches a predetermined amount, so-called NOx purge that makes the exhaust rich by post injection or exhaust pipe injection needs to be performed periodically to restore the NOx occlusion capacity ( For example, see Patent Document 1).
また、NOx吸蔵還元型触媒から放出される酸素量に見合う還元剤の量に、NOx吸蔵還元型触媒から放出されるNOxを還元するために必要な還元剤の量を追加した量を還元剤の総噴射量とすることで、NOx吸蔵還元型触媒から放出されるNOxを確実に還元することができる(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the amount of reducing agent required to reduce NOx released from the NOx storage reduction catalyst is added to the amount of reducing agent commensurate with the amount of oxygen released from the NOx storage reduction catalyst. By setting the total injection amount, NOx released from the NOx storage reduction catalyst can be reliably reduced (see, for example, Patent Document 2).
この特許文献2には、NOx吸蔵還元型触媒から酸素が放出されるまでの前期リッチ制御と、酸素が放出された後の後期リッチ制御で目標空燃比を異ならせており、後期リッチ制御では前期リッチ制御よりも目標空燃比を大きくすることが開示されている。 In Patent Document 2, the target air-fuel ratio is made different between the first rich control until oxygen is released from the NOx storage reduction catalyst and the second rich control after oxygen is released. It is disclosed that the target air-fuel ratio is made larger than that in rich control.
ところで、酸素が放出された後に吸蔵されているNOxの還元効率は、触媒温度の影響を受けて変化する。例えば、触媒温度が比較的低温であれば還元効率は低く、比較的高温であれば還元効率は高い。このため、触媒温度を考慮して燃料噴射量を制御すれば、NOxを効率よく還元することができて好ましい。 By the way, the reduction efficiency of NOx occluded after oxygen is released varies depending on the influence of the catalyst temperature. For example, if the catalyst temperature is relatively low, the reduction efficiency is low, and if the catalyst temperature is relatively high, the reduction efficiency is high. For this reason, it is preferable to control the fuel injection amount in consideration of the catalyst temperature because NOx can be efficiently reduced.
開示のシステムは、NOx吸蔵還元型触媒を備える排気浄化システムにおいて、NOxの効率よく還元することを目的とする。 An object of the disclosed system is to efficiently reduce NOx in an exhaust purification system including a NOx storage reduction catalyst.
開示のシステムは、内燃機関の排気通路に設けられて排気中のNOxを還元浄化するNOx還元型触媒と、前記NOx還元型触媒よりも前記排気通路の下流側に設けられ、前記排気通路を流れる排気の空気過剰率を検出するセンサと、吸入空気量を減少させる空気系制御と燃料噴射量を増加させる噴射系制御とを併用して排気空燃比をリーン状態からリッチ状態に切り替えることで、前記NOx還元型触媒の浄化能力を回復させる再生処理を実行する制御部と、を備える排気浄化システムであって、前記制御部は、前記NOx吸蔵還元型触媒から放出されるNOxを還元するために必要な噴射量に、前記NOx吸蔵還元型触媒から放出される酸素量に見合う噴射量を加えた第1噴射量で燃料を噴射させる第1リッチ制御と、前記第1リッチ制御の実施後、前記NOx吸蔵還元型触媒に吸蔵されたNOx量と前記NOx吸蔵還元型触媒の温度に基づいて定められた第2噴射量で燃料を噴射させる第2リッチ制御と、を行う。 The disclosed system is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine to reduce and purify NOx in exhaust gas, and is provided on the downstream side of the exhaust passage with respect to the NOx reduction catalyst and flows through the exhaust passage. By switching the exhaust air / fuel ratio from the lean state to the rich state by using a sensor for detecting the excess air ratio of the exhaust, air system control for reducing the intake air amount, and injection system control for increasing the fuel injection amount, An exhaust purification system comprising a control unit that executes a regeneration process for recovering the purification ability of the NOx reduction catalyst, wherein the control unit is necessary for reducing NOx released from the NOx storage reduction catalyst A first rich control in which fuel is injected at a first injection amount obtained by adding an injection amount commensurate with the amount of oxygen released from the NOx occlusion reduction catalyst to an appropriate injection amount, and the first rich control. After implementation, performing a second rich control for injecting the fuel in the second injection quantity which is determined based on the temperature of the NOx amount occluded in the NOx occlusion reduction type catalyst and the NOx occlusion reduction type catalyst.
開示のシステムによれば、NOx吸蔵還元型触媒を備える排気浄化システムにおいて、NOxを効率よく還元することができる。 According to the disclosed system, NOx can be efficiently reduced in an exhaust purification system including a NOx occlusion reduction catalyst.
