JP2010112200A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an internal combustion engine capable of restraining an excessive rise in the temperature of an engine body when setting the air-fuel ratio of exhaust gas supplied to an NOx storage catalyst to the rich or stoichiometric air-fuel ratio. <P>SOLUTION: This control device of the internal combustion engine reduces a combustion quantity of fuel in a combustion chamber, and increases unburnt fuel supplied to the NOx storage catalyst, by changing an injection pattern D to an injection pattern E of delaying the injection timing of after-injection, when the temperature of the engine body of the internal combustion engine becomes a predetermined allowable value or more, when performing rich control by the injection pattern D having the after-injection for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to the rich or stoichiometric air-fuel ratio by increasing the injection quantity of the fuel injected into the combustion chamber. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関は、機関本体で燃料が燃焼され、汚染物を含む排気ガスが排出される。排気ガスの汚染物には、一酸化炭素(CO)、未燃炭化水素(HC)またはパティキュレート(PM)のほかに、窒素酸化物(NOX)が含まれる。窒素酸化物を除去する方法の一つとして、機関排気通路にNOX吸蔵触媒が配置されることが提案されている。 In an internal combustion engine such as a diesel engine or a gasoline engine, fuel is burned in the engine body, and exhaust gas containing pollutants is discharged. In addition to carbon monoxide (CO), unburned hydrocarbons (HC), and particulates (PM), exhaust gas pollutants include nitrogen oxides (NO x ). As one method for removing nitrogen oxides, it has been proposed that a NO x storage catalyst be disposed in the engine exhaust passage.

NOX吸蔵触媒は、排気ガスの空燃比が理論空燃比より大きな時、すなわち、排気ガスの空燃比がリーンのときにはNOXを吸蔵する。これに対して、排気ガス中の空燃比が理論空燃比より小さい時、すなわち排気ガスの空燃比がリッチのとき、または理論空燃比のときには、吸蔵されたNOXを放出すると共に排気ガスに含まれる還元剤によりNOXが還元浄化される。ディーゼルエンジン等は、通常運転時には排気ガスの空燃比がリーンであり、NOX吸蔵触媒が排気ガス中のNOXを吸蔵する。NOXの吸蔵を続けた後に、所定の時期に排気ガスの空燃比をリッチまたは理論空燃比にすることにより、NOXを還元浄化することができる。 The NO X storage catalyst, the air-fuel ratio of the exhaust gas is when greater than the stoichiometric air-fuel ratio, i.e., the air-fuel ratio of the exhaust gas is occluded NO X when the lean. On the other hand, when the air-fuel ratio in the exhaust gas is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio, that is, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is rich or the stoichiometric air-fuel ratio, the stored NO x is released and included in the exhaust gas. NO x is reduced and purified by the reducing agent. Diesel engines, etc., during normal operation air-fuel ratio of the exhaust gas is lean, NO X storage catalyst occludes NO X in the exhaust gas. After the NO X storage is continued, the NO x can be reduced and purified by setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to a rich or stoichiometric air-fuel ratio at a predetermined time.

内燃機関の排気ガスには、硫黄酸化物(SOX)が含まれる場合がある。この場合に、NOX吸蔵触媒は、NOXの吸蔵と同時にSOXも吸蔵する。SOXが吸蔵されると、NOXの吸蔵可能量が低下する。このように、NOX吸蔵触媒には、いわゆる硫黄被毒が生じる。この硫黄被毒を解消するために、SOXを放出する硫黄被毒回復処理が行なわれる。SOXは、NOXに比べて安定な状態でNOX吸蔵触媒に吸蔵される。このため、硫黄被毒回復処理においては、NOX吸蔵触媒を昇温した上で空燃比がリッチな排気ガス又は理論空燃比の排気ガスを供給することによりSOXを放出する。 The exhaust gas of an internal combustion engine may contain sulfur oxide (SO x ). In this case, the NO X storage catalyst stores SO X simultaneously with NO X storage. When SO x is occluded, the storable amount of NO x decreases. Thus, so-called sulfur poisoning occurs in the NO x storage catalyst. In order to eliminate this sulfur poisoning, a sulfur poisoning recovery process for releasing SO x is performed. SO X is occluded in the NO X storage catalyst in a stable state as compared to the NO X. For this reason, in the sulfur poisoning recovery process, the temperature of the NO x storage catalyst is raised, and then the exhaust gas having a rich air-fuel ratio or the exhaust gas having the stoichiometric air-fuel ratio is supplied to release SO x .

