JP2004360484A - NOxパージ制御装置 - Google Patents
NOxパージ制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004360484A JP2004360484A JP2003156548A JP2003156548A JP2004360484A JP 2004360484 A JP2004360484 A JP 2004360484A JP 2003156548 A JP2003156548 A JP 2003156548A JP 2003156548 A JP2003156548 A JP 2003156548A JP 2004360484 A JP2004360484 A JP 2004360484A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nox
- timing
- injection
- rich
- switching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
【解決手段】不完全燃焼による一酸化炭素の排出を利用してNOx吸蔵触媒(22)に吸蔵したNOxを放出還元させるとき、燃料供給手段(16)による燃料の噴射時期又は噴射圧力を制御するNOxパージ制御手段(38)は、リーン運転からリッチ運転に切り換えるとき、噴射時期を徐々に進角させる又は噴射圧力を徐々に増加させる操作、或いは、リッチ運転からリーン運転に切り換えるとき、噴射時期を徐々に遅角させる又は噴射圧力を徐々に減少させる操作のうち、少なくともいずれかの操作を行うよう構成される。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、NOxパージ制御装置に係り、詳しくは、NOx吸蔵触媒に吸蔵されるNOxの放出還元(NOxパージ)を大量EGRの実施で行う内燃機関に適用されるNOxパージ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、NOx吸蔵触媒は、排気空燃比が希薄(リーン)のときに排気中のNOx(窒素酸化物)を吸蔵し、排気空燃比が過濃(リッチ)のときに吸蔵したNOxを放出還元する吸蔵型のNOx触媒である。
具体的には、酸素過剰状態(酸化雰囲気)において排気中のNOxを硝酸塩として吸蔵し、この吸蔵したNOxを一酸化炭素過剰状態(還元雰囲気)で窒素に還元させる特性を有している。
【0003】
そして、内燃機関では、NOx吸蔵量の増加に伴うNOx吸蔵触媒の性能低下を抑制させるべく、NOx吸蔵量が飽和する前に排気空燃比を理論空燃比又はその近傍値に制御する如くの空気過剰率(λ)が低い状態のリッチ運転へ定期的に切り換えるリッチスパイクを行い、NOx吸蔵触媒の再生を図る。これにより、排ガスの浄化が良好に行われる。
【0004】
ここで、前記リッチスパイクは、排ガス再循環(EGR)バルブや吸気スロットルを用いて大量EGRを実施し、不完全燃焼による一酸化炭素(CO)の排出を利用する筒内リッチの他、未燃燃料(HC)を排気行程中にポスト噴射により供給する筒内リッチ、或いは、HCをNOx吸蔵触媒に直接に供給する筒外リッチによって実施されることがある。そして、上記の如きNOx吸蔵触媒のNOxパージにて黒煙の発生を抑制させる排ガス浄化方法の技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
当該方法では、ポスト噴射による筒内リッチでリッチスパイクを行っており、これにより、主噴射による黒煙の発生を抑制させる。
また、NOxパージの技術に関しては、各種の提案がなされている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−317396号公報(段落番号0007〜0014、図2等)
【特許文献2】
特許第3246206号公報(段落番号0003〜0013、図11等)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記特許文献1に記載された従来の技術では、ポスト噴射が主噴射に対して追加された燃料噴射であることから、燃費悪化に直結してしまうとの問題が生ずる。
そこで、不完全燃焼による一酸化炭素の排出を利用してリッチスパイクを行うことが考えられるが、この場合には、黒煙の発生を抑制させる何等かの措置が必要になる。
【0008】
つまり、単に大量EGRを実施して空気過剰率λを低λ側に移行させると、気筒内の燃焼状態が悪化する、換言すれば、黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過することになり、黒煙の発生を抑制できないからである。
図5は、従来のリッチ運転とリーン運転との切り換えに関するタイミングチャートである。
【0009】