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る排気浄化システムを説明する。 Hereinafter, an exhaust purification system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、ディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)10の各気筒には、図示しないコモンレールに畜圧された高圧燃料を各気筒内に直接噴射する筒内インジェクタ11がそれぞれ設けられている。これら各筒内インジェクタ11の燃料噴射量や燃料噴射タイミングは、電子制御ユニット(以下、ECUという)50から入力される指示信号に応じてコントロールされる。
As shown in FIG. 1, each cylinder of a diesel engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 10 is provided with an in-
エンジン10の吸気マニホールド10Aには新気を導入する吸気通路12が接続され、排気マニホールド10Bには排気を外部に導出する排気通路13が接続されている。吸気通路12には、吸気上流側から順にエアクリーナ14、吸入空気量センサ(以下、MAFセンサという)40、可変容量型過給機20のコンプレッサ20A、インタークーラ15、吸気スロットルバルブ16等が設けられている。排気通路13には、排気上流側から順に可変容量型過給機20のタービン20B、排気後処理装置30等が設けられている。なお、図1中において、符号41はエンジン回転数センサ、符号42はアクセル開度センサ、符号46はブースト圧センサ、符号47は外気温度センサ、符号48は吸気温度センサをそれぞれ示している。
An
EGR装置21は、排気マニホールド10Bと吸気マニホールド10Aとを接続するEGR通路22と、EGRガスを冷却するEGRクーラ23と、EGR量を調整するEGRバルブ24とを備えている。
The EGR
排気後処理装置30は、ケース30A内に排気上流側から順に酸化触媒31、NOx吸蔵還元型触媒32、パティキュレートフィルタ(以下、単にフィルタという)33を配置して構成されている。また、酸化触媒31よりも上流側の排気通路13には、ECU50から入力される指示信号に応じて、排気通路13内に未燃燃料(主にHC)を噴射する排気インジェクタ34が設けられている。
The
酸化触媒31は、例えば、ハニカム構造体等のセラミック製担体表面に酸化触媒成分を担持して形成されている。酸化触媒31は、排気インジェクタ34の排気管噴射又は筒内インジェクタ11のポスト噴射によって未燃燃料が供給されると、これを酸化して排気温度を上昇させる。
The
NOx吸蔵還元型触媒32は、例えば、ハニカム構造体等のセラミック製担体表面にアルカリ金属等を担持して形成されている。このNOx吸蔵還元型触媒32は、排気空燃比がリーン状態のときに排気中のNOxを吸蔵すると共に、排気空燃比がリッチ状態のときに排気中に含まれる還元剤(HC等)で吸蔵したNOxを還元浄化する。
The NOx
フィルタ33は、例えば、多孔質性の隔壁で区画された多数のセルを排気の流れ方向に沿って配置し、これらセルの上流側と下流側とを交互に目封止して形成されている。フィルタ33は、排気中のPMを隔壁の細孔や表面に捕集すると共に、PM堆積推定量が所定量に達すると、これを燃焼除去するいわゆるフィルタ強制再生が実行される。フィルタ強制再生は、排気管噴射又はポスト噴射によって上流側の酸化触媒31に未燃燃料を供給し、フィルタ33に流入する排気温度をPM燃焼温度まで昇温することで行われる。
The
第1排気温度センサ43は、酸化触媒31よりも上流側に設けられており、酸化触媒31に流入する排気温度を検出する。第2排気温度センサ44は、NOx吸蔵還元型触媒32とフィルタ33との間に設けられており、フィルタ33に流入する排気温度を検出する。
The first
NOx/ラムダセンサ45は、フィルタ33よりも下流側に設けられており、NOx吸蔵還元型触媒32を通過した排気のNOx値及びラムダ値(空気過剰率)を検出する。本実施形態のNOx/ラムダセンサ45には、理論空燃比付近において出力が著しく大きく変化するバイナリタイプのセンサを用いている。具体的には、λ=1.0がゼロ点になるように出力の変換を設定した場合に、λ=1.0を境としてプラスとマイナスに反転するような特性を持つタイプのセンサを用いている。なお、NOx/ラムダセンサ45は、ラムダ値が1.0以上の場合にプラス出力(正出力)をし、ラムダ値が1.0未満の場合にマイナス出力(負出力)をするものであってもよく、反対に、ラムダ値が1.0以上の場合にマイナス出力をし、ラムダ値が1.0未満の場合にプラス出力をするものであってもよい。
The NOx /
ECU50は、エンジン10等の各種制御を行うもので、公知のCPUやROM、RAM、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。これら各種制御を行うため、ECU50にはセンサ類40〜48のセンサ値が入力される。また、ECU50は、フィルタ再生制御部51と、NOxパージ制御部60と、触媒温度推定部70と、吸蔵量推定部80と、MAF追従制御部85と、噴射量学習補正部90と、MAF補正係数演算部95とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるECU50に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
The ECU 50 performs various controls of the
[フィルタ再生制御]
フィルタ再生制御部51は、フィルタ33に堆積されたPMを燃焼除去するフィルタ再生処理を実施する。フィルタ再生制御部51は、PM堆積量推定部52から取得したPM堆積推定量が、所定の上限閾値を超えるとフィルタ強制再生フラグFDPFをオンにする。フィルタ強制再生フラグFDPFがオンにされると、排気インジェクタ34に排気管噴射を実行させる指示信号が送信されるか、あるいは、各筒内インジェクタ11にポスト噴射を実行させる指示信号が送信される。これにより、排気温度がPM燃焼温度(例えば、約550℃)まで昇温され、この昇温状態が維持される。フィルタ強制再生フラグFDPFは、PM堆積推定量が燃焼除去を示す所定の下限閾値(判定閾値)まで低下するとオフにされる。フィルタ強制再生をポスト噴射で実施する場合の噴射量指示値(以下、フィルタ再生ポスト噴射量指示値QDPF_Post_Trgtという)は、触媒発熱量推定のために、詳細を後述する触媒温度推定部70にも送信される。
[Filter regeneration control]
The filter
[NOxパージ制御]
NOxパージ制御部60は、排気をリッチ状態にしてNOx吸蔵還元型触媒32に吸蔵されているNOxを還元浄化により無害化して放出することで、NOx吸蔵還元型触媒32のNOx吸蔵能力を回復させる触媒再生処理(以下、この制御をNOxパージ制御という)を実行する。
[NOx purge control]
The NOx
NOxパージ制御を開始するNOxパージフラグFNPは、エンジン10の運転状態から単位時間当たりのNOx排出量を推定し、これを累積計算した推定累積値ΣNOxが所定の閾値を超えるとオン(図2の時刻t1参照)にされる。あるいは、エンジン10の運転状態から推定される触媒上流側のNOx排出量と、NOx/ラムダセンサ45で検出される触媒下流側のNOx量とからNOx吸蔵還元型触媒32によるNOx浄化率を演算し、このNOx浄化率が所定の判定閾値よりも低くなった場合に、NOxパージフラグFNPはオンにされる。
The NOx purge flag F NP for starting the NOx purge control is estimated when the NOx emission amount per unit time is estimated from the operating state of the
本実施形態において、NOxパージ制御によるリッチ化は、空気系制御によって空気過剰率を定常運転時(例えば、約1.5)から理論空燃比相当値(約1.0)よりもリーン側の第1目標空気過剰率(例えば、約1.3)まで低下させるNOxパージリーン制御と、噴射系制御によって空気過剰率を第1目標空気過剰率からリッチ側の第2目標空気過剰率(例えば、約0.9)まで低下させるNOxパージリッチ制御とを併用することで実現される。以下、NOxパージリーン制御及び、NOxパージリッチ制御の詳細について説明する。 In the present embodiment, the enrichment by the NOx purge control is performed on the lean side of the excess air ratio from the stoichiometric air-fuel ratio equivalent value (about 1.0) from the time of steady operation (for example, about 1.5) by the air system control. NOx purge lean control for reducing to 1 target excess air ratio (for example, about 1.3) and injection system control to reduce the excess air ratio from the first target excess air ratio to the second target excess air ratio on the rich side (for example, about 0) .9) and NOx purge rich control for reducing the pressure to 9). The details of the NOx purge lean control and the NOx purge rich control will be described below.
