JP2009097348A - Control device and control method for reducer supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気浄化装置に使用される還元剤供給システムの制御装置及び制御方法に関する。特に、アイドリングストップ装置を備えた車両に使用される還元剤供給システムの制御装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to a control device and a control method for a reducing agent supply system used in an exhaust purification device. In particular, the present invention relates to a control device and a control method for a reducing agent supply system used in a vehicle including an idling stop device.
従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガス中には、環境に影響を与えるおそれのある窒素酸化物(以下、「NOX」と称する。)が含まれている。このNOXを浄化するために用いられる排気浄化装置として、排気通路に配設された還元触媒の上流側で尿素水溶液等の液体還元剤を排気ガス中に噴射供給し、還元触媒中でNOXを選択的に還元浄化する排気浄化装置(SCRシステム)が知られている。 Conventionally, exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine contains nitrogen oxides (hereinafter referred to as “NO X ”) that may affect the environment. As an exhaust gas purification apparatus used to purify the NO X, the liquid reducing agent, such as urea aqueous solution on the upstream side of the disposed in the exhaust passage reduction catalyst injected and supplied into the exhaust gas, NO X in a reducing catalyst An exhaust gas purification device (SCR system) that selectively reduces and purifies is known.
ここで、液体還元剤は、低温時には凍結するおそれがあり、還元剤を噴射供給できなくなるおそれがある。そのため、液体還元剤の貯蔵タンクや供給系に加熱手段を設けて液体還元剤の凍結を防止するようにした排気浄化装置がある。
より具体的には、液体還元剤の貯蔵タンク及び供給管系の全体ないし主要部分にわたって電熱線を配置し、その上に断熱材包囲層を設け、さらに必要に応じて貯蔵タンク内にも電熱線加熱手段を設け、外気温度及び/又は還元剤温度に応じてそれらの電熱線に外部から通電し及びその通電を遮断し液体還元剤の凍結を防止する適宜な温度範囲を維持することができる排気浄化装置が開示されている(特許文献1参照)。
Here, the liquid reducing agent may freeze at a low temperature, and the reducing agent may not be supplied by injection. Therefore, there is an exhaust purification device in which heating means is provided in a storage tank or supply system for the liquid reducing agent to prevent the liquid reducing agent from freezing.
More specifically, a heating wire is arranged over the entire or main part of the storage tank and the supply pipe system of the liquid reducing agent, a heat insulating material enveloping layer is provided thereon, and the heating wire is also provided in the storage tank as necessary. Exhaust air that can be provided with heating means, and that can pass through these heating wires from the outside in accordance with the outside air temperature and / or the reducing agent temperature, and can maintain an appropriate temperature range that blocks the conduction and prevents the liquid reducing agent from freezing. A purification device is disclosed (see Patent Document 1).
ところで、近年、環境保全や騒音防止を目的として内燃機関からの排気を減少させるために、内燃機関の一時停止中に内燃機関を自動停止させるアイドリングストップ装置が使用されている。このアイドリングストップ装置は、キースイッチがオンの状態のまま内燃機関を停止させるものであり、排気の流れが存在しないにもかかわらず液体還元剤が噴射されるおそれがあるため、還元剤供給システムとの連携を図ったアイドリングストップ装置が提案されている。
より具体的には、エンジンを自動停止させても支障がない運転領域、車両が一時停止中であり、かつ、液体還元剤の噴射供給が所定時間連続して停止しているときにエンジンを停止させるようにし、エンジン排気系に液体還元剤の溶質が析出しないようにしたアイドリングストップ装置が開示されている(特許文献2参照)。
Incidentally, in recent years, an idling stop device that automatically stops an internal combustion engine during a temporary stop of the internal combustion engine has been used in order to reduce exhaust from the internal combustion engine for the purpose of environmental protection and noise prevention. This idling stop device stops the internal combustion engine with the key switch turned on, and liquid reductant may be injected even though there is no exhaust flow. There has been proposed an idling stop device that works together.
More specifically, an operation region where there is no problem even if the engine is automatically stopped, the engine is stopped when the vehicle is temporarily stopped and the injection of the liquid reducing agent is continuously stopped for a predetermined time. An idling stop device is disclosed in which the solute of the liquid reducing agent is not deposited in the engine exhaust system (see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献2に記載のアイドリングストップ装置によれば、エンジンを自動停止した後にエンジン排気系に液体還元剤が供給されることがなくなるものの、その後の還元剤供給システムの処置については特に考慮されていない。
また、アイドリングストップ状態においては、エンジンが停止状態になる一方、キースイッチはオンの状態のままとなる。そのため、特許文献1の電熱線加熱手段を備えた排気浄化装置の場合には、エンジンが停止中であり、還元剤の噴射制御が行われない状態にもかかわらず、外気温度や還元剤温度が低下したと判断されると電熱線加熱手段が作動するおそれがある。その結果、電熱線加熱手段を作動させるエネルギーが無駄に消費されることになる。
However, according to the idling stop device described in Patent Document 2, the liquid reducing agent is not supplied to the engine exhaust system after the engine is automatically stopped, but the subsequent treatment of the reducing agent supply system is particularly considered. Not.
Further, in the idling stop state, the engine is stopped and the key switch remains on. Therefore, in the case of the exhaust gas purification device provided with the heating wire heating means of
そこで、本発明の発明者は鋭意努力し、アイドリングストップ装置を備えた内燃機関の排気浄化装置に用いられる還元剤供給システムにおいて、アイドリングストップ制御によって内燃機関が自動停止状態にある場合には加熱手段の作動を停止させることにより、このような問題を解決できることを見出し本発明を完成させたものである。すなわち、本発明の目的は、アイドリングストップ制御によって内燃機関が自動停止された場合には加熱手段を停止して、エネルギー消費の軽減を図ることができる還元剤供給システムの制御装置及び制御方法を提供することである。 Accordingly, the inventors of the present invention diligently worked on a reducing agent supply system used in an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine equipped with an idling stop device. When the internal combustion engine is in an automatic stop state by idling stop control, heating means is used. The present invention has been completed by finding that such a problem can be solved by stopping the operation. That is, an object of the present invention is to provide a control device and a control method for a reducing agent supply system that can reduce energy consumption by stopping heating means when the internal combustion engine is automatically stopped by idling stop control. It is to be.