特開2005−291057号公報においては、ディーゼルエンジンの排気通路に設けられた吸蔵還元型NOX触媒と、NOX触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、NOX触媒温度を検出する排気温度センサと、被毒回復時期判定手段とを備える排気ガス浄化装置が開示されている。この装置は、SOX被毒を回復しているときに、排気温度センサからの検出温度が目標温度未満の場合に、NOX吸蔵還元触媒に供給する還元剤の添加量が比較的多くなる第1のマップを選択し、排気温度センサからの検出温度が目標温度に達した場合に第1のマップによる添加量よりも少ない還元剤の添加量となる第2のマップを用いて還元剤を添加することが開示されている。 Patent In 2005-291057 discloses a storage reduction NO X catalyst provided in an exhaust passage of a diesel engine, a reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the NO X catalyst, for detecting the NO X catalyst temperature exhaust An exhaust gas purification device including a temperature sensor and poisoning recovery time determination means is disclosed. In this apparatus, when the SO X poisoning is recovered, the amount of the reducing agent added to the NO X storage reduction catalyst is relatively large when the detected temperature from the exhaust temperature sensor is lower than the target temperature. When the map of 1 is selected and the detected temperature from the exhaust temperature sensor reaches the target temperature, the reducing agent is added using the second map that has an amount of reducing agent that is smaller than the amount added by the first map. Is disclosed.

特開2005−291057号公報JP-A-2005-291057

例えばディーゼルエンジンのような内燃機関は、通常運転時に排気ガスの空燃比がリーンの状態で運転を行なっている。このような内燃機関においては、NOX放出処理または硫黄被毒回復処理を行う場合に、内燃機関の燃焼室内への噴射量を増加することにより、排気ガスの空燃比をリッチ又は理論空燃比にすることができる。このときに、燃焼室に噴射する増加分の燃料のうち少なくとも一部が燃焼室内の高温高圧下で軽質な還元剤に変換される。このため、NOX吸蔵触媒に好適な、軽質の還元剤を供給することができる。 For example, an internal combustion engine such as a diesel engine is operated in a state where the air-fuel ratio of exhaust gas is lean during normal operation. In such an internal combustion engine, when performing NO X release processing or sulfur poisoning recovery processing, the air-fuel ratio of the exhaust gas is made rich or stoichiometric by increasing the injection amount into the combustion chamber of the internal combustion engine. can do. At this time, at least a part of the increased amount of fuel injected into the combustion chamber is converted into a light reducing agent under high temperature and high pressure in the combustion chamber. For this reason, a light reducing agent suitable for the NO x storage catalyst can be supplied.

しかしながら、排気ガスの空燃比をリッチ又は理論空燃比にする場合に、機関本体の温度が上昇して高温側の許容値を超え、オーバーヒートが生じる虞があるために、機関本体が高温になることを回避できることが好ましい。   However, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is made rich or stoichiometric, the temperature of the engine body rises and exceeds the allowable value on the high temperature side, and overheating may occur. It is preferable that this can be avoided.

上記の特開2005−291057号公報においては、硫黄被毒回復処理の際に、触媒の温度や触媒担持体の温度が高温になることが考慮されているものの、機関本体の温度については考慮されていない。   In the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-291057, it is considered that the temperature of the catalyst and the temperature of the catalyst carrier become high during the sulfur poisoning recovery process, but the temperature of the engine body is considered. Not.

本発明は、NOX吸蔵触媒を備える内燃機関において、NOX吸蔵触媒に供給される排気ガスの空燃比をリッチまたは理論空燃比にする時に、機関本体の温度が過上昇することを抑制する内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention, in an internal combustion engine having the NO X storage catalyst, prevents the air-fuel ratio of the exhaust gas supplied to the NO X storage catalyst when the rich or the stoichiometric air-fuel ratio, the temperature of the engine body is excessive increase internal combustion An object of the present invention is to provide an engine control device.