[NOxパージリーン制御のMAF目標値設定]
図3は、NOxパージリーン制御時のMAF目標値MAFNPL_Trgtの設定処理を示すブロック図である。第1目標空気過剰率設定マップ61は、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Neとアクセル開度Qとに対応したNOxパージリーン制御時の空気過剰率目標値λNPL_Trgt(第1目標空気過剰率)が予め実験等に基づいて設定されている。
[NOF purge lean control MAF target value setting]
FIG. 3 is a block diagram showing a process for setting the MAF target value MAF NPL_Trgt during the NOx purge lean control. The first target excess air
まず、第1目標空気過剰率設定マップ61から、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Qを入力信号としてNOxパージリーン制御時の空気過剰率目標値λNPL_Trgtが読み取られて、MAF目標値演算部62に入力される。さらに、MAF目標値演算部62では、以下の数式(1)に基づいてNOxパージリーン制御時のMAF目標値MAFNPL_Trgtが演算される。
First, the excess air ratio target value λ NPL_Trgt at the time of NOx purge lean control is read from the first target excess air
MAF目標値演算部62によって演算されたMAF目標値MAFNPL_Trgtは、NOxパージフラグFNPがオン(図2の時刻t1参照)になるとランプ処理部63に入力される。ランプ処理部63は、各ランプ係数マップ63A,63Bからエンジン回転数Ne及びアクセル開度Qを入力信号としてランプ係数を読み取ると共に、このランプ係数を付加したMAF目標ランプ値MAFNPL_Trgt_Rampをバルブ制御部64に入力する。
The MAF target value MAF NPL_Trgt calculated by the MAF target
バルブ制御部64は、MAFセンサ40から入力される実MAF値MAFActがMAF目標ランプ値MAFNPL_Trgt_Rampとなるように、吸気スロットルバルブ16を閉側に絞ると共に、EGRバルブ24を開側に開くフィードバック制御を実行する。
The
このように、本実施形態では、第1目標空気過剰率設定マップ61から読み取られる空気過剰率目標値λNPL_Trgtと、各筒内インジェクタ11の燃料噴射量とに基づいてMAF目標値MAFNPL_Trgtを設定し、このMAF目標値MAFNPL_Trgtに基づいて空気系動作をフィードバック制御するようになっている。これにより、NOx吸蔵還元型触媒32の上流側にラムダセンサを設けることなく、或いは、NOx吸蔵還元型触媒32の上流側にラムダセンサを設けた場合も当該ラムダセンサのセンサ値を用いることなく、排気をNOxパージリーン制御に必要な所望の空気過剰率まで効果的に低下させることが可能になる。
Thus, in this embodiment, the MAF target value MAF NPL_Trgt is set based on the excess air ratio target value λ NPL_Trgt read from the first target excess air
また、各筒内インジェクタ11の燃料噴射量として学習補正後の燃料噴射量Qfnl_corrdを用いることで、MAF目標値MAFNPL_Trgtをフィードフォワード制御で設定することが可能となり、各筒内インジェクタ11の経年劣化や特性変化等の影響を効果的に排除することができる。
Further, by using the fuel injection amount Q fnl_corrd after learning correction as the fuel injection amount of each in-
また、MAF目標値MAFNPL_Trgtにエンジン10の運転状態に応じて設定されるランプ係数を付加することで、吸入空気量の急激な変化によるエンジン10の失火やトルク変動によるドライバビリティーの悪化等を効果的に防止することができる。
Further, by adding a ramp coefficient that is set according to the operating state of the
[NOxパージリッチ制御の燃料噴射量設定]
図4は、NOxパージリッチ制御、詳しくは、NOxパージの開始初期にNOx吸蔵還元型触媒32から放出される酸素を考慮した前期リッチ制御(本発明の第1リッチ制御の一例)における、排気管噴射又はポスト噴射の目標噴射量指示値QNPR_Trgt_O2(単位時間当たりの噴射量)の設定処理を示すブロック図である。
[NOx purge rich control fuel injection amount setting]
FIG. 4 shows an exhaust pipe in NOx purge rich control, specifically, in the first rich control (an example of the first rich control of the present invention) in consideration of oxygen released from the NOx
第2目標空気過剰率設定マップ65Aは、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Neとアクセル開度Qとに対応したNOxパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λNPR_Trgt(第2目標空気過剰率)が予め実験等に基づいて設定されている。吸蔵酸素量マップ65Bには、NOx吸蔵還元型触媒32から放出される酸素の量と触媒温度の関係が予め実験等に基づいて設定されている。
The second target excess air
前期リッチ制御では、まず第2目標空気過剰率設定マップ65Aから、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Qを入力信号としてNOxパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λNPR_Trgtが読み取られて噴射量目標値演算部66に入力される。さらに、噴射量目標値演算部66では、以下の数式(2)に基づいてNOxパージリッチ制御時の目標噴射量指示値QNPR_Trgtが演算される。
In the first half rich control, first, the excess air ratio target value λ NPR_Trgt at the time of NOx purge rich control is read from the second target excess air
次に、吸蔵酸素量マップ65Bから、詳細を後述する触媒温度推定部70からの触媒温度を入力信号として、NOxパージ制御の開始時に放出される酸素の量が読み取られて噴射量目標値演算部66に入力される。さらに、噴射量目標値演算部66では、吸蔵酸素量マップ65Bから取得した酸素量に所定の変換係数C1を乗じることで、酸素量に見合った目標噴射量指示値QO2_Trgtが演算される。なお、目標噴射量指示値QO2_Trgtについては、酸素量との関係を示すMAPを予め実験等に基づいて設定しておき、酸素量を入力信号として当該マップから読み取ってもよい。
Next, from the stored