本発明によれば、内燃機関の排気通路に配設された還元触媒の排気上流側に液体還元剤を噴射供給し、還元触媒で排気中の窒素酸化物を還元浄化する排気浄化装置に用いられ、液体還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、貯蔵タンク内の液体還元剤を圧送するためのポンプと、ポンプにより圧送される液体還元剤の供給量を制御する還元剤噴射弁と、液体還元剤を通過させる還元剤供給通路と、を含む還元剤供給システムの制御を行う制御装置であって、内燃機関を自動停止させるアイドリングストップ制御によって内燃機関が停止している状態か否かを判定するアイドリングストップ判定部と、還元剤噴射弁に液体還元剤を供給する還元剤供給系に備えられた加熱手段が作動中か否かを判定する加熱手段作動判定部と、内燃機関が自動停止状態にあり、かつ、加熱手段が作動中である場合に、加熱手段の作動を停止させる加熱手段制御部と、を備えることを特徴とする還元剤供給システムの制御装置が提供され、上述した問題を解決することができる。 According to the present invention, the liquid reducing agent is injected and supplied to the exhaust upstream side of the reduction catalyst disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine, and is used in an exhaust purification device that reduces and purifies nitrogen oxides in the exhaust with the reduction catalyst. A storage tank in which the liquid reducing agent is stored, a pump for pumping the liquid reducing agent in the storage tank, a reducing agent injection valve for controlling the supply amount of the liquid reducing agent pumped by the pump, and the liquid reducing agent A control device that controls a reducing agent supply system including a reducing agent supply passage that passes through the engine, and determines whether the internal combustion engine is stopped by idling stop control that automatically stops the internal combustion engine. A stop determination unit, a heating unit operation determination unit that determines whether or not the heating unit provided in the reducing agent supply system that supplies the liquid reducing agent to the reducing agent injection valve is operating, and the internal combustion engine is in the automatic stop state There is provided a controller for a reducing agent supply system, characterized by comprising a heating means control section for stopping the operation of the heating means when the heating means is in operation, and solves the above-mentioned problems can do.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置を構成するにあたり、加熱手段制御部は、内燃機関が自動停止状態にあると判定された後、所定時間経過後に加熱手段の作動を停止させることが好ましい。 Further, in configuring the control device of the reducing agent supply system of the present invention, the heating means control unit may stop the operation of the heating means after a predetermined time has elapsed after it is determined that the internal combustion engine is in the automatic stop state. preferable.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置を構成するにあたり、外気温度情報を検知する外気温度検出部を備え、加熱手段制御部は、内燃機関が自動停止状態にあると判定されてから加熱手段を停止させるまでの時間を外気温度に応じて変更することが好ましい。 Further, in configuring the control device of the reducing agent supply system of the present invention, the controller includes an outside air temperature detection unit that detects outside air temperature information, and the heating means controller heats after the internal combustion engine is determined to be in the automatic stop state. It is preferable to change the time until the means is stopped according to the outside air temperature.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置を構成するにあたり、加熱手段の動力源から供給されるエネルギーの大きさを検知するエネルギー検出部を備え、加熱手段制御部は、内燃機関が自動停止状態にあると判定されてから加熱手段を停止させるまでの時間をエネルギーの大きさに応じて変更することが好ましい。 In addition, when configuring the control device of the reducing agent supply system of the present invention, the controller includes an energy detection unit that detects the magnitude of energy supplied from the power source of the heating unit, and the heating unit control unit automatically stops the internal combustion engine. It is preferable to change the time from when it is determined to be in the state to when the heating means is stopped according to the magnitude of energy.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置を構成するにあたり、内燃機関が自動停止状態にある場合に、還元剤供給系の液体還元剤を貯蔵タンク内に回収させる還元剤戻し制御部をさらに備えることが好ましい。 Further, when configuring the control device of the reducing agent supply system of the present invention, a reducing agent return control unit for recovering the liquid reducing agent in the reducing agent supply system in the storage tank when the internal combustion engine is in the automatic stop state is further provided. It is preferable to provide.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置を構成するにあたり、還元剤戻し制御部は、内燃機関が自動停止状態にあると判定された後、所定時間経過後に液体還元剤を回収することが好ましい。 In configuring the control device of the reducing agent supply system of the present invention, the reducing agent return control unit may recover the liquid reducing agent after a predetermined time has elapsed after it is determined that the internal combustion engine is in the automatic stop state. preferable.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置を構成するにあたり、アイドリングストップ判定部は、少なくとも、内燃機関のキースイッチがオンであり、かつ、内燃機関の回転数が所定値以下である状態が所定時間継続した場合に、内燃機関が自動停止状態にあると判定することが好ましい。 Further, when configuring the control device of the reducing agent supply system of the present invention, the idling stop determination unit is in a state where at least the key switch of the internal combustion engine is on and the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or less than a predetermined value. It is preferable to determine that the internal combustion engine is in an automatic stop state when it continues for a predetermined time.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置を構成するにあたり、アイドリングストップ判定部は、内燃機関の運転制御を行うエンジン制御装置からの信号に基づき、内燃機関が自動停止状態にあるか否かを判定することが好ましい。 In configuring the control device for the reducing agent supply system of the present invention, the idling stop determination unit determines whether or not the internal combustion engine is in an automatic stop state based on a signal from the engine control device that controls the operation of the internal combustion engine. Is preferably determined.
また、本発明の別の態様は、内燃機関の排気通路に配設された還元触媒の排気上流側に液体還元剤を噴射供給し、還元触媒で排気中の窒素酸化物を還元浄化する排気浄化装置に用いられ、液体還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、貯蔵タンク内の液体還元剤を圧送するためのポンプと、ポンプにより圧送される液体還元剤の供給を制御する還元剤噴射弁と、液体還元剤が流れる還元剤供給通路と、を備えた還元剤供給システムの制御方法であって、内燃機関を自動停止させるアイドリングストップ制御によって内燃機関が停止している状態で、還元剤供給系に備えられた加熱手段が作動中であるか否かを判別し、加熱手段が作動中である場合には加熱手段の作動を停止させることを特徴とする還元剤供給システムの制御方法である。 Another aspect of the present invention is an exhaust purification system in which a liquid reducing agent is injected and supplied to an exhaust upstream side of a reduction catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, and nitrogen oxides in exhaust gas are reduced and purified by the reduction catalyst. A storage tank in which the liquid reducing agent is stored, a pump for pumping the liquid reducing agent in the storage tank, and a reducing agent injection valve for controlling the supply of the liquid reducing agent pumped by the pump; A control method for a reducing agent supply system comprising a reducing agent supply passage through which a liquid reducing agent flows, wherein the internal combustion engine is stopped by idling stop control that automatically stops the internal combustion engine. It is a control method for a reducing agent supply system, wherein it is determined whether or not the provided heating means is operating, and when the heating means is operating, the operation of the heating means is stopped.