本発明の第1の態様における内燃機関の制御装置は、内燃機関の機関排気通路内に、流入する排気ガスの空燃比がリーンの時には排気ガス中に含まれるNOXを吸蔵し、流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したNOXを放出するNOX吸蔵触媒が配置され、燃焼室内に燃料を噴射するようにした内燃機関の制御装置において、燃焼室に噴射する燃料の噴射量を増加することにより排気ガスの空燃比をリッチまたは理論空燃比にするリッチ制御を行なっているときに、内燃機関の機関本体の温度が予め定められた許容値以上になった場合には、燃焼室内における燃料の燃焼量を減少させると共に、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させる。この構成により、NOX吸蔵触媒に供給される排気ガスの空燃比をリッチまたは理論空燃比にする時に、機関本体の温度が過上昇することを抑制することができる。 The control apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention occludes NO x contained in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the engine exhaust passage of the internal combustion engine is lean, and the exhaust gas flowing in air-fuel ratio of the gas is arranged the NO X storing catalyst to release the NO X was occluded becomes the stoichiometric air-fuel ratio or rich, the control device of the internal combustion engine so as to inject fuel into a combustion chamber, fuel is injected into the combustion chamber When the temperature of the engine body of the internal combustion engine exceeds a predetermined allowable value when rich control is performed to increase the air-fuel ratio of the exhaust gas to a rich or stoichiometric air-fuel ratio by increasing the injection amount of Reduces the amount of fuel burned in the combustion chamber and increases the amount of unburned fuel supplied to the NO x storage catalyst. With this configuration, when the air-fuel ratio of the exhaust gas supplied to the NO x storage catalyst is made rich or the stoichiometric air-fuel ratio, it is possible to suppress an excessive increase in the temperature of the engine body.

上記発明において、リッチ制御を行なっているときに、内燃機関の機関本体の温度が予め定められた許容値以上になった場合には、NOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比を変化させることなく、燃焼室内における燃料の燃焼量を減少させると共に、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させることが好ましい。この構成により、還元剤の供給が必要なNOX放出処理や硫黄被毒回復処理の処理時間が長くなることを回避できる。 In the above invention, when the temperature of the engine body of the internal combustion engine exceeds a predetermined allowable value during rich control, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X storage catalyst is changed. Without reducing the amount of fuel combustion in the combustion chamber, it is preferable to increase the amount of unburned fuel supplied to the NO x storage catalyst. With this configuration, it is possible to avoid an increase in the processing time of the NO x release processing and sulfur poisoning recovery processing that require supply of a reducing agent.

上記発明において、燃焼室内において、主噴射に加え、主噴射後の燃焼可能な時期に補助噴射を行なうことによってリッチ制御を行なっているときに、内燃機関の機関本体の温度が予め定められた許容値以上になった場合には、補助噴射の燃焼量を減少させることができる。   In the above invention, when the rich control is performed in the combustion chamber by performing the auxiliary injection at the combustible timing after the main injection in addition to the main injection, the temperature of the engine body of the internal combustion engine is set to a predetermined allowable value. When the value exceeds the value, the combustion amount of the auxiliary injection can be reduced.

上記発明において、補助噴射の噴射時期を遅らせることにより、補助噴射の燃焼量を減少させると共に、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させることができる。 In the above invention, by delaying the injection timing of the auxiliary injection, it is possible to reduce the combustion amount of the auxiliary injection and increase the unburned fuel supplied to the NO x storage catalyst.

上記発明において、燃焼室内において、主噴射に加え、主噴射の後の燃焼可能な時期に燃料を噴射する第1補助噴射および第1補助噴射の後に燃料を噴射する第2補助噴射を行なうことによってリッチ制御を行なっているときに、内燃機関の機関本体の温度が予め定められた許容値以上になった場合には、第1補助噴射の噴射量を減少させて第2補助噴射の噴射量を増加させることにより、燃焼室内における燃料の燃焼量を減少させると共に、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させることができる。 In the above invention, in the combustion chamber, in addition to the main injection, the first auxiliary injection for injecting fuel at a combustible time after the main injection and the second auxiliary injection for injecting fuel after the first auxiliary injection are performed. When the temperature of the engine body of the internal combustion engine exceeds a predetermined allowable value during the rich control, the injection amount of the second auxiliary injection is decreased by decreasing the injection amount of the first auxiliary injection. By increasing the amount, the amount of fuel burned in the combustion chamber can be reduced and the amount of unburned fuel supplied to the NO x storage catalyst can be increased.