噴射量目標値演算部66では、数式(2)で演算された目標噴射量指示値QNPR_Trgtに目標噴射量指示値QO2_Trgtを加算することで、酸素量を考慮した目標噴射量指示値QNPR_Trgt_O2(本発明の第1噴射量の一例)を取得する。この目標噴射量指示値QNPR_Trgt_O2は、図2の時刻t1に示すように、NOxパージフラグFNPがオンになると、排気インジェクタ34又は各筒内インジェクタ11に噴射指示信号として送信される(以下、特に筒内インジェクタ11に送信されるポスト噴射の噴射量指示値をNOxパージリッチ・ポスト噴射量指示値QNPR_Post_Trgtという)。NOxパージリッチ・ポスト噴射量指示値QNPR_Post_Trgtは、触媒発熱量推定のために、触媒温度推定部70にも送信される。
The injection amount target
このように、本実施形態では、空気過剰率目標値λNPR_Trgtと各筒内インジェクタ11の燃料噴射量とに基づいて設定された目標噴射量指示値QNPR_Trgtに、吸蔵還元型触媒32から放出される酸素量に見合う目標噴射量指示値QO2_Trgtを加算することで演算された目標噴射量指示値QNPR_Trgt_O2を用いているので、放出された酸素によって燃料(還元剤)が消費されても、NOxを十分に還元浄化することができる。
Thus, in this embodiment, the excess air ratio target value λ NPR_Trgt and the target injection amount instruction value Q NPR_Trgt set based on the fuel injection amount of each in-
また、第2目標空気過剰率設定マップ65から読み取られる空気過剰率目標値λNPR_Trgtと、各筒内インジェクタ11の燃料噴射量とに基づいて目標噴射量指示値QNPR_Trgtを設定するようになっている。これにより、NOx吸蔵還元型触媒32の上流側にラムダセンサを設けることなく、或いは、NOx吸蔵還元型触媒32の上流側にラムダセンサを設けた場合も当該ラムダセンサのセンサ値を用いることなく、排気をNOxパージリッチ制御に必要な所望の空気過剰率まで効果的に低下させることが可能になる。
Further, the target injection amount instruction value Q NPR_Trgt is set based on the excess air ratio target value λ NPR_Trgt read from the second target excess air ratio setting map 65 and the fuel injection amount of each in-
また、各筒内インジェクタ11の燃料噴射量として学習補正後の燃料噴射量Qfnl_corrdを用いることで、目標噴射量指示値QNPR_Trgtをフィードフォワード制御で設定することが可能となり、各筒内インジェクタ11の経年劣化や特性変化等の影響を効果的に排除することができる。
Further, by using the fuel injection amount Q fnl_corrd after learning correction as the fuel injection amount of each in-
NOxパージ制御部60は、前期リッチ制御の実施後、NOx/ラムダセンサ45からの出力を監視しており、出力が反転したことを条件に後期リッチ制御(本発明の第2リッチ制御の一例)を開始させる。後期リッチ制御では、NOx吸蔵還元型触媒32に吸蔵されたNOx量と触媒温度に基づいて定められた噴射量で燃料を噴射させる。
The NOx
図5(A)は、後期リッチ制御における、排気管噴射又はポスト噴射の目標噴射量指示値QNPR_Trgt_NOX(単位時間当たりの噴射量)の設定処理を示すブロック図である。第3目標空気過剰率設定マップ65Cは、詳細を後述する吸蔵量推定部80で推定されたNOx吸蔵量、及び、触媒温度推定部70で推定された触媒温度に基づいて参照されるマップであって、これらNOx吸蔵量と触媒温度とに対応したNOxパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λNPR_Trgt_NOXが予め実験等に基づいて設定されている。
FIG. 5A is a block diagram showing a setting process of the target injection amount instruction value Q NPR_Trgt_NOX (injection amount per unit time) of exhaust pipe injection or post injection in the late rich control. The third target excess air
図5(B)に示す例において、第3目標空気過剰率設定マップ65Cは、NOx吸蔵量について「少」又は「多」の2水準、触媒温度について「低」又は「高」の2水準の4条件(領域)で構成されている。そして、4条件のそれぞれについて空気過剰率目標値λNPR_Trgt_NOXが設定されている。例えば、NOx吸蔵量「多」及び触媒温度「高」の条件において、空気過剰率目標値λNPR_Trgt_NOXは、0.8〜0.9の範囲で定められている。この条件における空気過剰率目標値λNPR_Trgt_NOXは、前期リッチ制御における空気過剰率目標値λNPR_Trgtよりも小さくなることがある。例えば、NOx吸蔵還元型触媒32に多量のNOxが吸蔵され、かつ、触媒温度が十分に高い場合、空気過剰率目標値λNPR_Trgt_NOXは、空気過剰率目標値λNPR_Trgtよりも小さくなる。一方、他の3条件において、空気過剰率目標値λNPR_Trgt_NOXは、0.9〜1.0の範囲で定められている。読み取られた空気過剰率目標値λNPR_Trgt_NOXは、噴射量目標値演算部66に入力される。
In the example shown in FIG. 5B, the third target excess air
図5(A)に示す噴射量目標値演算部66では、空気過剰率目標値λNPR_Trgt_NOXに基づいて目標噴射量指示値QNPR_Trgt_NOX(本発明の第2噴射量の一例)を演算する。具体的には、目標噴射量指示値QNPR_Trgt_NOXは、上述の数式(2)における空気過剰率目標値λNPR_Trgtを、空気過剰率目標値λNPR_Trgt_NOXに置き換えることで演算される。この目標噴射量指示値QNPR_Trgt_NOXは、直ちに排気インジェクタ34又は各筒内インジェクタ11に噴射指示信号として送信される。
The injection amount target
これにより、図5(B)に示すように、後期リッチ制御では、NOx吸蔵量「多」及び触媒温度「高」の条件において、空気過剰率(λ)が0.8〜0.9程度の深いリッチ制御が行われる。一方、他の3条件では、空気過剰率が0.9〜1.0程度の浅いリッチ制御が行われる。 Accordingly, as shown in FIG. 5B, in the late rich control, the excess air ratio (λ) is about 0.8 to 0.9 under the conditions of the NOx occlusion amount “high” and the catalyst temperature “high”. Deep rich control is performed. On the other hand, under the other three conditions, shallow rich control with an excess air ratio of about 0.9 to 1.0 is performed.