図示のように、NOxパージの開始では、まず、リーン運転からリッチ運転への切り換え指示信号に従って、EGRバルブを開弁させ、吸気スロットルを閉弁させてEGRガスを気筒内に大量に供給させる。そして、燃料供給系のパラメータ(例えば燃料の噴射時期)を上記切り換え指示信号と同時、かつ、ステップ的に進角側に切り換えると、空気過剰率λは、次第に1.0の値に近付く一方で、この1.0の値を一旦超えた後に1.0の値に収束することが分かる。
【0010】
また、NOxパージの終了では、リッチ運転からリーン運転への切り換え指示信号に従って、EGRバルブを閉弁させ、吸気スロットルを開弁させて吸気を気筒に供給させる。そして、燃料供給系のパラメータ(例えば燃料の噴射時期)を上記切り換え指示信号と同時、かつ、ステップ的に遅角側に切り換えると、空気過剰率λは、この指示信号から遅れてリーン側の設定値に収束することが分かる。
【0011】
そして、リーン運転からリッチ運転に切り換えるとき及びリッチ運転からリーン運転に切り換えるときには、黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過することになり、いずれの切り換え時にも多量の黒煙が外部に放出されてしまうとの問題が生ずる。
すなわち、大量EGRを実施し、不完全燃焼による一酸化炭素の排出を利用してリッチスパイクを行う場合には、例え前記特許文献2に記載された従来の技術の如くの点火時期を制御しても、トルクショックの低減は図られるものの、黒煙の発生を抑えることができない。
【0012】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、大量EGRの実施によるリッチスパイクにおいて、黒煙の発生を抑えることができるNOxパージ制御装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するべく、請求項1記載のNOxパージ制御装置は、内燃機関の気筒に連通する排気通路と、気筒内に燃料を噴射する燃料供給手段と、排気通路に設けられ、リーン運転時に排気中のNOxを吸蔵するとともにリッチ運転を行うことで吸蔵したNOxを放出還元するNOx吸蔵触媒と、不完全燃焼による一酸化炭素の排出を利用してNOx吸蔵触媒に吸蔵したNOxを放出還元させるとき、燃料供給手段による燃料の噴射時期又は噴射圧力を制御するNOxパージ制御手段とを備え、NOxパージ制御手段は、リーン運転からリッチ運転に切り換えるとき、噴射時期を徐々に進角させる又は噴射圧力を徐々に増加させる操作、或いは、リッチ運転からリーン運転に切り換えるとき、噴射時期を徐々に遅角させる又は噴射圧力を徐々に減少させる操作のうち、少なくともいずれかの操作を行うことを特徴としている。
【0014】
従って、請求項1記載のNOxパージ制御装置によれば、NOxパージ制御手段が、リーン運転とリッチ運転との切り換え時における燃料供給手段に対し、噴射時期又は噴射圧力を徐々に変化させ、すなわち、時間当たりの変化量に所定の制限を設け、噴射時期又は噴射圧力のステップ的な信号による急激な変化を避け、空気過剰率λの低下に見合った噴射時期又は噴射圧力の傾きを設定しているので、黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過せず、上記切り換え時の黒煙の発生が抑制される。
【0015】
また、ポスト噴射を行うことなく黒煙の発生を抑えているので、従来の技術に比して燃費悪化が防止される。さらに、現有の構成にて特別に難しい制御を実施しないことから、内燃機関の信頼性の向上が図られる。
また、請求項2記載の発明では、内燃機関の気筒に連通する排気通路と、気筒内に燃料を噴射する燃料供給手段と、排気通路に設けられ、リーン運転時に排気中のNOxを吸蔵するとともにリッチ運転を行うことで吸蔵したNOxを放出還元するNOx吸蔵触媒と、不完全燃焼による一酸化炭素の排出を利用してNOx吸蔵触媒に吸蔵したNOxを放出還元させるとき、燃料供給手段による燃料の噴射時期又は噴射圧力を制御するNOxパージ制御手段とを備え、NOxパージ制御手段は、リーン運転からリッチ運転に切り換えるとき、噴射時期を進角させるタイミング又は噴射圧力を増加させるタイミングに遅れ期間を設定する操作、或いは、リッチ運転からリーン運転に切り換えるとき、噴射時期を遅角させるタイミング又は噴射圧力を減少させるタイミングに遅れ期間を設定する操作のうち、少なくともいずれかの操作を行うことを特徴としている。
【0016】
このように、請求項2記載のNOxパージ制御装置によれば、吸気及び排気の流れがリッチ運転とリーン運転との切り換え時に直ちに追従しないことに鑑み、NOxパージ制御手段が、上記切り換え時点から所定の遅れ期間を経た後に燃料供給手段の制御を開始させていることから、空気過剰率λによる目標値への収束が容易になり、黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過せず、上記切り換え時の黒煙の発生が抑制される。
【0017】