上記発明において、機関排気通路内のNOX吸蔵触媒の上流側に配置され、機関排気通路内に燃料を添加する燃料添加手段が配置され、燃焼室内での燃料の噴射量を減少させると共に、燃料添加手段による燃料の添加量を増加することによりNOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させることができる。 In the above invention, the fuel addition means that is arranged upstream of the NO x storage catalyst in the engine exhaust passage and adds fuel in the engine exhaust passage is arranged to reduce the fuel injection amount in the combustion chamber and By increasing the amount of fuel added by the adding means, the unburned fuel supplied to the NO x storage catalyst can be increased.

本発明の第2の態様における内燃機関の制御装置は、内燃機関の機関排気通路内に、流入する排気ガスの空燃比がリーンの時には排気ガス中に含まれるNOXを吸蔵し、流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したNOXを放出するNOX吸蔵触媒が配置され、NOX吸蔵触媒に吸蔵されたSOX量が予め定められた許容量を超えたときに、NOX吸蔵触媒の温度をSOX放出可能なSOX放出温度まで上昇させると共に、NOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチにして硫黄被毒回復処理を行なうようにした内燃機関の制御装置において、硫黄被毒回復処理のときに、燃焼室に噴射する燃料の主噴射の噴射時期を遅らせる制御および主噴射後の燃焼可能な時期に補助噴射を行なう制御のうち少なくとも一方を行なうことによりNOX吸蔵触媒をSOX放出温度以上に維持する温度維持制御と、温度維持制御を行なっている期間に、一定期間ごとに燃焼室に噴射する燃料の噴射量を増加することにより排気ガスの空燃比をリッチまたは理論空燃比にするリッチ制御とを行なうように形成されている。内燃機関の機関本体の温度が予め定められた許容値以上になった場合に、一定期間ごとに行なうリッチ制御を休止して温度維持制御を持続する期間を介在させる。この構成により、NOX吸蔵触媒に供給する排気ガスの空燃比をリッチまたは理論空燃比にする時に、機関本体の温度が過上昇することを抑制することができる。 The control apparatus for an internal combustion engine according to the second aspect of the present invention occludes NO x contained in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the engine exhaust passage of the internal combustion engine is lean, and the exhaust gas flowing in air-fuel ratio of the gas is arranged the NO X storing catalyst to release the NO X occluding becomes the stoichiometric air-fuel ratio or rich, when the SO X amount occluded exceeds the allowable amount predetermined for the NO X storing catalyst , together with increasing the temperature of the NO X storage catalyst to sO X releasable sO X release temperature, so as to perform the sulfur poisoning recovery process by the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X storage catalyst the stoichiometric air-fuel ratio or rich In the control apparatus for an internal combustion engine, the control of delaying the injection timing of the main injection of fuel injected into the combustion chamber and the control of performing auxiliary injection at the combustible timing after the main injection in the sulfur poisoning recovery process Small The the NO X storage catalyst and the temperature maintaining control for maintaining the above SO X release temperature, the period during which performing temperature maintenance control, to increase the injection quantity of fuel injected into the combustion chamber at regular intervals by also performing one and Thus, the rich control is performed to make the air-fuel ratio of the exhaust gas rich or the stoichiometric air-fuel ratio. When the temperature of the engine body of the internal combustion engine becomes equal to or higher than a predetermined allowable value, the rich control performed at regular intervals is suspended and a period for maintaining the temperature maintenance control is interposed. With this configuration, when the air-fuel ratio of the exhaust gas supplied to the NO x storage catalyst is made rich or the stoichiometric air-fuel ratio, it is possible to suppress an excessive increase in the temperature of the engine body.

上記の発明において、機関本体を冷却する冷却手段と、冷却手段の冷却能力を検知する冷却能力検知手段とが配置されている内燃機関の制御装置であって、冷却能力検知手段により検知された冷却能力に対応して、燃焼室における燃焼量を変化させることが好ましい。この構成により、冷却手段の能力に応じて、機関本体の発熱量を調整することができる。   In the above invention, there is provided a control device for an internal combustion engine in which a cooling means for cooling the engine body and a cooling capacity detecting means for detecting the cooling capacity of the cooling means are arranged, the cooling detected by the cooling capacity detecting means It is preferable to change the amount of combustion in the combustion chamber in accordance with the capacity. With this configuration, the heat generation amount of the engine body can be adjusted according to the capacity of the cooling means.

上記発明において、冷却手段は、冷却能力を調整する冷却能力調整手段を含むことが好ましい。この構成により、より効果的に機関本体の温度が過上昇することを抑制できる。   In the above invention, the cooling means preferably includes a cooling capacity adjusting means for adjusting the cooling capacity. With this configuration, it is possible to more effectively prevent the temperature of the engine body from excessively rising.