このように、本実施形態では、NOx吸蔵還元型触媒32から酸素が放出された時点におけるNOx吸蔵量と触媒温度を参照している。そして、参照したNOx吸蔵量と触媒温度に基づいて、空気過剰率目標値λNPR_Trgt_NOXを定め、この目標値となるように燃料を噴射させている。このため、NOx吸蔵還元型触媒32に吸蔵されているNOxを、必要十分な燃料噴射量で効率よく還元浄化することができる。
Thus, in this embodiment, the NOx occlusion amount and the catalyst temperature at the time when oxygen is released from the NOx occlusion
例えば、NOx吸蔵還元型触媒32に多量のNOxが吸蔵され、かつ、触媒温度が十分に高い場合には、後期リッチ制御が前期リッチ制御よりも目標空気過剰率の小さい深いリッチ制御となる。これにより、触媒再生初期における過剰なNOx脱離が抑制され、NOx吸蔵還元型触媒32に吸蔵されているNOxを、必要十分な燃料噴射量で効率よく還元浄化することができる。
For example, when a large amount of NOx is occluded in the NOx occlusion
なお、図5(B)の第3目標空気過剰率設定マップ65Cでは、NOx吸蔵量及び触媒温度がそれぞれ2水準であったが、これに限定されない。3水準以上に設定してもよい。
In the third target excess air
[触媒温度推定]
図6は、触媒温度推定部70による酸化触媒温度及び、NOx触媒温度の推定処理を示すブロック図である。触媒温度推定部70は、排気に含まれる未燃燃料の量と酸化触媒31やNOx吸蔵還元型触媒32の発熱量に基づいて触媒温度を推定する。
[Catalyst temperature estimation]
FIG. 6 is a block diagram showing an estimation process of the oxidation catalyst temperature and the NOx catalyst temperature by the catalyst
リーン時HCマップ71Aは、エンジン10の運転状態に基づいて参照されるマップであって、リーン運転時にエンジン10から排出されるHC量(以下、リーン時HC排出量という)が予め実験等により設定されている。フィルタ強制再生フラグFDPF、NOxパージフラグFNPの何れもがオフ(FDPF=0,FNP=0)の場合は、リーン時HCマップ71Aからエンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて読み取られたリーン時HC排出量が各発熱量推定部76A,76Bに送信されるようになっている。
The
リーン時COマップ71Bは、エンジン10の運転状態に基づいて参照されるマップであって、リーン運転時にエンジン10から排出されるCO量(以下、リーン時CO排出量という)が予め実験等により設定されている。フィルタ強制再生フラグFDPF、NOxパージフラグFNPの何れもがオフ(FDPF=0,FNP=0)の場合は、リーン時COマップ71Bからエンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて読み取られたリーン時CO排出量が各発熱量推定部76A,76Bに送信されるようになっている。
The
フィルタ強制再生時HCマップ72Aは、エンジン10の運転状態に基づいて参照されるマップであって、フィルタ強制再生制御を実施した際にエンジン10から排出されるHC量(以下、フィルタ再生時HC排出量という)が予め実験等により設定されている。フィルタ強制再生フラグFDPFがオン(FDPF=1)の場合は、フィルタ強制再生時HCマップ72Aからエンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて読み取られたフィルタ再生時HC排出量に、エンジン10の運転状態に応じた所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部76A,76Bに送信されるようになっている。
The filter forced
フィルタ強制再生時COマップ72Bは、エンジン10の運転状態に基づいて参照されるマップであって、フィルタ強制再生制御を実施した際にエンジン10から排出されるCO量(以下、フィルタ再生時CO排出量という)が予め実験等により設定されている。フィルタ強制再生フラグFDPFがオン(FDPF=1)の場合は、フィルタ強制再生時COマップ72Bからエンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて読み取られたフィルタ再生時CO排出量に、エンジン10の運転状態に応じた所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部76A,76Bに送信されるようになっている。
The filter forced
NOxパージ時HCマップ73Aは、エンジン10の運転状態に基づいて参照されるマップであって、NOxパージ制御を実施した際にエンジン10から排出されるHC量(以下、NOxパージ時HC排出量という)が予め実験等により設定されている。NOxパージフラグFNPがオン(FNP=1)の場合は、NOxパージ時HCマップ73Aからエンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて読み取られたNOxパージ時HC排出量に、エンジン10の運転状態に応じた所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部76A,76Bに送信されるようになっている。
The NOx
NOxパージ時COマップ73Bは、エンジン10の運転状態に基づいて参照されるマップであって、NOxパージ制御を実施した際にエンジン10から排出されるCO量(以下、NOxパージ時CO排出量という)が予め実験等により設定されている。NOxパージフラグFNPがオン(FNP=1)の場合は、NOxパージ時COマップ73Bからエンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて読み取られたNOxパージ時CO排出量に、エンジン10の運転状態に応じた所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部76A,76Bに送信されるようになっている。
The NOx
ポスト噴射量指示値補正部75は、NOxパージリッチ制御又は、フィルタ強制再生制御がポスト噴射によって実施される場合に、触媒発熱量推定に用いるポスト噴射量指示値を後述する学習補正係数演算部91から入力される学習補正係数によって補正するポスト噴射量指示値補正を実施する。 The post-injection amount instruction value correcting unit 75, when NOx purge rich control or filter forced regeneration control is performed by post-injection, uses a post-injection amount instruction value used for estimating the catalyst heat generation amount, which will be described later. The post-injection amount instruction value correction that is corrected by the learning correction coefficient input from is executed.
より詳しくは、NOxパージフラグFNPがオンとなり、且つ、NOxパージリッチ制御がポスト噴射で実施される場合は、噴射量目標値演算部66(NOxパージ制御部60)から入力されるNOxパージリッチ・ポスト噴射量指示値QNPR_Post_Trgtに学習補正係数FCorrを乗じた補正後のポスト噴射量指示値QNPR_Post_Corr(=QNPR_Post_Trgt×FCorr)が各発熱量推定部76A,76Bに送信されるようになっている。
More specifically, when the NOx purge flag F NP is turned on and the NOx purge rich control is performed by post-injection, the NOx purge rich value input from the injection amount target value calculation unit 66 (NOx purge control unit 60). post injection amount instruction value Q NPR_Post_Trgt the learning correction coefficient F Corr post injection amount instruction value Q NPR_Post_Corr corrected by multiplying (= Q NPR_Post_Trgt × F Corr) are each heating