また、ポスト噴射を行うことなく黒煙の発生を抑えているので、従来の技術に比して燃費悪化も防止される。さらに、現有の構成にて特別に難しい制御を実施しないことから、内燃機関の信頼性の向上も図られる。
さらに、請求項3記載の発明では、内燃機関の気筒に連通する排気通路と、気筒内に燃料を噴射する燃料供給手段と、排気通路に設けられ、リーン運転時に排気中のNOxを吸蔵するとともにリッチ運転を行うことで吸蔵したNOxを放出還元するNOx吸蔵触媒と、不完全燃焼による一酸化炭素の排出を利用してNOx吸蔵触媒に吸蔵したNOxを放出還元させるとき、燃料供給手段による燃料の噴射時期又は噴射圧力を制御するNOxパージ制御手段とを備え、NOxパージ制御手段は、リーン運転からリッチ運転に切り換えるとき、噴射時期を徐々に進角させる又は噴射圧力を徐々に増大させる操作及び噴射時期を進角させるタイミング又は噴射圧力を増加させるタイミングに遅れ期間を設定する操作、或いは、リッチ運転からリーン運転に切り換えるとき、噴射時期を徐々に遅角させる又は噴射圧力を徐々に減少させる操作及び噴射時期を遅角させるタイミング又は噴射圧力を減少させるタイミングに遅れ期間を設定する操作のうち、少なくともいずれかの操作を行うことを特徴としている。
【0018】
このように、時間当たりの変化量の制限と所定の遅れ期間とを合わせて行えば、黒煙が多量に発生する燃焼条件の通過を確実に避けることができ、上記切り換え時の黒煙の発生がより一層確実に抑制される。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施形態について説明する。
図1を参照すると、本発明の第一実施形態に係るNOxパージ制御装置が適用されるディーゼル機関(以下、単にエンジンという)1を備えたエンジンシステム構成図が示されており、以下、図1に基づき本発明に係るNOxパージ制御装置の構成を説明する。
【0020】
同図に示すように、エンジン1の各気筒2には、燃料噴射装置を有した燃料供給系(燃料供給手段)16と、吸気弁6の開弁により燃焼室4に新気(吸入空気)を導入させる吸気通路8と、排気弁18の開弁により燃焼室4からの排ガスを導出させる排気通路20とが接続されている。
この吸気通路8の上流側には、過給機14が介装され、吸気通路の8の先端部にはエアクリーナ(図示せず)が接続されている。また、吸気通路8には、吸気スロットル10が配設され、さらに、インタークーラ12が介装されている。このインタークーラ12は、吸気通路8内を通る新気を冷却してその体積効率を高めている。
【0021】
一方、排気通路20の下流側にはNOx吸蔵触媒22が接続されている。NOx吸蔵触媒22は、排気空燃比がリーンのときに排気中のNOxを吸蔵し、排気空燃比がリッチ等で排ガス中にHCやCOが存在するときに、吸蔵したNOxの放出還元(NOxパージ)を行うものであり、このNOx吸蔵触媒は公知の構成である。
【0022】
また、排気通路20からは排気循環通路(EGR通路)24が分岐して延びており、このEGR通路24の先端は、吸気通路8の吸気スロットル10の配設位置よりも下流側にて吸気通路8に接続されている。このEGR通路24は、排ガスの一部(EGRガス)を吸気通路8内に再循環させてNOxの排出を抑制させる。EGR通路24には、EGRガスの冷却を図るEGRクーラ26と、電子コントロールユニット(ECU)36に電気的に接続されたEGRバルブ28とが設けられ、EGRバルブ28によってEGR通路24の流路面積が調節され、また、吸気スロットル10によって吸気通路8の流路面積が調節されることにより、筒内リッチの際のEGRガス量が調整される。
【0023】
エアクリーナからの新気は、過給機14を介して吸気通路8に入ってインタークーラ12に達し、吸気スロットル10で調整された後、各気筒2の燃焼室4内に導かれる。そして、燃料供給系16から供給される燃料の燃焼により、クランク軸34及びフライホイール35を作動させる。燃焼が終了すると、排ガスは排気通路20に排出され、NOx吸蔵触媒22に送られる。
【0024】
排気通路20において、NOx吸蔵触媒22の下流側の適宜位置には、出力電圧に基づきNOx濃度、すなわちNOx量を検出するNOxセンサ30が配設されており、ECU36に電気的に接続されている。
ECU36の入力側には、上述のNOxセンサ30の他、クランク角センサ32等のエンジン1の運転状態を検出する各種センサが電気的に接続されている。これに対してECU36の出力側には、上述の燃料供給系16、吸気スロットル10並びにEGRバルブ28等の各種アクチュエータが電気的に接続されている。
【0025】
そして、ECU36は、酸化雰囲気にて排気中のNOxをNOx吸蔵触媒22に吸蔵する一方、定期的にリッチ運転を行わせる。すなわち、エンジン1に対して定期的に低λ状態とし、吸蔵したNOxを還元雰囲気で放出還元させてNOx吸蔵触媒22の再生を図っている。本実施形態におけるリッチ運転としては、大量EGRを実施し、EGRバルブ28及び吸気スロットル10を用い、不完全燃焼による一酸化炭素の排出を利用する筒内リッチによってリッチ運転の条件を作り、この条件が成立すればNOxパージを行う。