本発明によれば、NOX吸蔵触媒を備える内燃機関において、NOX吸蔵触媒に供給される排気ガスの空燃比をリッチまたは理論空燃比にする時に、機関本体の温度が過上昇することを抑制する内燃機関の制御装置を提供することができる。 According to the present invention, in an internal combustion engine having the NO X storage catalyst, suppress the air-fuel ratio of the exhaust gas supplied to the NO X storage catalyst when the rich or the stoichiometric air-fuel ratio, the temperature of the engine body is excessive increase It is possible to provide a control device for an internal combustion engine.

(実施の形態1)
図1から図9を参照して、実施の形態1における内燃機関の制御装置について説明する。
(Embodiment 1)
With reference to FIG. 1 to FIG. 9, the control apparatus for an internal combustion engine in the first embodiment will be described.

図1に、本実施の形態における圧縮着火式の内燃機関の全体図を示す。本実施の形態においては、自動車に配置されているディーゼルエンジンを例に取り上げて説明する。内燃機関は、機関本体1を備える。機関本体1は、各気筒の燃焼室2と、各燃焼室2内に夫々燃料を噴射するための電子制御式の燃料噴射弁3を含む。また、機関本体1は、吸気マニホールド4と、排気マニホールド5とを含む。   FIG. 1 shows an overall view of a compression ignition type internal combustion engine in the present embodiment. In the present embodiment, a diesel engine disposed in an automobile will be described as an example. The internal combustion engine includes an engine body 1. The engine body 1 includes a combustion chamber 2 for each cylinder and an electronically controlled fuel injection valve 3 for injecting fuel into each combustion chamber 2. The engine body 1 includes an intake manifold 4 and an exhaust manifold 5.

吸気マニホールド4は、吸気ダクト6を介して排気ターボチャージャ7のコンプレッサ7aの出口に連結されている。コンプレッサ7aの入口は、吸入空気量検出器8を介してエアクリーナ9に連結されている。吸気ダクト6内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁10が配置されている。更に、吸気ダクト6の周りには吸気ダクト6内を流れる吸入空気を冷却するための吸入空気冷却装置11が配置されている。   The intake manifold 4 is connected to the outlet of the compressor 7 a of the exhaust turbocharger 7 via the intake duct 6. An inlet of the compressor 7 a is connected to an air cleaner 9 via an intake air amount detector 8. A throttle valve 10 driven by a step motor is disposed in the intake duct 6. Further, an intake air cooling device 11 for cooling intake air flowing through the intake duct 6 is disposed around the intake duct 6.

一方、排気マニホールド5は、排気ターボチャージャ7の排気タービン7bの入口に連結されている。排気タービン7bの出口は、排気管12を介してNOX吸蔵触媒17に連結されている。NOX吸蔵触媒17の下流の機関排気通路内には排気ガス中のパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタ16が配置されている。また、図1に示される実施例では、パティキュレートフィルタ16の下流の機関排気通路内に、酸化触媒13が配置されている。 On the other hand, the exhaust manifold 5 is connected to the inlet of the exhaust turbine 7 b of the exhaust turbocharger 7. The outlet of the exhaust turbine 7 b is connected to the NO x storage catalyst 17 through the exhaust pipe 12. A particulate filter 16 for collecting particulates in the exhaust gas is disposed in the engine exhaust passage downstream of the NO x storage catalyst 17. In the embodiment shown in FIG. 1, the oxidation catalyst 13 is disposed in the engine exhaust passage downstream of the particulate filter 16.

排気マニホールド5と吸気マニホールド4との間には、排気ガス再循環(EGR)を行うためにEGR通路18が配置されている。EGR通路18内には電子制御式のEGR制御弁19が配置されている。また、EGR通路18の周りにはEGR通路18内を流れるEGRガスを冷却するためのEGR冷却装置20が配置されている。   An EGR passage 18 is arranged between the exhaust manifold 5 and the intake manifold 4 for exhaust gas recirculation (EGR). An electronically controlled EGR control valve 19 is disposed in the EGR passage 18. Further, an EGR cooling device 20 for cooling the EGR gas flowing in the EGR passage 18 is disposed around the EGR passage 18.