また、フィルタ強制再生フラグFDPFがオンとなり、且つ、フィルタ強制再生制御がポスト噴射で実施される場合は、フィルタ再生制御部51から入力されるフィルタ再生ポスト噴射量指示値QDPF_Post_Trgtに学習補正係数FCorrを乗じた補正後のポスト噴射量指示値QDPF_Post_Corr(=QDPF_Post_Trgt×FCorr)が各発熱量推定部76A,76Bに送信されるようになっている。
Further, when the filter forced regeneration flag F DPF is turned on and the forced filter regeneration control is performed by post injection, the learning correction coefficient is added to the filter regeneration post injection amount instruction value Q DPF_Post_Trgt input from the filter
酸化触媒発熱量推定部76Aは、NOxパージフラグFNP、フィルタ強制再生フラグFDPFのオン/オフに応じて各マップ71A〜73Bから入力されるHC・CO排出量及び、排気管噴射/ポスト噴射の選択に応じてポスト噴射量指示値補正部75から入力される補正後のポスト噴射量指示値等に基づいて、酸化触媒31内部でのHC・CO発熱量(以下、酸化触媒HC・CO発熱量という)を推定する。酸化触媒HC・CO発熱量は、例えば、HC・CO排出量や補正後のポスト噴射量指示値を入力値として含むモデル式やマップに基づいて推定演算する。
The oxidation catalyst heat generation
NOx触媒発熱量推定部76Bは、NOxパージフラグFNP、フィルタ強制再生フラグFDPFのオン/オフに応じて各マップ71A〜73Bから入力されるHC・CO排出量及び、排気管噴射/ポスト噴射の選択に応じてポスト噴射量指示値補正部75から入力される補正後のポスト噴射量指示値等に基づいて、NOx吸蔵還元型触媒32内部のHC・CO発熱量(以下、NOx触媒HC・CO発熱量という)を推定する。NOx触媒HC・CO発熱量は、例えば、HC・CO排出量や補正後のポスト噴射量指示値を入力値として含むモデル式やマップに基づいて推定演算する。
The NOx catalyst heat generation
酸化触媒温度推定部77Aは、第1排気温度センサ43によって検出される酸化触媒入口温度、酸化触媒発熱量推定部76Aから入力される酸化触媒HC・CO発熱量、MAFセンサ40のセンサ値、外気温度センサ47又は吸気温度センサ48のセンサ値から推定される外気への放熱量等を入力値として含むモデル式やマップに基づいて、酸化触媒31の触媒温度を推定演算する。
The oxidation catalyst
NOx触媒温度推定部77Bは、酸化触媒温度推定部77Aから入力される酸化触媒温度(以下、NOx触媒入口温度ともいう)、NOx触媒発熱量推定部76Bから入力されるNOx触媒HC・CO発熱量、外気温度センサ47又は吸気温度センサ48のセンサ値から推定される外気への放熱量等を入力値として含むモデル式やマップに基づいて、NOx吸蔵還元型触媒32の触媒温度を推定演算する。
The NOx catalyst
以上詳述したように、本実施形態では、NOxパージ制御、フィルタ強制再生制御がポスト噴射で実施される場合は、各触媒31,32の発熱量推定演算に学習補正値が反映された補正後のポスト噴射量指示値を用いるように構成されている。これにより、筒内インジェクタ11の経年劣化等の影響を考慮した触媒発熱量を高精度に演算することが可能となり、各触媒31,32の温度推定精度を確実に向上することができる。
As described above in detail, in the present embodiment, when the NOx purge control and the forced filter regeneration control are performed by the post injection, the corrected correction in which the learning correction value is reflected in the calorific value estimation calculation of each of the
また、HC・CO排出量がそれぞれ異なる通常のリーン運転時、フィルタ強制再生時、NOxパージ時等の各運転状態に応じてHC・COマップ71A〜73B等を適宜切り替えることで、これら運転状態に応じた触媒内部におけるHC・CO発熱量を精度よく演算することが可能となり、各触媒31,32の温度推定精度を効果的に向上することができる。
In addition, by switching the HC / CO maps 71A to 73B and the like appropriately according to each operation state such as normal lean operation with different HC / CO emissions, filter forced regeneration, NOx purge, etc., these operation states are obtained. It is possible to calculate the HC / CO heat generation amount in the corresponding catalyst accurately, and the temperature estimation accuracy of each of the
[FB制御参照温度選択]
図6に示す参照温度選択部78は、上述したフィルタ強制再生の温度フィードバック制御に用いる参照温度を選択する。
[FB control reference temperature selection]
The reference temperature selection unit 78 shown in FIG. 6 selects a reference temperature used for the temperature feedback control of the filter forced regeneration described above.
酸化触媒31とNOx吸蔵還元型触媒32とを備える排気浄化システムにおいては、触媒の発熱特性等に応じて各触媒31,32におけるHC・CO発熱量が異なってくる。このため、温度フィードバック制御の参照温度としては、発熱量が多い方の触媒温度を選択することが制御性を向上するうえで好ましい。
In the exhaust gas purification system including the
参照温度選択部78は、酸化触媒温度及び、NOx触媒温度のうち、そのときのエンジン10の運転状態から推定される発熱量が多い方の触媒温度を一つ選択して、フィルタ再生制御部51、NOxパージ制御部60、吸蔵量推定部80に温度フィードバック制御の参照温度として送信するように構成されている。このように、本実施形態では、HC・CO発熱量が多くなる方の触媒温度を温度フィードバック制御の参照温度として選択することで、制御性を効果的に向上することが可能になる。
The reference temperature selection unit 78 selects one of the oxidation catalyst temperature and the NOx catalyst temperature that has a larger calorific value estimated from the operating state of the
[NOx・SOx吸蔵量推定]
図7に示すように、吸蔵量推定部80は、SOx吸蔵量演算部81とNOx吸蔵量演算部82を備えている。SOx吸蔵量演算部81は、以下の数式(3)に基づいて、排気中に発生してその全量がNOx吸蔵還元型触媒32の吸蔵材に吸蔵されるものと仮定した場合の総SOx吸蔵量SOx_TTL(g)を演算する。
[NOx / SOx occlusion estimation]
As shown in FIG. 7, the storage
ここで、排気中に発生したSOxの全量(すなわち、総SOx吸蔵量SOx_TTL)がNOx吸蔵還元型触媒32の吸蔵材に吸蔵されているわけではなく、吸蔵材以外の他材や貴金属に吸蔵されている。
Storage Here, the total amount of SOx occurring in the exhaust (i.e., the total amount of SOx occlusion SOx_ TTL) is not necessarily occluded in the occlusion material of the NOx occlusion-
そこで、本実施形態では、SOx吸蔵量演算部67は、吸蔵材以外へのSOx吸蔵量を考慮して、総SOx吸蔵量SOx_TTLに対して、所定の吸蔵割合係数C2(0<C2<1)を乗じた値を、NOx吸蔵還元型触媒32の吸蔵材におけるSOx吸蔵量SOx_STR(g)と推定している。ここで、吸蔵割合係数C2は、予め実験等により求めた定数であってもよく、触媒温度と熱履歴とによって参照されるマップから読みだされる変数等であってもよい。