本発明の還元剤供給システムの制御装置によれば、内燃機関がアイドリングストップ制御によって自動停止された際に加熱手段の作動を停止させる加熱手段作動制御部を備えるために、キースイッチがオンであるにもかかわらず還元剤の噴射制御が行われない状態での加熱手段の作動を中止して、エネルギーの無駄な消費を抑えることができる。 According to the control device of the reducing agent supply system of the present invention, the key switch is turned on in order to include the heating unit operation control unit that stops the operation of the heating unit when the internal combustion engine is automatically stopped by the idling stop control. Nevertheless, the operation of the heating means in a state where the injection control of the reducing agent is not performed can be stopped, and wasteful consumption of energy can be suppressed.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置において、内燃機関がアイドリングストップ制御によって自動停止された後、所定時間経過後に加熱手段の作動を停止させるようにすることにより、短時間でアイドリングストップモードが解除され、内燃機関が再始動した場合に、内燃機関が自動停止している間に還元剤供給系の温度が低下することがなくなり、液体還元剤の凍結が防止される。 Further, in the control device of the reducing agent supply system of the present invention, after the internal combustion engine is automatically stopped by the idling stop control, the operation of the heating means is stopped after a predetermined time has elapsed, so that the idling stop mode can be performed in a short time. Is released and the internal combustion engine is restarted, the temperature of the reducing agent supply system does not decrease while the internal combustion engine is automatically stopped, and the liquid reducing agent is prevented from freezing.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置において、内燃機関がアイドリングストップ制御によって自動停止された後、加熱手段の作動を停止させるまでの時間を外気温度に応じて変更することにより、液体還元剤がより凍結しやすいような状態においては比較的長く加熱手段を作動させておく一方、比較的凍結しにくいような状態においては速やかに加熱手段の作動を停止させて、エネルギーの無駄な消費を抑えることができる。 Further, in the control device of the reducing agent supply system of the present invention, after the internal combustion engine is automatically stopped by the idling stop control, the time until the operation of the heating unit is stopped is changed according to the outside air temperature, thereby reducing the liquid reduction. In a state where the agent is more likely to freeze, the heating means is operated for a relatively long time, while in a state where the agent is relatively difficult to freeze, the operation of the heating means is quickly stopped to waste energy. Can be suppressed.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置において、内燃機関がアイドリングストップ制御によって自動停止された後、加熱手段の作動を停止させるまでの時間を加熱手段の動力源から供給されるエネルギーの状態に応じて変更することにより、エネルギーの残量が低下している場合には早期に加熱手段を停止させる一方、エネルギーの残量が十分である場合には、液体還元剤の回収状態を考慮して加熱手段の停止のタイミングを計ることができる。 Further, in the control device of the reducing agent supply system of the present invention, after the internal combustion engine is automatically stopped by the idling stop control, the time until the operation of the heating means is stopped is the state of energy supplied from the power source of the heating means. If the remaining amount of energy is reduced, the heating means is stopped early, while if the remaining amount of energy is sufficient, the recovery state of the liquid reducing agent is taken into consideration. Thus, the timing of stopping the heating means can be measured.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置において、内燃機関がアイドリングストップ制御によって自動停止された後、還元剤供給系の液体還元剤を貯蔵タンク内に回収することにより、キースイッチがオンであるにもかかわらず還元剤の噴射制御が行われない状態で、液体還元剤が還元剤供給系内で凍結することを防止することができる。 In the control device for the reducing agent supply system of the present invention, after the internal combustion engine is automatically stopped by the idling stop control, the liquid reducing agent in the reducing agent supply system is recovered in the storage tank, so that the key switch is turned on. It is possible to prevent the liquid reducing agent from freezing in the reducing agent supply system in a state in which the injection control of the reducing agent is not performed.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置において、内燃機関がアイドリングストップ制御によって自動停止された後、所定時間経過後に液体還元剤を回収させるようにすることにより、短時間でアイドリングストップモードが解除され、内燃機関が再始動した場合に、速やかに液体還元剤の噴射供給を再開することができる。 In the control device of the reducing agent supply system of the present invention, the idling stop mode can be set in a short time by allowing the liquid reducing agent to be collected after a predetermined time has elapsed after the internal combustion engine is automatically stopped by the idling stop control. When the engine is released and the internal combustion engine is restarted, it is possible to quickly restart the injection of the liquid reducing agent.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置において、所定条件が成立している場合に、アイドリングストップ制御により内燃機関が自動停止状態にあると判定することにより、アイドリングストップ装置によって内燃機関が自動停止させられるタイミングと関連させて、加熱手段制御部を制御することができる。 In the control device of the reducing agent supply system of the present invention, when the predetermined condition is satisfied, the internal combustion engine is automatically operated by the idling stop device by determining that the internal combustion engine is in the automatic stop state by the idling stop control. The heating means controller can be controlled in association with the timing of stopping.
また、本発明の還元剤供給システムの制御装置において、エンジン制御装置からの信号に基づき、アイドリングストップ制御により内燃機関が自動停止状態にあると判定することにより、制御装置の構成を簡略化することができるとともに、アイドリングストップ装置によって内燃機関が自動停止させられるタイミングと確実に関連付けて、加熱手段制御部を制御することができる。 Further, in the control device of the reducing agent supply system of the present invention, the configuration of the control device is simplified by determining that the internal combustion engine is in the automatic stop state by the idling stop control based on the signal from the engine control device. In addition, it is possible to control the heating means controller in a reliable manner in association with the timing at which the internal combustion engine is automatically stopped by the idling stop device.
また、本発明の還元剤供給システムの制御方法によれば、内燃機関がアイドリングストップ制御によって自動停止された際に加熱手段の作動が停止されるため、キースイッチがオンにもかかわらず還元剤の噴射制御が行われることのない状態で加熱手段が作動することによる、エネルギーの無駄な消費が抑えられるようになる。 Further, according to the control method of the reducing agent supply system of the present invention, the operation of the heating means is stopped when the internal combustion engine is automatically stopped by the idling stop control. Wasteful consumption of energy due to the operation of the heating means in a state where the injection control is not performed can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の還元剤供給システムの制御装置及び制御方法に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものについては同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments relating to a control device and a control method for a reducing agent supply system of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. However, this embodiment shows one aspect of the present invention and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention.
In addition, in each figure, what has attached | subjected the same code | symbol has shown the same member, and description is abbreviate | omitted suitably.
1.排気浄化装置
まず、本実施形態の還元剤供給システムの制御装置が備えられる排気浄化装置の構成の一例について図1を参照しつつ説明する。
図1に示す排気浄化装置10は、液体還元剤としての尿素水溶液を、排気通路中に配設された還元触媒13の上流側に噴射供給し、還元触媒13において排気ガス中に含まれるNOXを選択的に還元浄化する排気浄化装置10である。この排気浄化装置10は、内燃機関5に接続された排気管11の途中に配設され、排気ガス中に含まれるNOXを選択的に還元するための還元触媒13と、還元触媒13の上流側で排気管11内に還元剤を噴射供給するための還元剤噴射弁31を含む還元剤供給システム20とを主たる要素として構成されている。
1. Exhaust Purification Device First, an example of the configuration of an exhaust purification device provided with the control device of the reducing agent supply system of the present embodiment will be described with reference to FIG.
The
2.還元剤供給システム
本実施形態の排気浄化装置10に備えられた還元剤供給システム20は、還元触媒13の上流側で排気管11に固定された還元剤噴射弁31と、液体還元剤が貯蔵された貯蔵タンク50と、貯蔵タンク50内の還元剤を還元剤噴射弁31に対して圧送するポンプ41を含むポンプモジュール40と、排気管11内に噴射供給する還元剤の噴射量を制御するために、還元剤噴射弁31やポンプ41の制御を行う制御装置(以下、「DCU:Dosing Control Unit」と称する。)60を備えている。また、ポンプモジュール40と還元剤噴射弁31とは第1の供給通路58によって接続され、貯蔵タンク50とポンプモジュール40とは第2の供給通路57によって接続され、さらに、ポンプモジュール40と貯蔵タンク50とは循環通路59によって接続されている。
2. Reducing agent supply system The reducing
また、図1に示す排気浄化装置10の例では、DCU60には内燃機関5の運転状態を制御するための制御装置(以下、「ECU:Engine Control Unit」と称する。)70が接続されており、内燃機関5の燃料噴射量や噴射タイミング、回転数等をはじめとする内燃機関の運転状態に関する情報が出力されてくるようになっている。
なお、本実施形態では、ECU70とDCU60とが別の制御装置として構成されているが、これらのECU70とDCU60とが一つの制御装置として構成されていても構わない。また、DCU60に入出力される各信号はCANを介してやり取りされるように構成することもできる。
In the example of the exhaust
In this embodiment, the
貯蔵タンク50には、内部に貯蔵された液体還元剤の温度を検知するための温度センサ51が備えられるとともに、液体還元剤を加熱するためのヒーター91が備えられている。温度センサ51によって検知された値は信号としてDCU60に対して出力され、液体還元剤の温度が所定値以下の場合には、ヒーター91に通電されるようになっている。ヒーター91は、例えば、電熱線を使用することができるが、これに限られるものではなく、公知のものを適宜使用することができる。
The
また、ポンプモジュール40にはポンプ41が備えられ、第2の供給通路57を介して貯蔵タンク50内の液体還元剤を汲み上げるとともに、第1の供給通路58を介して還元剤噴射弁31に圧送するようになっている。このポンプ41は、例えば電動ギアポンプからなり、DCU60から送られてくる信号によってDUTY制御されるようにすることができる。また、第1の供給通路58には圧力センサ43が備えられており、圧力センサ43によって検知された値は信号としてDCU60に出力され、第1の供給通路58内の圧力値が所定値に維持されるようにポンプ41の駆動DUTYが制御されるようになっている。すなわち、第1の供給通路58内の圧力が所定値よりも低下するような状態においては、ポンプ41の駆動DUTYは大きくなるように制御され、第1の供給通路58内の圧力が所定値よりも上昇するような状態においては、ポンプ41の駆動DUTYは小さくなるように制御される。
なお、「ポンプの駆動DUTY」とは、PWM(pulse width modulation)制御において、1周期当たりに占めるポンプの駆動時間の割合を意味している。
Further, the
Note that “pump drive DUTY” means the ratio of pump drive time per cycle in PWM (pulse width modulation) control.