それぞれの燃料噴射弁3は、燃料供給管21を介してコモンレール22に連結されている。このコモンレール22は、電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ23を介して燃料タンク24に連結されている。燃料タンク24に貯蔵されている燃料は、燃料ポンプ23によってコモンレール22内に供給される。コモンレール22に供給された燃料は、それぞれの燃料供給管21を介して燃料噴射弁3に供給される。   Each fuel injection valve 3 is connected to a common rail 22 via a fuel supply pipe 21. The common rail 22 is connected to a fuel tank 24 via an electronically controlled fuel pump 23 having a variable discharge amount. The fuel stored in the fuel tank 24 is supplied into the common rail 22 by the fuel pump 23. The fuel supplied to the common rail 22 is supplied to the fuel injection valve 3 through each fuel supply pipe 21.

電子制御ユニット30は、デジタルコンピュータからなる。本実施の形態における内燃機関の制御装置は、電子制御ユニット30を含む。電子制御ユニット30は、双方性バス31によって互いに接続されたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)34、入力ポート35および出力ポート36を備える。ROM32は、読み込み専用の記憶装置であり、制御を行なうための必要なマップ等の情報が予め記憶されている。CPU34は、任意の演算や判断を行なうことができる。RAM33は、読み書きが可能な記憶装置であり、運転履歴などの情報を保存したり、演算結果を一時的に保存したりすることができる。   The electronic control unit 30 is composed of a digital computer. The control device for the internal combustion engine in the present embodiment includes an electronic control unit 30. The electronic control unit 30 includes a ROM (Read Only Memory) 32, a RAM (Random Access Memory) 33, a CPU (Microprocessor) 34, an input port 35, and an output port 36 connected to each other by a bidirectional bus 31. The ROM 32 is a read-only storage device and stores information such as a map necessary for control in advance. The CPU 34 can perform arbitrary calculations and determinations. The RAM 33 is a readable / writable storage device, and can store information such as an operation history or temporarily store a calculation result.

NOX吸蔵触媒17の下流には、NOX吸蔵触媒17の温度を検出するための温度センサ26が配置されている。酸化触媒13の下流には、酸化触媒13又はパティキュレートフィルタ16の温度を検出するための温度センサ27が配置されている。これら温度センサ26,27の出力信号は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。 Downstream of the NO X storage catalyst 17, a temperature sensor 26 for detecting the temperature of the NO X storage catalyst 17 is arranged. A temperature sensor 27 for detecting the temperature of the oxidation catalyst 13 or the particulate filter 16 is disposed downstream of the oxidation catalyst 13. The output signals of these temperature sensors 26 and 27 are input to the input port 35 via the corresponding AD converter 37.

また、パティキュレートフィルタ16には、パティキュレートフィルタ16の前後差圧を検出するための差圧センサ28が取付けられている。この差圧センサ28および吸入空気量検出器8の出力信号は、夫々対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。   The particulate filter 16 is provided with a differential pressure sensor 28 for detecting the differential pressure across the particulate filter 16. Output signals of the differential pressure sensor 28 and the intake air amount detector 8 are input to the input port 35 via the corresponding AD converters 37.

アクセルペダル40には、アクセルペダル40の踏込み量Lに比例した出力電圧を発生する負荷センサ41が接続されている。負荷センサ41の出力電圧は、対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。更に入力ポート35にはクランクシャフトが例えば15°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ42が接続されている。   Connected to the accelerator pedal 40 is a load sensor 41 that generates an output voltage proportional to the depression amount L of the accelerator pedal 40. The output voltage of the load sensor 41 is input to the input port 35 via the corresponding AD converter 37. Further, the input port 35 is connected to a crank angle sensor 42 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates, for example, 15 °.

機関本体を冷却する機関冷却装置に配置されている水温センサ58は、対応するAD変換器37を介して入力ポート35に接続されている。また、自動車の速度を検知する車速センサ60および外気温を計測する外気温センサ61が、対応するAD変換器37を介して入力ポート35に接続されている。一方、出力ポート36は、対応する駆動回路38を介して燃料噴射弁3、スロットル弁10の駆動用ステップモータ、EGR制御弁19および燃料ポンプ23に接続されている。   A water temperature sensor 58 disposed in an engine cooling device that cools the engine body is connected to the input port 35 via a corresponding AD converter 37. A vehicle speed sensor 60 that detects the speed of the automobile and an outside air temperature sensor 61 that measures the outside air temperature are connected to the input port 35 via the corresponding AD converter 37. On the other hand, the output port 36 is connected to the fuel injection valve 3, the step motor for driving the throttle valve 10, the EGR control valve 19, and the fuel pump 23 through corresponding drive circuits 38.