Therefore, in the present embodiment, SOx occlusion amount calculation unit 67, taking into account the amount of SOx occlusion of the non-absorbing material, the total amount of SOx occlusion SOx_ TTL, predetermined storage rate coefficient C2 (0 <C2 <1 ) Is estimated as the SOx occlusion amount SOx_STR (g) in the occlusion material of the NOx occlusion
このように、吸蔵材以外へのSOx吸着量を考慮して、NOx吸蔵還元型触媒32の吸蔵材におけるSOx吸蔵量SOx_STRを推定しているので、より高精度にNOx吸蔵還元型触媒32の吸蔵材におけるSOx吸蔵量を推定することができる。
As described above, the SOx occlusion amount SOx_STR in the occlusion material of the NOx
NOx吸蔵量演算部82は、以下の数式(4)のNOx&SOx吸蔵レベルNOx&SOx_LEVに基づいて、NOx吸蔵還元型触媒32の吸蔵材に吸着されるNOx吸着量NOx_ADS(g/s)を演算する。
NOx storage
NOx吸蔵量演算部82は、エンジン10から排出されるNOx量(エンジン出口NOx量)と、NOx吸蔵還元型触媒32の吸蔵効率との積を取ることにより、NOx吸着量_ADS(g/s)を算出する。エンジン出口NOx量は、エンジン回転数Neや燃料噴射量Qに基づくエンジン10の運転状態から推定される。NOx吸蔵還元型触媒32の吸蔵効率は、NOx吸蔵還元型触媒32の触媒温度、ガス流量(MAF値)、NOx&SOx吸蔵レベルNOx&SOx_LEVを入力値として含むモデル式やマップ等から求められる。
The NOx occlusion
NOx還元量NOx_RED(g/s)は、上記数式(4)のNOx&SOx吸蔵レベルNOx&SOx_LEVに基づいて演算される。具体的には、NOx吸蔵量演算部77は、MAF(g/s)と、NOx吸蔵還元型触媒32の吸蔵材のNOx吸蔵触媒のNOx還元効率との積を取ることにより、NOx還元量NOx_RED(g/s)を算出する。
Reduced NOx amount NOx _RED (g / s) is calculated based on the NOx & SOx occlusion level NOx & SOx_ LEV of the equation (4). Specifically, the NOx occlusion amount calculation unit 77 calculates the NOx reduction amount NOx_ by taking the product of MAF (g / s) and the NOx occlusion efficiency of the NOx occlusion catalyst of the NOx occlusion
本実施形態では、総SOx吸蔵量SOx_TTLではなく、NOx吸蔵還元型触媒32の吸蔵材に吸蔵されていると推定されるSOx吸蔵量SOx_STRを用いてNOx&SOx吸蔵量レベルNOx&SOx_LEVを算出しているので、より精度の高いNOx&SOx吸蔵量レベルとすることができる。
In this embodiment, rather than the total amount of SOx occlusion SOx_ TTL, and calculates the NOx & SOx occlusion amount level NOx & SOx_ LEV with the amount of SOx occlusion SOx_ STR which is estimated to be occluded by the occluding material of the NOx occlusion-
また、NOx&SOx吸蔵量レベルNOx&SOx_LEVを用いて、NOx吸蔵触媒の吸蔵効率を算出するようにしているので、より精度よくNOx吸着量_ADS(g/s)を推定することができる。このため、NOx吸蔵還元型触媒32のNOx吸蔵量NOx_STRを高精度で推定することができる。
Further, by using the NOx & SOx occlusion amount level NOx & SOx_ LEV, since to calculate the storage efficiency of the NOx storage catalyst can be estimated more accurately NOx adsorption amount _ ADS (g / s). For this reason, the NOx occlusion amount NOx_STR of the NOx occlusion
[MAF追従制御]
MAF追従制御部85は、(1)通常運転のリーン状態からNOxパージ制御によるリッチ状態への切り替え期間及び、(2)NOxパージ制御によるリッチ状態から通常運転のリーン状態への切り替え期間に、各筒内インジェクタ11の燃料噴射タイミング及び燃料噴射量をMAF変化に応じて補正するMAF追従制御を実行する。
[MAF tracking control]
The MAF follow-up
[噴射量学習補正]
図8に示すように、噴射量学習補正部90は、学習補正係数演算部91と、噴射量補正部92とを有する。
[Injection amount learning correction]
As shown in FIG. 8, the injection amount learning
学習補正係数演算部91は、エンジン10のリーン運転時にNOx/ラムダセンサ45で検出される実ラムダ値λActと、推定ラムダ値λEstとの誤差Δλに基づいて燃料噴射量の学習補正係数FCorrを演算する。排気がリーン状態のときは、排気中のHC濃度が非常に低いので、酸化触媒31でHCの酸化反応による排気ラムダ値の変化は無視できるほど小さい。このため、酸化触媒31を通過して下流側のNOx/ラムダセンサ45で検出される排気中の実ラムダ値λActと、エンジン10から排出された排気中の推定ラムダ値λEstとは一致すると考えられる。すなわち、これら実ラムダ値λActと推定ラムダ値λEstとに誤差Δλが生じた場合は、各筒内インジェクタ11に対する指示噴射量と実噴射量との差によるものと仮定することができる。以下、この誤差Δλを用いた学習補正係数演算部91による学習補正係数の演算処理を図9のフローに基づいて説明する。
The learning correction coefficient calculation unit 91 is based on the error Δλ between the actual lambda value λ Act detected by the NOx /
ステップS300では、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて、エンジン10がリーン運転状態にあるか否かが判定される。リーン運転状態にあれば、学習補正係数の演算を開始すべく、ステップS310に進む。
In step S300, based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q, it is determined whether or not the
ステップS310では、推定ラムダ値λEstからNOx/ラムダセンサ45で検出される実ラムダ値λActを減算した誤差Δλに、学習値ゲインK1及び補正感度係数K2を乗じることで、学習値FCorrAdptが演算される(FCorrAdpt=(λEst−λAct)×K1×K2)。推定ラムダ値λEstは、エンジン回転数Neやアクセル開度Qに応じたエンジン10の運転状態から推定演算される。また、補正感度係数K2は、図8に示す補正感度係数マップ91AからNOx/ラムダセンサ45で検出される実ラムダ値λActを入力信号として読み取られる。
In step S310, an error Δλ obtained by subtracting the actual lambda value λ Act detected by the NOx /
ステップS320では、学習値FCorrAdptの絶対値|FCorrAdpt|が所定の補正限界値Aの範囲内にあるか否かが判定される。絶対値|FCorrAdpt|が補正限界値Aを超えている場合、本制御はリターンされて今回の学習を中止する。 In step S320, it is determined whether or not the absolute value | F CorrAdpt | of the learning value F CorrAdpt is within the range of the predetermined correction limit value A. If the absolute value | F CorrAdpt | exceeds the correction limit value A, the present control is returned to stop the current learning.