また、第1の供給通路58にはメインフィルタ47が備えられ、還元剤噴射弁31に圧送される液体還元剤中の異物が捕集されるようになっている。また、ポンプ41とメインフィルタ47との間の第1の供給通路58から循環通路59が分岐して設けられ、貯蔵タンク50に接続されている。この循環通路59の途中にはオリフィス45が備えられるとともに、オリフィス45よりも貯蔵タンク50側に圧力制御弁49が備えられている。このような循環通路59を備えることにより、圧力センサ43の検出値をもとにフィードバック制御されるポンプ41によって液体還元剤が圧送される状態で、第1の供給通路58内の圧力値が所定値を超えた場合に、圧力制御弁49が開弁し、液体還元剤の一部が貯蔵タンク50内に還流されるようになっている。圧力制御弁49は、例えば、公知のチェック弁等を使用することができる。
Further, the
また、ポンプモジュール40にはリバーティングバルブ71が備えられ、還元剤供給システム20が液体還元剤の噴射制御を行わない場合等において、ポンプモジュール40や還元剤噴射弁31、第1の供給通路58、第2の供給通路57等を含む還元剤供給系の液体還元剤が貯蔵タンク50に回収できるようになっている。したがって、冷寒時等の液体還元剤が凍結しやすい温度条件下において、内燃機関5の運転を停止させ、還元剤供給システム20の制御を行わないような場合に、還元剤供給系内での液体還元剤の凍結が防止され、その後内燃機関の運転を再開したときに速やかに液体還元剤の噴射制御を行えるようにすることができる。
このリバーティングバルブ71は、例えば、DCU60からの制御信号によってオンオフ制御されるON−OFF弁が用いられ、開弁時に液体還元剤を貯蔵タンク50内に回収することができるようになっている。
Further, the
The reverting valve 71 is, for example, an ON-OFF valve that is on / off controlled by a control signal from the
また、還元剤噴射弁31は、例えば、DUTY制御により開弁のON−OFFを制御するON−OFF弁からなるものとすることができる。また、ポンプモジュール40から還元剤噴射弁31に圧送される液体還元剤は所定の圧力で維持されるようになっており、DCU60から送られてくる制御信号によって還元剤噴射弁31が開かれたときに還元剤が排気通路中に噴射されるようになっている。
Further, the reducing
また、還元剤供給システム20の還元剤供給系の各部位にはそれぞれヒーター92〜97が備えられている。これらのヒーター92〜97は、冷寒時等において液体還元剤が還元剤供給系内に存在する場合に、液体還元剤が凍結して部分的に又は完全に還元剤供給系を塞いでしまい、還元剤噴射弁31による還元剤の噴射制御を正確に行えなくなることを防ぐために備えられている。また、これらのヒーター92〜97は、DCU60によって通電が制御されるようになっている。例えば、液体還元剤の温度や外気温度等をもとにして、還元剤供給系で液体還元剤が凍結を生じるような温度条件下にあると判断されたときに、バッテリーから電圧が供給され、加熱されるようになっている。
これらのヒーター92〜97についても、特に制限されるものではなく、例えば、電熱線等を使用することができる。
Each part of the reducing agent supply system of the reducing
These
3.内燃機関の制御装置(ECU)
本発明が適用される還元剤供給システム20が備えられる内燃機関5には、内燃機関5を自動停止させるためのアイドリングストップ機能が備えられている。このアイドリングストップ機能は、内燃機関のキースイッチがオンになっている状態で、内燃機関の回転数が所定値以下になった場合等、所定のアイドリングストップ条件が成立した場合に内燃機関5を自動停止させ、排気ガスによる大気汚染やエンジン音による騒音を防止するための機能である。
3. Internal combustion engine control unit (ECU)
The
図2は、アイドリングストップ制御を行う機能を備えたECU70の構成の一例を示している。このECU70は、公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、アイドリングストップ制御に関する部分について、機能的なブロックに表された構成例が示されている。
本実施形態におけるECU70は、スイッチ状態検出部(「Swt検出」と表記)と、回転数検出部(「Ne検出」と表記)と、車速検出部(「車速検出」と表記)と、これらの各部からの検出結果を受け取り内燃機関を自動停止させるアイドリングストップ制御部(「Idle-Stop制御」と表記)等を主要な要素として構成されている。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータ(図示せず)によるプログラムの実行によって実現されるものである。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the
The
このうち、スイッチ状態検出部は、キースイッチがオンオフいずれの位置にあるかを検出し、アイドリングストップ制御部に信号を出力するようになっている。また、回転数検出部は、内燃機関の回転数を検出し、アイドリングストップ制御部に信号を出力するようになっている。さらに、車速検出部は、内燃機関が搭載された車両における車輪の回転数等をもとにして車両の速度を推定し、アイドリングストップ制御部に信号を出力するようになっている。
ただし、回転数検出部や車速検出部における検出の方法については特に制限されるものではなく、上述した方法以外の方法によって検出するようにしてもよい。
Among these, the switch state detection unit detects whether the key switch is on or off, and outputs a signal to the idling stop control unit. The rotation speed detection unit detects the rotation speed of the internal combustion engine and outputs a signal to the idling stop control unit. Further, the vehicle speed detection unit estimates the vehicle speed based on the number of rotations of wheels in the vehicle on which the internal combustion engine is mounted, and outputs a signal to the idling stop control unit.
However, the detection method in the rotation speed detection unit and the vehicle speed detection unit is not particularly limited, and may be detected by a method other than the method described above.
また、アイドリングストップ制御部は、上記の各部から送られてくる信号をもとにして、内燃機関を自動停止させるアイドリングストップ条件が成立しているか否かを判別し、条件が成立している場合には内燃機関を停止させるように制御するようになっている。ここで、アイドリングストップ条件とは、例えば、キースイッチがオンの状態にあり、内燃機関の回転数が所定のしきい値以下であり、さらに、車速が所定のしきい値以下である状態が、所定時間以上継続したような場合とすることができる。 In addition, the idling stop control unit determines whether or not an idling stop condition for automatically stopping the internal combustion engine is satisfied based on the signals sent from the respective units, and the conditions are satisfied. The internal combustion engine is controlled to be stopped. Here, the idling stop condition is, for example, a state where the key switch is in an on state, the rotational speed of the internal combustion engine is equal to or lower than a predetermined threshold, and the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined threshold. It can be a case where it continues for a predetermined time or more.