【0026】
ここで、ECU36には、上記筒内リッチによってNOxパージを行うとき、燃料供給系16による燃料の噴射時期を制御するNOxパージ制御部(NOxパージ制御手段)38を備えている。本実施形態のNOxパージ制御部38は、リーン運転からリッチ運転に切り換えるとき、燃料供給系パラメータの一例として、噴射時期を徐々に進角させる操作を行い、リッチ運転からリーン運転に切り換えるとき、噴射時期を徐々に遅角させる操作を行っている。
【0027】
図2は、上記NOxパージ制御装置等における燃料供給系パラメータ(噴射時期)と黒煙発生との関係を示す図である。
まず、同図中のA〜D点によって閉じられた一つの領域は、噴射時期を同一に設定した場合にて、吸気スロットル10を閉弁させてEGRバルブ28を開弁させたとき、空気過剰率λの変化に伴う黒煙の発生状況を示している。
【0028】
リーン運転からリッチ運転に切り換えられた時点が図中Aの位置であるとする。この時点では黒煙は発生していない。その後、空気過剰率λがリッチ側に移行するに伴ってA点はB点に移動し、黒煙が僅かながらも発生する。次いで、空気過剰率λがさらにリッチ側に移行するに伴ってC点に移動し、黒煙が多量に発生してしまう。そして、空気過剰率λが目標とするリッチ側に達すればD点に移動し、黒煙は発生しなくなることが分かる。
【0029】
つまり、同一の噴射時期を維持させたまま空気過剰率λを単に低λ側に移行させると、黒煙が多量に発生する燃焼条件(黒煙発生のピーク点(C点))を必ず通過することになり、多量の黒煙が外部に放出されてしまうとの問題が生ずるのである。
また、この閉じられた一つの領域は、噴射時期を進角側に設定し、その値で固定させれば、そのままの形状で左方向に移動することが分かる。つまり、黒煙が多量に発生する燃焼条件も低λ側に移行する。ここで、これにリッチ運転への切り換え時点からの経過時間を考慮すれば、黒煙発生のピークとなる空気過剰率λは、噴射時期の進角側への移行に伴い、低λ側に達するまでの時間分だけ切り換え時点から遅い時間側に移行することになる。
【0030】
このように、黒煙発生のピークとなる空気過剰率λは、噴射時期の進角側への設定に応じてそれぞれ存在し、リッチ運転への切り換え時点からの時間経過毎に存在することから、NOxパージを行うための空気過剰率λは、リッチ運転への切り換え時点からの各経過時間に応じて存在する黒煙発生のピークとなるλの値よりもリーン側の値を通るように、低λ側への移行率を設定する必要がある。
【0031】
よって、本実施形態のNOxパージ制御部38では、空気過剰率λの適切な低下に見合った噴射時期の傾きを設定し、黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過させない配慮がなされている。
具体的には、NOxパージ制御部38では、リーン運転からリッチ運転への切り換え時における噴射時期の進角操作と、リッチ運転からリーン運転への切り換え時における噴射時期の遅角操作とに対して、時間当たりの変化量に所定の変化量制限を設けている。
【0032】
これにより、リーン運転からリッチ運転への切り換え時点の空気過剰率λがリッチ側に移行しても、A点はB点には移動せず、徐々に進角された後のE点に移動し、その後はF点に移動することから、C点の如くの黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過せず、切り換え時の黒煙の発生が抑えられている。
また、NOxパージ制御部38では、リッチ運転からリーン運転への切り換え時にも、噴射時期を徐々に遅角させる操作を行い、空気過剰率λを上記と反対側に向けて移行させ、C点の如くの黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過せず、切り換え時の黒煙の発生が抑えられている。
【0033】
図3は、上記NOxパージ制御装置におけるリッチ運転とリーン運転との切り換えに関するタイミングチャートである。
本実施形態のNOxパージ制御部38では、リーン運転からリッチ運転に切り換えるとき、噴射時期を徐々に進角させる操作を行い、リッチ運転からリーン運転に切り換えるとき、噴射時期を徐々に遅角させる操作を行っている。
【0034】
そして、図示のように、NOxパージの開始では、まず、リーン運転からリッチ運転への切り換え指示信号に従って、EGRバルブ28を開弁させ、吸気スロットル10を閉弁させてEGRガスを気筒2内に大量に供給させる。次いで、燃料の噴射時期を上記切り換え指示信号と同時に所定の変化量制限を設けて、進角側に切り換える。つまり、空気過剰率λの低下に見合った噴射時期の傾きを設定している。そして、空気過剰率λは、次第に1.0の値に近付き、この1.0の値を超えることなく1.0の値に収束することが分かる。