ステップS330では、学習禁止フラグFProがオフか否かが判定される。学習禁止フラグFProとしては、例えば、エンジン10の過渡運転時、NOxパージ制御時(FNP=1)等が該当する。これらの条件が成立する状態では、実ラムダ値λActの変化によって誤差Δλが大きくなり、正確な学習を行えないためである。エンジン10が過渡運転状態にあるか否かは、例えば、NOx/ラムダセンサ45で検出される実ラムダ値λActの時間変化量に基づいて、当該時間変化量が所定の閾値よりも大きい場合に過渡運転状態と判定すればよい。
In step S330, it is determined whether the learning prohibition flag FPro is off. The learning prohibition flag F Pro corresponds to, for example, a transient operation of the
ステップS340では、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて参照される学習値マップ91B(図8参照)が、ステップS310で演算された学習値FCorrAdptに更新される。より詳しくは、この学習値マップ91B上には、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに応じて区画された複数の学習領域が設定されている。これら学習領域は、好ましくは、使用頻度が多い領域ほどその範囲が狭く設定され、使用頻度が少ない領域ほどその範囲が広く設定されている。これにより、使用頻度が多い領域では学習精度が向上され、使用頻度が少ない領域では未学習を効果的に防止することが可能になる。
In step S340, the learning
ステップS350では、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Qを入力信号として学習値マップ91Bから読み取った学習値に「1」を加算することで、学習補正係数FCorrが演算される(FCorr=1+FCorrAdpt)。この学習補正係数FCorrは、図8に示す噴射量補正部92に入力される。
In step S350, the learning correction coefficient F Corr is calculated by adding “1” to the learned value read from the learned
噴射量補正部92は、パイロット噴射QPilot、プレ噴射QPre、メイン噴射QMain、アフタ噴射QAfter、ポスト噴射QPostの各基本噴射量に学習補正係数FCorrを乗算することで、これら燃料噴射量の補正を実行する。
The injection
このように、推定ラムダ値λEstと実ラムダ値λActとの誤差Δλに応じた学習値で各筒内インジェクタ11に燃料噴射量を補正することで、各筒内インジェクタ11の経年劣化や特性変化、個体差等のバラツキを効果的に排除することが可能になる。
In this way, by correcting the fuel injection amount to each in-
[MAF補正係数]
MAF補正係数演算部95は、NOxパージ制御時のMAF目標値MAFNPL_Trgtや目標噴射量QNPR_Trgtの設定に用いられるMAF補正係数Maf_corrを演算する。
[MAF correction coefficient]
MAF correction
本実施形態において、各筒内インジェクタ11の燃料噴射量は、NOx/ラムダセンサ45で検出される実ラムダ値λActと推定ラムダ値λEstとの誤差Δλに基づいて補正される。しかしながら、ラムダは空気と燃料の比であるため、誤差Δλの要因が必ずしも各筒内インジェクタ11に対する指示噴射量と実噴射量との差の影響のみとは限らない。すなわち、ラムダの誤差Δλには、各筒内インジェクタ11のみならずMAFセンサ40の誤差も影響している可能性がある。
In the present embodiment, the fuel injection amount of each in-
図10は、MAF補正係数演算部95によるMAF補正係数Maf_corrの設定処理を示すブロック図である。補正係数設定マップ96は、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Neとアクセル開度Qとに対応したMAFセンサ40のセンサ特性を示すMAF補正係数Maf_corrが予め実験等に基づいて設定されている。
FIG. 10 is a block diagram showing the setting process of the MAF correction coefficient Maf_corr by the MAF correction
MAF補正係数演算部95は、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Qを入力信号として補正係数設定マップ96からMAF補正係数Maf_corrを読み取ると共に、このMAF補正係数Maf_corrをMAF目標値演算部62及び噴射量目標値演算部66に送信する。これにより、NOxパージ制御時のMAF目標値MAFNPL_Trgtや目標噴射量QNPR_Trgtの設定に、MAFセンサ40のセンサ特性を効果的に反映することが可能になる。
The MAF correction
[その他]
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
[Others]
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can change suitably and can implement.
10 エンジン
11 筒内インジェクタ
12 吸気通路
13 排気通路
16 吸気スロットルバルブ
24 EGRバルブ
31 酸化触媒
32 NOx吸蔵還元型触媒
33 フィルタ
34 排気インジェクタ
40 MAFセンサ
45 NOx/ラムダセンサ
50 ECU
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記制御部は、
前記NOx吸蔵還元型触媒から放出されるNOxを還元するために必要な噴射量に、前記NOx吸蔵還元型触媒から放出される酸素量に見合う噴射量を加えた第1噴射量で燃料を噴射させる第1リッチ制御と、
前記第1リッチ制御の実施後、前記NOx吸蔵還元型触媒に吸蔵されたNOx量と前記NOx吸蔵還元型触媒の温度に基づいて定められた第2噴射量で燃料を噴射させる第2リッチ制御と、を行う
排気浄化システム。 An NOx reduction type catalyst that reduces and purifies NOx in the exhaust gas provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, and an excess air ratio of the exhaust gas that is provided downstream of the NOx reduction type catalyst and flows through the exhaust passage. By switching the exhaust air-fuel ratio from the lean state to the rich state by using both the sensor for detecting the amount of air and the air system control for decreasing the intake air amount and the injection system control for increasing the fuel injection amount, An exhaust purification system comprising: a control unit that executes a regeneration process for recovering the purification capability;
The controller is
Fuel is injected at a first injection amount obtained by adding an injection amount commensurate with the amount of oxygen released from the NOx storage reduction catalyst to an injection amount necessary for reducing NOx released from the NOx storage reduction catalyst. First rich control;
A second rich control for injecting fuel at a second injection amount determined based on the amount of NOx stored in the NOx storage reduction catalyst and the temperature of the NOx storage reduction catalyst after the execution of the first rich control; , Do the exhaust purification system.
請求項1に記載の排気浄化システム。 The exhaust purification system according to claim 1, wherein the second rich control includes a control region in which a target excess air ratio is smaller than a target excess air ratio of the first rich control.
請求項1又は2に記載の排ガス浄化システム。 3. The exhaust gas according to claim 1, wherein the control unit performs the second rich control on condition that an excess air ratio detected by the sensor has reached a predetermined value after the first rich control is performed. Purification system.
請求項1から3の何れか一項に記載の排気浄化システム。 The sensor outputs one of positive and negative when the excess air ratio of the exhaust is equal to or greater than the predetermined value, and the other of positive and negative when the excess air ratio of the exhaust is less than the predetermined value. The exhaust gas purification system according to any one of claims 1 to 3, wherein an output is provided.
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