本実施形態のECU70では、キースイッチがオンになっているにもかかわらず車両が停止している状態が検知されたときにタイマカウントを開始し、同様の状態で所定時間経過した場合にはアイドリングストップ条件が成立したと判定し、内燃機関を自動停止するように構成されている。一方、タイマカウントを開始した後、所定時間経過前に、車両が動き出したりキースイッチがオフにされたりした場合には、タイマがリセットされ、アイドリングストップ制御は中止される。
In the
また、図示しないものの、本実施形態のECU70は、一旦アイドリングストップ条件が成立し、内燃機関を自動停止させた後、アクセルレバーが踏まれたり所定のスイッチがオンにされたりしたときに、再び内燃機関を運転状態に復帰させるための復帰制御部を備えている。
そして、ECU70は、アイドリングストップ条件が成立し、内燃機関が自動停止中である場合には、アイドリングストップ機能によって内燃機関が停止中であることをDCU60に対して出力するようになっている。
ただし、アイドリングストップ条件については、それ以外にも様々な要素を付加して判別することができ、上記の構成に限られるものではない。例えば、トランスミッションのギアがニュートラルにあることや、マニュアルトランスミッション車である場合にはクラッチが踏まれていることなどを条件に付加して、内燃機関を自動停止させるかを判定するようにしてもよい。
Although not shown, the
When the idling stop condition is satisfied and the internal combustion engine is automatically stopped, the
However, the idling stop condition can be determined by adding various other elements, and is not limited to the above configuration. For example, it may be determined whether to automatically stop the internal combustion engine by adding a condition that the gear of the transmission is neutral or that the clutch is stepped on if it is a manual transmission vehicle. .
4.還元剤供給システムの制御装置(DCU)
図3は、本実施形態の還元剤供給システムを制御するためのDCU60の構成を示している。このDCU60は、ECU70と同様、公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、図1の還元剤噴射弁31、ポンプ41、リバーティングバルブ71及びヒーター92〜97の動作制御に関する部分について、機能的なブロックに表された構成例が示されている。
本実施形態におけるDCU60は、アイドリングストップ判定部(「Idle-Stop判定」と表記)と、加熱手段作動判定部(「Heater作動判定」と表記)と、エネルギー検出部(「Heater動力検出」と表記)と、外気温度検出部(「Temp検出」と表記)と、加熱手段制御部(「Heater制御」と表記)と、還元剤噴射制御部(「Uds制御」と表記)と、リバーティングバルブ制御部(「Rtv制御」と表記)等を主要な要素として構成されている。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータ(図示せず)によるプログラムの実行によって実現されるものである。
4). Reducing agent supply system control unit (DCU)
FIG. 3 shows a configuration of the
The
アイドリングストップ判定部は、ECU70から送られてくる信号をもとに、アイドリングストップ制御によって内燃機関が自動停止させられている状態か否かを判別するものである。また、内燃機関が自動停止状態にあると判別された場合には、後述する加熱手段制御部、還元剤噴射制御部、及びリバーティングバルブ制御部に対して信号を出力するようになっている。
The idling stop determination unit determines whether or not the internal combustion engine is automatically stopped by the idling stop control based on a signal sent from the
また、加熱手段作動判定部は、還元剤供給系に備えられたヒーターの少なくとも一つが作動中であるか否かを判別するものである。また、エネルギー検出部は、還元剤供給系に備えられたヒーターを作動させるための動力源から供給されているエネルギーの大きさを検知するためのものである。動力源とは、例えばバッテリーであり、エネルギー検出部はバッテリーの供給電圧を検出するようになっている。また、外気温度検出部は、例えば、車両に搭載されている外気温度を検知する温度センサからの出力情報をもとに、外気温度を検出するためのものである。
これらの各部による判定結果及び検出結果は、それぞれ加熱手段制御部に送られるようになっている。
The heating means operation determination unit determines whether at least one of the heaters provided in the reducing agent supply system is operating. The energy detection unit is for detecting the magnitude of energy supplied from a power source for operating a heater provided in the reducing agent supply system. The power source is, for example, a battery, and the energy detection unit detects a supply voltage of the battery. The outside air temperature detecting unit is for detecting the outside air temperature based on output information from a temperature sensor that detects the outside air temperature mounted on the vehicle, for example.
The determination results and detection results by these units are sent to the heating means control unit.
加熱手段制御部は、アイドリングストップ判定部、加熱手段作動判定部、エネルギー検出部、及び外気温度検出部から送られてくる各信号をもとにして、所定条件が成立する場合に加熱手段の作動を停止させるものである。具体的には、アイドリングストップ判定部から内燃機関が自動停止状態にあることを示す信号が送られてきた場合に、加熱手段作動判定部から送られてくる信号をもとにヒーターが作動中であるかを判別し、ヒーターが作動中である場合にはヒーターの作動を停止させることが基本的な制御となっている。 The heating means controller operates the heating means when a predetermined condition is satisfied based on signals sent from the idling stop determination section, the heating means operation determination section, the energy detection section, and the outside air temperature detection section. Is to stop. Specifically, when a signal indicating that the internal combustion engine is in an automatic stop state is sent from the idling stop determination unit, the heater is operating based on the signal sent from the heating means operation determination unit. The basic control is to determine whether the heater is present and to stop the heater when the heater is in operation.
本実施形態のDCU60では、さらに、加熱手段制御部にタイマカウンタ(図3では「タイマ1」と表記)が備えられ、エネルギー検出部から送られてくるバッテリーの供給電圧の情報、及び外気温度検出部から送られてくる外気温度の情報をもとにして、ヒーターを停止させるまでの時間が変更されるようになっている。具体的には、バッテリーの供給電圧及び外気温度に応じて、ヒーターを停止させるまでの時間をあらかじめ規定したマップが格納され、バッテリーの供給電圧が大きい場合や外気温度が低い場合には、ヒーターを停止させるまでの時間を長くすることが許容される一方、供給電圧が小さい場合や外気温度が高い場合には、ヒーターを速やかに停止させるように構成されている。
In the
例えば、液体還元剤が凍結しやすい温度条件下においては、バッテリーの供給電圧に応じてヒーターを停止させるまでの時間を可変とし、供給電圧が高いときには比較的長くされ、供給電圧が低いときには比較的短くされるようにする。このようにすれば、バッテリーの供給電圧を著しく低下させることなく、内燃機関の自動停止中に還元剤供給系の液体還元剤が凍結することを防止することができる。
一方、液体還元剤が凍結しにくい温度条件下においては、ヒーターを作動させておく必要性が低いため、速やかにヒーターを停止させるようにする。このようにすれば、バッテリーの無駄な消費を軽減できるとともに、液体還元剤の凍結のおそれもない。
For example, under a temperature condition in which the liquid reducing agent is likely to freeze, the time until the heater is stopped is made variable according to the supply voltage of the battery, and is relatively long when the supply voltage is high, and relatively long when the supply voltage is low. Try to keep it short. In this way, it is possible to prevent the liquid reducing agent in the reducing agent supply system from freezing during the automatic stop of the internal combustion engine without significantly reducing the supply voltage of the battery.