【0035】
このように、黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過しないことから、多量の黒煙が外部に放出されるのを防止することができる。
また、NOxパージの終了では、リッチ運転からリーン運転への切り換え指示信号に従って、EGRバルブ28を閉弁させ、吸気スロットル10を開弁させて吸気を気筒2内に供給させる。次いで、噴射時期を上記切り換え指示信号と同時に所定の変化量制限を設けて遅角側に切り換え、空気過剰率λの低下に見合った噴射時期の傾きを設定すると、空気過剰率λは、次第にリーン側の設定値に近付き、上記指示信号に遅れることなく収束することが分かる。
【0036】
これにより、黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過しないことから、多量の黒煙が外部に放出されるのを防止することができる。
なお、NOxパージ制御部38では、上記進角操作或いは上記遅角操作のいずれかを行っても、各切り換え時の黒煙の排出が防止可能である。
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
【0037】
図4は、本発明の第二実施形態に係るNOxパージ制御装置におけるリッチ運転とリーン運転との切り換えに関するタイミングチャートである。つまり、当該第二実施形態では、燃料供給系のパラメータの設定の点を除き、前記第一実施形態と同一の構成からなるものであることから、この燃料供給系のパラメータの設定について詳細に説明する。
【0038】
本実施形態のNOxパージ制御部38では、リーン運転からリッチ運転に切り換えるとき、噴射時期を徐々に進角させる操作を行うとともに、この噴射時期を進角させるタイミングに遅れ期間を設定する操作を行い、リッチ運転からリーン運転に切り換えるとき、噴射時期を徐々に遅角させる操作を行うとともに、この噴射時期を遅角させるタイミングに遅れ期間を設定する操作を行っている。
【0039】
これは、上記第一実施形態でも示したように、NOxパージを行うための空気過剰率λの設定は、リッチ運転への切り換え時点からの各経過時間に応じて存在する黒煙発生のピークとなるλの値よりもリーン側の値を通るように行う必要があり、上記の如く遅れ期間を設定しても、これを達成できるからである。
そして、図示のように、まず、リーン運転からリッチ運転への切り換え指示信号に従って、EGRバルブ28を開弁させ、吸気スロットル10を閉弁させてEGRガスを気筒2内に大量に供給させる。次いで、噴射時期を上記切り換え指示信号からディレイ1の期間経過後に所定の変化量制限を設けて進角側に切り換える。つまり、所定の遅れ期間が経過してから空気過剰率λの低下に見合った噴射時期の傾きを設定すると、空気過剰率λは、この場合にも次第に1.0の値に近付き、この1.0の値を超えることなく1.0の値に収束することが分かる。
【0040】
このように、黒煙が多量に発生する燃焼条件を常に通過しないことから、多量の黒煙が外部に放出されるのを確実に防止することができる。
また、次にリッチ運転からリーン運転への切り換え指示信号に従って、EGRバルブ28を閉弁させ、吸気スロットル10を開弁させて吸気を気筒2内に供給させる。次いで、噴射時期を上記切り換え指示信号からディレイ2の経過後に所定の変化量制限を設けて遅角側に切り換え、所定の遅れ期間が経過してから空気過剰率λの低下に見合った噴射時期の傾きを設定すると、空気過剰率λは、この場合にも次第にリーン側の設定値に近付き、上記指示信号に遅れることなく収束することが分かる。
【0041】
これにより、黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過しないことから、多量の黒煙が外部に放出されるのを確実に防止することができる。
なお、NOxパージ制御部38では、上記ディレイ1による進角操作に対する遅れ期間か、或いは上記ディレイ2による遅角操作に対する遅れ期間かのいずれかの設定でも、各切り換え時の黒煙の排出が防止可能である。
【0042】
以上のように、本発明では、現有のエンジン構成において、エンジンに吸入される酸素量に対して黒煙の発生を抑える如くの燃料供給系のパラメータの制御を行い、これを反映させた噴射動作を燃料供給系に実施させると、燃費悪化を伴うことなく、リーン運転とリッチ運転との切り換え時における黒煙の排出を抑えることができる。
【0043】
以上で本発明の各実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記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種々の変更ができるものである。