酸化触媒13は、排気浄化を行うための酸化能力を有する触媒である。酸化触媒13は、例えば、円筒形状のケース本体の内部に排気ガスの流れ方向に伸びる隔壁を有する基体を備える。基体は、例えばハニカム構造に形成されている。基体の表面には、例えば多孔質酸化物粉末よりなるコート層が形成され、このコート層に白金Pt等の貴金属触媒が担持されている。排気ガスに含まれるCOまたはHCは、酸化触媒13で酸化されて水や二酸化炭素等の無害な物質に変換される。   The oxidation catalyst 13 is a catalyst having oxidation ability for purifying exhaust gas. The oxidation catalyst 13 includes, for example, a base body having a partition wall extending in the exhaust gas flow direction inside a cylindrical case body. The substrate is formed in a honeycomb structure, for example. A coating layer made of, for example, porous oxide powder is formed on the surface of the substrate, and a noble metal catalyst such as platinum Pt is supported on the coating layer. CO or HC contained in the exhaust gas is oxidized by the oxidation catalyst 13 and converted into harmless substances such as water and carbon dioxide.

パティキュレートフィルタ16は、排気ガス中に含まれる炭素微粒子、サルフェート等のイオン系微粒子等の粒子状物質(パティキュレート)を除去するフィルタである。パティキュレートフィルタは、例えば、ハニカム構造を有し、ガスの流れ方向に伸びる複数の流路を有する。複数の流路において、下流端が封止された流路と上流端が封止された流路とが交互に形成されている。流路の隔壁は、コージライトのような多孔質材料で形成されている。この隔壁を排気ガスが通過するときにパティキュレートが捕捉される。   The particulate filter 16 is a filter that removes particulate matter (particulates) such as carbon particulates and ionic particulates such as sulfate contained in the exhaust gas. The particulate filter has, for example, a honeycomb structure and has a plurality of flow paths extending in the gas flow direction. In the plurality of channels, the channels whose downstream ends are sealed and the channels whose upstream ends are sealed are alternately formed. The partition walls of the flow path are formed of a porous material such as cordierite. Particulates are captured when the exhaust gas passes through the partition walls.

粒子状物質は、パティキュレートフィルタ16上に捕集されて酸化される。パティキュレートフィルタ16に次第に堆積する粒子状物質は、空気過剰の雰囲気中で温度を例えば600℃程度まで上昇することにより酸化されて除去される。   Particulate matter is collected on the particulate filter 16 and oxidized. The particulate matter gradually deposited on the particulate filter 16 is oxidized and removed by raising the temperature to, for example, about 600 ° C. in an atmosphere containing excess air.

図1に示す装置例においては、差圧センサ28により検出されたパティキュレートフィルタ16の前後差圧ΔPが許容値PXを越えたときに、パティキュレートフィルタ16に堆積した粒子状物質の量が許容量を越えたと判断される。粒子状物質の量が許容量を越えたときには、排気ガスの空燃比がリーンのもとでパティキュレートフィルタ16の温度を上昇させ、それによって堆積した粒子状物質を酸化除去する。 In the example of the apparatus shown in FIG. 1, when the differential pressure ΔP before and after the particulate filter 16 detected by the differential pressure sensor 28 exceeds the allowable value P X , the amount of particulate matter deposited on the particulate filter 16 is It is judged that the allowable amount was exceeded. When the amount of the particulate matter exceeds the allowable amount, the temperature of the particulate filter 16 is raised under the lean air-fuel ratio of the exhaust gas, thereby oxidizing and removing the deposited particulate matter.

本実施の形態における内燃機関の制御装置は、燃焼室内の空燃比を検知する空燃比検知手段を備える。本実施の形態における内燃機関の制御装置は、吸入空気量検出器8により吸入空気量を検知する。また、制御装置は、燃料噴射弁3による燃料の噴射量を制御する。制御装置は、燃焼室における空燃比を検知している。燃焼室内の空燃比を検知する空燃比検知手段としては、この形態に限られず、燃焼室内の空燃比を検知する任意の手段を採用することができる。   The control apparatus for an internal combustion engine in the present embodiment includes air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio in the combustion chamber. The control device for the internal combustion engine in the present embodiment detects the intake air amount by the intake air amount detector 8. Further, the control device controls the amount of fuel injected by the fuel injection valve 3. The control device detects the air-fuel ratio in the combustion chamber. The air-fuel ratio detecting means for detecting the air-fuel ratio in the combustion chamber is not limited to this form, and any means for detecting the air-fuel ratio in the combustion chamber can be adopted.