On the other hand, under the temperature conditions where the liquid reducing agent is difficult to freeze, it is less necessary to operate the heater, so that the heater is promptly stopped. In this way, wasteful consumption of the battery can be reduced, and there is no risk of freezing of the liquid reducing agent.
ただし、バッテリーの供給電圧や外気温度等をもとにしてヒーターの作動を停止させるまでの時間を可変とすることは必須ではなく、これらをともに省略することもできるし、いずれか一方を考慮して制御することもできる。 However, it is not essential to make the time to stop the heater operation based on the battery supply voltage, the outside air temperature, etc., both of which can be omitted, and either of them can be considered. Can also be controlled.
また、還元剤噴射制御部は、通常の運転状態においては、貯蔵タンク内の還元剤に関する情報や排気ガス温度、還元触媒温度、還元触媒下流側でのNOX濃度に関する情報、さらには内燃機関の運転状態に関する情報等をもとにして還元剤の噴射量を制御するようになっている。一方、内燃機関が自動停止状態にあることを示す信号がアイドリングストップ判定部から送られてきたときには、排気ガスの流れがない状態であるため、還元剤噴射弁31を閉じるとともにポンプ41の駆動を停止させるようになっている。
Further, the reducing agent injection control unit, in a normal operation state, information on the reducing agent in the storage tank, information on the exhaust gas temperature, the reduction catalyst temperature, the NO x concentration on the downstream side of the reduction catalyst, and further on the internal combustion engine The injection amount of the reducing agent is controlled based on information on the operating state. On the other hand, when a signal indicating that the internal combustion engine is in the automatic stop state is sent from the idling stop determination unit, since there is no exhaust gas flow, the reducing
また、リバーティングバルブ制御部は、内燃機関が自動停止状態にあることを示す信号がアイドリングストップ判定部から送られてきたときに、還元剤供給系の液体還元剤を貯蔵タンク内に回収するために、リバーティングバルブを開弁するようになっている。
本実施形態のDCU60では、リバーティングバルブ制御部にタイマカウンタ(図3では「タイマ2」と表記)が備えられ、内燃機関が自動停止された後、所定時間経過後にリバーティングバルブを開弁するように構成されている。これによって、内燃機関がアイドリングストップ制御によって自動停止された後、短時間で再び運転モードに復帰した場合には、還元剤供給系に液体還元剤が残留したままに維持され、速やかに液体還元剤の噴射制御を開始することができるようになっている。
Further, the reverting valve control unit recovers the liquid reducing agent in the reducing agent supply system into the storage tank when a signal indicating that the internal combustion engine is in the automatic stop state is sent from the idling stop determination unit. In addition, the reverting valve is opened.
In the
5.還元剤噴射制御
次に、図1の排気浄化装置10に備えられた還元剤供給システム20によって行われる還元剤噴射制御について説明する。
内燃機関の運転時において、貯蔵タンク50内の液体還元剤は、ポンプ41によって汲み上げられ、還元剤噴射弁31に圧送される。このとき、ポンプ41の下流側の第1の供給通路58に備えられた圧力センサ43による検出値をフィードバックし、所定の圧力値を示すように制御される。例えば、検出値が所定値未満の場合にはポンプ41の出力を高める一方、圧力値が所定値を超える場合にはポンプ41の出力を低下させるとともに圧力制御弁49を介して液体還元剤が貯蔵タンク50に還流されて減圧される。これによって、還元剤噴射弁31側に圧送される還元剤の圧力がほぼ一定の値に維持される。
5. Reducing Agent Injection Control Next, reducing agent injection control performed by the reducing
During operation of the internal combustion engine, the liquid reducing agent in the
また、ポンプモジュール40から還元剤噴射弁31に圧送された還元剤は、ほぼ一定の圧力値に維持されており、還元剤噴射弁31が開いたときに排気通路内に噴射されるようになっている。DCU60は、内燃機関の運転状態や排気温度、還元触媒13の温度、さらには還元触媒13の下流側で測定される、還元されずに還元触媒13を通過したNOX量等の情報をもとに噴射すべき還元剤の噴射供給量を決定し、それに応じた制御信号を生成して還元剤噴射弁31に対して出力する。還元剤噴射弁31はこの制御信号によってDUTY制御が行われ、適切な量の還元剤が排気通路中に噴射供給される。排気通路中に噴射された還元剤は、還元触媒13に流入し、排気ガス中に含まれるNOXの還元反応に用いられる。
Further, the reducing agent pumped from the
6.内燃機関の自動停止状態における制御
次に、図3に示す本実施形態の還元剤供給システムの制御装置(DCU)60において、アイドリングストップ条件が成立し、自動停止されたときに行われる還元剤供給システム20の制御方法のルーチンの一例について、図4〜図6に示す制御フローを参照しつつ説明する。
6). Control in Internal Stop State of Internal Combustion Engine Next, in the controller (DCU) 60 of the reducing agent supply system of the present embodiment shown in FIG. 3, the reducing agent supply performed when the idling stop condition is satisfied and the engine is automatically stopped. An example of a control method routine of the
まず、図4に示すように、スタート後のステップS11において、内燃機関がアイドリングストップ制御によって自動停止しているか否か、すなわち、アイドリングストップモードにあるか否かを判別する。本実施形態のDCU60は、アイドリングストップ条件が成立し、内燃機関が自動停止した場合には、ECU70から信号が送られてくるようになっているため、ステップS11ではこの信号に基づいて判別が行われる。
First, as shown in FIG. 4, in step S11 after the start, it is determined whether or not the internal combustion engine is automatically stopped by the idling stop control, that is, whether or not it is in the idling stop mode. When the idling stop condition is satisfied and the internal combustion engine is automatically stopped, the
ここで、ECU70で行われる、アイドリングストップ条件成立による内燃機関の自動停止制御のフローの一例を図6に示す。
この例では、まず、ステップS1において、内燃機関のキースイッチがオンになっているか否かが判別され、キーオンになっている場合にはステップS2に進む。
ステップS2では、内燃機関の回転数Neを検出し、回転数Neが所定の基準値Ne0以下であるか否かが判別される。そして、回転数Neが基準値Ne以下である場合にはステップS3に進む。この基準値Ne0は、アイドリング状態であることが判別できる値に設定されている。
Here, FIG. 6 shows an example of the flow of the automatic stop control of the internal combustion engine performed by the
In this example, first, in step S1, it is determined whether or not the key switch of the internal combustion engine is turned on. If the key switch is turned on, the process proceeds to step S2.
In step S2, the rotational speed Ne of the internal combustion engine is detected, and it is determined whether or not the rotational speed Ne is equal to or less than a predetermined reference value Ne0. If the rotational speed Ne is equal to or less than the reference value Ne, the process proceeds to step S3. The reference value Ne0 is set to a value that can be determined to be an idling state.
次いで、ステップS3では、車両の速度を検出し、車速が所定の基準値S0以下であるか否かが判別される。そして、車速が基準値S0以下である場合にはステップS4に進む。この基準値S0は、一般的には0km/hrに設定され、車両が停止中であることが判別できるようになっている。 Next, in step S3, the speed of the vehicle is detected, and it is determined whether or not the vehicle speed is equal to or less than a predetermined reference value S0. If the vehicle speed is less than or equal to the reference value S0, the process proceeds to step S4. The reference value S0 is generally set to 0 km / hr so that it can be determined that the vehicle is stopped.