例えば、上記各実施形態のNOxパージ制御部38では、燃料供給系のパラメータとして、燃料の噴射時期を用いているが、必ずしもこのパラメータに限定されるものではなく、例えば、コモンレール型の燃料噴射装置を有した燃料供給系の場合には、燃料の噴射圧力を制御するものであっても良い。すなわち、この場合のNOxパージ制御部は、リーン運転からリッチ運転に切り換えるとき、噴射圧力を徐々に増加させる操作、或いは、リッチ運転からリーン運転に切り換えるとき、噴射圧力を徐々に減少させる操作のうち、少なくともいずれかの操作を行うものであり、この場合にもリーン運転とリッチ運転との切り換え時における黒煙の外部への放出を抑制できる。
【0044】
また、上記第二実施形態では、時間当たりの変化量の制限と所定の遅れ期間とを合わせて行っているが、所定の遅れ期間のみを設定する操作を行う構成であっても良いものである。
さらに、ディーゼルエンジンが好ましいが、これに限定されるものではなく、本発明のNOxパージ制御装置は、排気通路にNOx吸蔵触媒を備え、リッチ運転可能な全てのエンジンシステムに適用させることができる。
【0045】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、請求項1記載の本発明のNOxパージ制御装置によれば、NOxパージ制御手段が、リーン運転とリッチ運転との切り換え時における燃料供給手段に対し、噴射時期又は噴射圧力を徐々に変化させ、すなわち、時間当たりの変化量に所定の制限を設け、噴射時期又は噴射圧力のステップ的な信号による急激な変化を避け、空気過剰率λの低下に見合った噴射時期又は噴射圧力の傾きを設定しているので、黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過せず、上記切り換え時の黒煙の発生を抑制させることができる。
【0046】
また、ポスト噴射を行うことなく、黒煙の発生を抑えているので、従来の技術に比して燃費悪化を防止させることができる。さらに、現有の構成にて特別に難しい制御を実施しないことから、内燃機関の信頼性の向上を図ることができる。
また、請求項2記載の発明によれば、吸気及び排気の流れがリッチ運転とリーン運転との切り換え時に直ちに追従しないことに鑑み、NOxパージ制御手段が、上記切り換え時点から所定の遅れ期間を経た後に燃料供給手段の制御を開始させていることから、空気過剰率λによる目標値への収束が容易になり、黒煙が多量に発生する燃焼条件を通過せず、上記切り換え時の黒煙の発生を抑制させることができる。
【0047】
また、ポスト噴射を行うことなく黒煙の発生を抑えているので、従来の技術に比して燃費悪化も防止でき、さらに、現有の構成にて特別に難しい制御を実施しないことから、内燃機関の信頼性の向上も図ることができる。
さらに、請求項3記載の発明によれば、時間当たりの変化量の制限と所定の遅れ期間とを合わせて行えば、黒煙が多量に発生する燃焼条件の通過を確実に避けることができ、上記切り換え時の黒煙の発生をより一層確実に抑制させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態に係るNOxパージ制御装置が適用されるエンジンシステム構成図である。
【図2】図1のNOxパージ制御装置等における噴射系パラメータと黒煙発生との関係を示す図である。
【図3】図1のNOxパージ制御装置におけるリッチ運転とリーン運転との切り換えに関するタイミングチャートである。
【図4】本発明の第二実施形態に係るNOxパージ制御装置におけるリッチ運転とリーン運転との切り換えに関するタイミングチャートである。
【図5】従来の装置におけるリッチ運転とリーン運転との切り換えに関するタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 ディーゼル機関(内燃機関)
2 気筒
10 吸気スロットル
16 燃料供給系(燃料供給手段)
20 排気通路
22 NOx吸蔵触媒
28 EGRバルブ
36 電子コントロールユニット(ECU)
38 NOxパージ制御部(NOxパージ制御手段)
Claims (3)
- 内燃機関の気筒に連通する排気通路と、
前記気筒内に燃料を噴射する燃料供給手段と、
前記排気通路に設けられ、リーン運転時に排気中のNOxを吸蔵するとともにリッチ運転を行うことで該吸蔵したNOxを放出還元するNOx吸蔵触媒と、
不完全燃焼による一酸化炭素の排出を利用して前記NOx吸蔵触媒に吸蔵したNOxを放出還元させるとき、前記燃料供給手段による燃料の噴射時期又は噴射圧力を制御するNOxパージ制御手段とを備え、
該NOxパージ制御手段は、前記リーン運転から前記リッチ運転に切り換えるとき、前記噴射時期を徐々に進角させる又は前記噴射圧力を徐々に増加させる操作、或いは、前記リッチ運転から前記リーン運転に切り換えるとき、前記噴射時期を徐々に遅角させる又は前記噴射圧力を徐々に減少させる操作のうち、少なくともいずれかの操作を行うことを特徴とするNOxパージ制御装置。 - 内燃機関の気筒に連通する排気通路と、
前記気筒内に燃料を噴射する燃料供給手段と、
前記排気通路に設けられ、リーン運転時に排気中のNOxを吸蔵するとともにリッチ運転を行うことで該吸蔵したNOxを放出還元するNOx吸蔵触媒と、
不完全燃焼による一酸化炭素の排出を利用して前記NOx吸蔵触媒に吸蔵したNOxを放出還元させるとき、前記燃料供給手段による燃料の噴射時期又は噴射圧力を制御するNOxパージ制御手段とを備え、
該NOxパージ制御手段は、前記リーン運転から前記リッチ運転に切り換えるとき、前記噴射時期を進角させるタイミング又は前記噴射圧力を増加させるタイミングに遅れ期間を設定する操作、或いは、前記リッチ運転から前記リーン運転に切り換えるとき、前記噴射時期を遅角させるタイミング又は前記噴射圧力を減少させるタイミングに遅れ期間を設定する操作のうち、少なくともいずれかの操作を行うことを特徴とするNOxパージ制御装置。 - 内燃機関の気筒に連通する排気通路と、
前記気筒内に燃料を噴射する燃料供給手段と、
前記排気通路に設けられ、リーン運転時に排気中のNOxを吸蔵するとともにリッチ運転を行うことで該吸蔵したNOxを放出還元するNOx吸蔵触媒と、
不完全燃焼による一酸化炭素の排出を利用して前記NOx吸蔵触媒に吸蔵したNOxを放出還元させるとき、前記燃料供給手段による燃料の噴射時期又は噴射圧力を制御するNOxパージ制御手段とを備え、
該NOxパージ制御手段は、前記リーン運転から前記リッチ運転に切り換えるとき、前記噴射時期を徐々に進角させる又は前記噴射圧力を徐々に増大させる操作及び前記噴射時期を進角させるタイミング又は前記噴射圧力を増加させるタイミングに遅れ期間を設定する操作、或いは、前記リッチ運転から前記リーン運転に切り換えるとき、前記噴射時期を徐々に遅角させる又は前記噴射圧力を徐々に減少させる操作及び前記噴射時期を遅角させるタイミング又は前記噴射圧力を減少させるタイミングに遅れ期間を設定する操作のうち、少なくともいずれかの操作を行うことを特徴とするNOxパージ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003156548A JP2004360484A (ja) | 2003-06-02 | 2003-06-02 | NOxパージ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003156548A JP2004360484A (ja) | 2003-06-02 | 2003-06-02 | NOxパージ制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004360484A true JP2004360484A (ja) | 2004-12-24 |
Family
ID=34050601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003156548A Pending JP2004360484A (ja) | 2003-06-02 | 2003-06-02 | NOxパージ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004360484A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008144689A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Denso Corp | エンジントルク制御装置及びその調整方法 |
WO2009063864A1 (ja) | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化システム |
JP2011012687A (ja) * | 2010-10-21 | 2011-01-20 | Denso Corp | エンジントルク制御装置 |
GB2491149A (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | Gm Global Tech Operations Inc | Regenerating a lean NOx trap |
JP2015129455A (ja) * | 2014-01-07 | 2015-07-16 | マツダ株式会社 | ハイブリッド車 |
-
2003
- 2003-06-02 JP JP2003156548A patent/JP2004360484A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008144689A (ja) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Denso Corp | エンジントルク制御装置及びその調整方法 |
JP4645585B2 (ja) * | 2006-12-12 | 2011-03-09 | 株式会社デンソー | エンジントルク制御装置 |