ここまでのステップS1〜ステップS3までのいずれかの条件が満たされない場合には、アイドリングストップ制御が終了される一方、ステップS1〜ステップS3までのすべての条件が満たされて進んだステップS4ではタイマを作動する。
次いで、ステップS5〜ステップS6では、タイマが作動してから基準時間T0を経過するまでの間に、キースイッチがオンになっており、かつ、内燃機関の回転数Neが基準値Ne0以下となっているかが判別される。基準時間T0を経過するまでの間に、キースイッチがオフにされるか、又は内燃機関の回転数Neが基準値Ne0を超えた場合には、アイドリングストップ制御が終了される。
If any of the conditions up to step S1 to step S3 is not satisfied, the idling stop control is terminated, while in step S4, where all the conditions from step S1 to step S3 are satisfied, the timer is advanced. Actuate.
Next, in step S5 to step S6, the key switch is turned on and the rotational speed Ne of the internal combustion engine becomes equal to or less than the reference value Ne0 after the timer is activated until the reference time T0 elapses. Is determined. If the key switch is turned off before the reference time T0 elapses or the rotational speed Ne of the internal combustion engine exceeds the reference value Ne0, the idling stop control is terminated.
一方、キースイッチがオン、かつ、内燃機関の回転数Neが基準値以下のまま基準時間T0を経過した場合には、ステップS7に進み、内燃機関を停止させることによって、アイドリングストップ制御が終了する。
この後、図示されていないものの、内燃機関がアイドリングストップ制御によって自動停止中であることを示す信号を、DCUに対して出力するようになっている。
なお、アイドリングストップ条件が成立しているか否かを、DCUで直接判別するように構成する場合には、図4の制御フローのステップS11を、図6の制御フローのステップS1〜ステップS7と置き換えることができる。
On the other hand, when the key switch is turned on and the reference time T0 has passed with the engine speed Ne remaining below the reference value, the process proceeds to step S7, and the idling stop control is terminated by stopping the engine. .
Thereafter, although not shown, a signal indicating that the internal combustion engine is automatically stopped by the idling stop control is output to the DCU.
When the DCU directly determines whether or not the idling stop condition is satisfied, step S11 in the control flow in FIG. 4 is replaced with steps S1 to S7 in the control flow in FIG. be able to.
図4に戻り、ステップS11で内燃機関が自動停止状態にあると判別された場合には、ステップS12に進み、還元剤供給系に備えられたヒーター92〜97のいずれかが作動中であるか否かが判別される。すべてのヒーター92〜97が作動していない場合には、図5のステップS20に進む一方、いずれかのヒーターが作動中である場合にはステップS13に進む。
Returning to FIG. 4, if it is determined in step S11 that the internal combustion engine is in the automatic stop state, the process proceeds to step S12, and is any of the
次いで、ステップS13で、ヒーターに電圧を供給するバッテリーの供給電圧の値、及び外気温度を検出した後、ステップS14では、バッテリーの供給電圧及び外気温度をもとにして、ヒーターの作動を停止させるまでの時間であるタイマ1値Ta0を演算する。
例えば、バッテリーの供給電圧及び外気温度に応じて、ヒーターを停止させるまでの時間をあらかじめ規定したマップを格納しておき、読み取るようにすることができる。液体還元剤が凍結しやすい温度条件下においては、バッテリーの供給電圧に応じて、供給電圧が高いときには比較的長くし、供給電圧が低いときには比較的短くする。一方、液体還元剤が凍結しにくい温度条件下においては、ヒーターを作動させておく必要性が低いため、速やかにヒーターを停止させるようにする。
Next, in step S13, the value of the supply voltage of the battery that supplies voltage to the heater and the outside air temperature are detected. In step S14, the heater is stopped based on the supply voltage and the outside air temperature of the battery.
For example, a map that predefines the time until the heater is stopped according to the supply voltage of the battery and the outside air temperature can be stored and read. Under a temperature condition where the liquid reducing agent is likely to freeze, the liquid reducing agent is made relatively long when the supply voltage is high and relatively short when the supply voltage is low, depending on the supply voltage of the battery. On the other hand, under the temperature conditions where the liquid reducing agent is difficult to freeze, it is less necessary to operate the heater, so that the heater is promptly stopped.
ステップS14でタイマ1値Ta0が決定されると、ステップS15においてタイマ1を作動させてカウントを開始する。次いで、ステップS16〜ステップS17では、タイマ1が作動してからタイマ1値Ta0を経過するまでの間、内燃機関の回転数Neが基準値Ne0以下となっているか否かが判別される。タイマ1値Ta0を経過するまでの間に内燃機関の回転数Neが基準値Ne0を超えた場合には、再び内燃機関が運転状態に復帰し、液体還元剤の噴射制御が再開されるため、ステップS19に進み、ヒーターの作動を継続させるべくタイマ1をリセットして終了する。
When the
一方、内燃機関の回転数Neが基準値Ne0以下のままタイマ1値Ta0を経過した場合にはステップS18に進み、ヒーターへの通電を遮断し、ヒーターの作動を停止させた後、ステップS20に進む。アイドリングストップ制御によって内燃機関が停止された状態では、排気ガスの流れが存在せず、液体還元剤の噴射制御が行われないために、アイドリングストップ状態で所定時間が経過した場合にヒーターの作動を停止させることにより、ヒーターが作動し続けることによるバッテリーの浪費を防ぐことができる。
なお、ステップS16で、再び内燃機関が運転状態に復帰するか否かの判定を内燃機関の回転数Neに基づいて行っているが、アクセルが踏まれたか否か等の別の条件に基づいて判定するようにしてもよい。
On the other hand, if the timer Ne value Ta0 has elapsed while the rotational speed Ne of the internal combustion engine remains below the reference value Ne0, the process proceeds to step S18, the heater is de-energized, the heater operation is stopped, and then the process proceeds to step S20. move on. When the internal combustion engine is stopped by the idling stop control, there is no flow of exhaust gas, and the liquid reductant injection control is not performed, so that the heater is operated when a predetermined time has elapsed in the idling stop state. By stopping, it is possible to prevent the battery from being wasted due to the heater continuously operating.
In step S16, whether or not the internal combustion engine returns to the operating state is determined again based on the rotational speed Ne of the internal combustion engine. However, based on another condition such as whether or not the accelerator is depressed. You may make it determine.
ヒーターの作動を停止した後、ステップS20以降では、還元剤供給系に残留する液体還元剤の回収制御が行われる。
まず、ステップS20においてタイマ2を作動させる。次いで、ステップS21〜ステップS22では、タイマ2が作動してからタイマ2値Tb0を経過するまでの間、内燃機関の回転数Neが基準値Ne0以下となっているか否かが判別される。タイマ2値Tb0を経過するまでの間に内燃機関の回転数Neが基準値Ne0を超えた場合には、再び内燃機関が運転状態に復帰し、液体還元剤の噴射制御が再開されるため、ステップS24に進み、還元剤供給系の液体還元剤の回収は行わずに、タイマ2をリセットして終了する。
After the operation of the heater is stopped, recovery control of the liquid reducing agent remaining in the reducing agent supply system is performed after step S20.
First, the timer 2 is operated in step S20. Next, in step S21 to step S22, it is determined whether or not the rotational speed Ne of the internal combustion engine is equal to or less than a reference value Ne0 after the timer 2 is actuated until the timer 2 value Tb0 elapses. If the rotational speed Ne of the internal combustion engine exceeds the reference value Ne0 before the timer 2 value Tb0 elapses, the internal combustion engine returns to the operating state again, and the injection control of the liquid reducing agent is resumed. Proceeding to step S24, the recovery of the liquid reducing agent in the reducing agent supply system is not performed, and the timer 2 is reset and terminated.
一方、内燃機関の回転数Neが基準値Ne0以下のままタイマ2値Tb0を経過した場合にはステップS23に進み、ポンプ41の駆動を停止させる一方、リバーティングバルブ71を駆動させることによって、還元剤供給系に残留する液体還元剤を貯溜タンク50内に回収する。これによって、アイドリングストップ制御によって内燃機関が停止された場合には、ヒーターの作動が停止されるとともに液体還元剤が回収され、バッテリーの浪費が防止されるとともに、還元剤供給系で液体還元剤が凍結したり結晶化したりすることを防ぐことができる。
なお、先のステップS18においてヒーターの作動が停止されているが、ヒーターの作動停止から液体還元剤の回収までの時間は短時間であるため、この間に液体還元剤が凍結するおそれはないようになっている。
On the other hand, if the timer Ne value Tb0 has elapsed with the rotational speed Ne of the internal combustion engine kept below the reference value Ne0, the process proceeds to step S23, where the pump 41 is stopped while the reverting valve 71 is driven, thereby reducing The liquid reducing agent remaining in the agent supply system is collected in the
In addition, although the operation of the heater is stopped in the previous step S18, the time from the stop of the heater operation to the recovery of the liquid reducing agent is short, so that the liquid reducing agent is not likely to freeze during this time. It has become.
7.別の構成例
これまで説明した制御フローは実施形態の一例であり、一部のステップを省略したり、順序を入れ替えて実施したりすることができる。
例えば、液体還元剤の回収制御を行うにあたり、ヒーターの作動を停止した場合に必ず液体還元剤の回収を行うようにする場合には、上述のステップS20〜ステップS22を省略するようにしてもよい。
また、ステップS20〜ステップS24の還元剤の回収制御と、ステップS12〜ステップS19のヒーターの停止制御との順序を入れ替えて実施した場合には、液体還元剤が回収された後にヒーターの作動が停止されるため、液体還元剤の凍結が確実に防がれる。
7. Another Configuration Example The control flow described so far is an example of an embodiment, and some steps can be omitted or the order can be changed.
For example, when performing the recovery control of the liquid reducing agent, when the liquid reducing agent is always recovered when the heater is stopped, the above-described steps S20 to S22 may be omitted. .
Further, when the reducing agent recovery control in steps S20 to S24 and the heater stop control in steps S12 to S19 are performed in a reversed order, the heater operation is stopped after the liquid reducing agent is recovered. Therefore, freezing of the liquid reducing agent is surely prevented.
また、本実施形態では、ポンプによって圧送される液体還元剤を還元剤噴射弁で排気管中に直接噴射する形態の還元剤供給システムを例に採って説明しているが、本発明は、これ以外にも、ポンプによって圧送される還元剤の流量を調節する弁を介して混合室に供給し、高圧エアによって霧化しながら排気管中に供給するエアアシスト式の還元剤供給システムに適用することもできる。 In the present embodiment, the reducing agent supply system in which liquid reducing agent pumped by the pump is directly injected into the exhaust pipe by the reducing agent injection valve is described as an example. In addition to this, it is applied to an air-assisted reducing agent supply system that supplies the mixing chamber through a valve that adjusts the flow rate of the reducing agent pumped by the pump and supplies it into the exhaust pipe while atomizing with high-pressure air. You can also.
10:排気浄化装置、11:排気通路、13:還元触媒、15・16:温度センサ、17:NOXセンサ、20:還元剤供給システム、31:還元剤噴射弁、40:ポンプモジュール、41:ポンプ、43:圧力センサ、45:オリフィス、47:メインフィルタ、49:圧力制御弁、50:貯蔵タンク、51:温度センサ、57:第2の供給通路、58:第1の供給通路、59:循環経路、60:還元剤供給システム制御装置(DCU)、70:エンジン制御装置(ECU)、71:リバーティングバルブ、91・92・93・94・95・96・97:ヒーター 10: exhaust purification device, 11: exhaust passage, 13: reduction catalyst, 15 · 16: temperature sensor, 17: NO X sensor, 20: reducing agent supply system, 31: reducing agent injection valve, 40: pump module, 41: Pump: 43: Pressure sensor, 45: Orifice, 47: Main filter, 49: Pressure control valve, 50: Storage tank, 51: Temperature sensor, 57: Second supply passage, 58: First supply passage, 59: Circulation path, 60: Reducing agent supply system control unit (DCU), 70: Engine control unit (ECU), 71: Reverting valve, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97: Heater
Claims (9)
前記内燃機関を自動停止させるアイドリングストップ制御によって前記内燃機関が停止している状態か否かを判定するアイドリングストップ判定部と、
前記還元剤噴射弁に前記液体還元剤を供給する還元剤供給系に備えられた加熱手段が作動中か否かを判定する加熱手段作動判定部と、
前記内燃機関が自動停止状態にあり、かつ、前記加熱手段が作動中である場合に、前記加熱手段の作動を停止させる加熱手段制御部と、
を備えることを特徴とする還元剤供給システムの制御装置。 The liquid reducing agent is used in an exhaust purification device that injects and supplies a liquid reducing agent to an exhaust upstream side of a reduction catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, and reduces and purifies nitrogen oxides in the exhaust with the reduction catalyst. , A pump for pumping the liquid reducing agent in the storage tank, a reducing agent injection valve for controlling a supply amount of the liquid reducing agent pumped by the pump, and the liquid reduction A controller for controlling a reducing agent supply system including a reducing agent supply passage through which the agent passes;
An idling stop determination unit that determines whether or not the internal combustion engine is stopped by idling stop control that automatically stops the internal combustion engine;
A heating means operation determination unit that determines whether or not a heating means provided in a reducing agent supply system that supplies the liquid reducing agent to the reducing agent injection valve is operating;
A heating means control section for stopping the operation of the heating means when the internal combustion engine is in an automatic stop state and the heating means is operating;
A control device for a reducing agent supply system.
前記内燃機関を自動停止させるアイドリングストップ制御によって前記内燃機関が停止している状態で、前記還元剤供給系に備えられた加熱手段が作動中であるか否かを判別し、前記加熱手段が作動中である場合には前記加熱手段の作動を停止させることを特徴とする還元剤供給システムの制御方法。 The liquid reduction agent is used in an exhaust purification device that injects and supplies a liquid reducing agent to the exhaust upstream side of a reduction catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, and reduces and purifies nitrogen oxides in the exhaust with the reduction catalyst. A storage tank in which an agent is stored, a pump for pumping the liquid reducing agent in the storage tank, a reducing agent injection valve for controlling the supply of the liquid reducing agent pumped by the pump, and the liquid reduction In a control method of a reducing agent supply system comprising a reducing agent supply passage through which an agent flows,
It is determined whether or not the heating means provided in the reducing agent supply system is operating while the internal combustion engine is stopped by idling stop control for automatically stopping the internal combustion engine, and the heating means is operated. A control method for a reducing agent supply system, characterized in that the operation of the heating means is stopped when it is in the middle.
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