WO2009063864A1 (ja) | 2007-11-13 | 2009-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化システム |
JP2009121289A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化システム |
US8418446B2 (en) | 2007-11-13 | 2013-04-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification system for internal combustion engine |
JP2011012687A (ja) * | 2010-10-21 | 2011-01-20 | Denso Corp | エンジントルク制御装置 |
GB2491149A (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | Gm Global Tech Operations Inc | Regenerating a lean NOx trap |
JP2015129455A (ja) * | 2014-01-07 | 2015-07-16 | マツダ株式会社 | ハイブリッド車 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH1144234A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP5920368B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP4591403B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2004360484A (ja) | NOxパージ制御装置 | |
JPH10184418A (ja) | 希薄燃焼エンジンの排気浄化装置 | |
JP2000087736A (ja) | 内燃機関 | |
JP2000257473A (ja) | 筒内噴射式エンジンの制御装置 | |
JP3873537B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP4154596B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP3551790B2 (ja) | 内燃機関 | |
JP2001164968A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
JP2001020781A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP4404841B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2004346844A (ja) | 排気ガス浄化システム | |
JP2000179411A (ja) | 排気ガス再循環量制御弁 | |
JP5024221B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP4063743B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射時期制御装置 | |
JP3331991B2 (ja) | 内燃機関 | |
JP4154589B2 (ja) | 内燃機関の燃焼制御装置 | |
JP2010059879A (ja) | 内燃機関の排気還流装置 | |
JP2005076502A (ja) | 内燃機関 | |
JP2000145547A (ja) | 内燃機関 | |
JP2006300025A (ja) | ディーゼルエンジン | |
JP2004218518A (ja) | エンジンの空燃比制御方法 | |
JP3551791B2 (ja) | 内燃機関 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050909 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080319 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080519 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081001 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081029 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20081204 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20090220 |