また、内燃機関の制御装置は、排気ガスの空燃比を検知する空燃比検知手段を備えていても構わない。たとえば、機関排気通路の途中に空燃比センサを配置することにより、NOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比を検知することができる。 The control device for the internal combustion engine may include air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas. For example, by disposing an air-fuel ratio sensor in the middle of the engine exhaust passage, it is possible to detect the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO x storage catalyst.

図2に、本実施の形態における機関冷却装置の概略図を示す。本実施の形態における内燃機関は、機関本体1を冷却する冷却手段としての機関冷却装置を備える。機関冷却装置は、配管で形成されている系統内を冷却水が流れるように形成されている。機関冷却装置は、ウォータポンプ52が駆動することにより、冷却水がオイルクーラ53、シリンダブロック54およびシリンダヘッド55を順に流れて、サーモケース56に流入するように形成されている。また、機関冷却装置は、ウォータポンプ52が駆動することにより、冷却水が、吸気通路に配置されている吸入空気冷却装置11、およびEGR通路18に配置されているEGR冷却装置20を通ってサーモケース56に流入するように形成されている。   FIG. 2 shows a schematic diagram of the engine cooling device in the present embodiment. The internal combustion engine in the present embodiment includes an engine cooling device as a cooling means for cooling the engine body 1. The engine cooling device is formed so that cooling water flows through a system formed by piping. The engine cooling device is configured such that when the water pump 52 is driven, the cooling water sequentially flows through the oil cooler 53, the cylinder block 54, and the cylinder head 55 and flows into the thermo case 56. Further, the engine cooling device is driven by the water pump 52 so that the cooling water passes through the intake air cooling device 11 disposed in the intake passage and the EGR cooling device 20 disposed in the EGR passage 18. It is formed so as to flow into the case 56.

サーモケース56には、冷却水の温度を計測するための水温センサ58が配置されている。本実施の形態において、サーモケース56には、サーモスタット57が配置されている。冷却水の水温が所定の判定値以上になったときに、サーモスタット57により開閉弁が開いて、ラジエータ51に冷却水が流れる。ラジエータ51は、冷却水を冷却する放熱器である。ラジエータ51の前側には、ラジエータ51に対して強制的に空気を送るためのファン59が配置されている。ファン59が回転することにより、冷却水が強制冷却される。ラジエータ51にて冷却された冷却水はウォータポンプ52に向かうように形成されている。このように、ウォータポンプ52が駆動することにより、冷却水が機関冷却装置の内部を循環するように形成されている。   The thermocase 56 is provided with a water temperature sensor 58 for measuring the temperature of the cooling water. In the present embodiment, a thermostat 57 is disposed in the thermocase 56. When the water temperature of the cooling water becomes equal to or higher than a predetermined determination value, the on / off valve is opened by the thermostat 57 and the cooling water flows to the radiator 51. The radiator 51 is a radiator that cools the cooling water. A fan 59 for forcibly sending air to the radiator 51 is disposed on the front side of the radiator 51. As the fan 59 rotates, the cooling water is forcibly cooled. The cooling water cooled by the radiator 51 is formed so as to go to the water pump 52. In this way, the water pump 52 is driven so that the cooling water circulates inside the engine cooling device.

図1および図2を参照して、電子制御ユニット30の出力ポート36は、対応する駆動回路38を介してウォータポンプ52に接続されている。出力ポート36は、対応する駆動回路38を介してファン59に接続されている。この様に、ウォータポンプ52及びファン59は、電子制御ユニット30に制御されている。   With reference to FIGS. 1 and 2, the output port 36 of the electronic control unit 30 is connected to the water pump 52 via a corresponding drive circuit 38. The output port 36 is connected to the fan 59 via a corresponding drive circuit 38. As described above, the water pump 52 and the fan 59 are controlled by the electronic control unit 30.

本実施の形態における内燃機関の制御装置は、機関冷却装置の冷却能力を検知する冷却能力検知手段を備える。本実施の形態における冷却能力検知手段は、水温センサ58により検知される冷却水の温度、車速センサ60により検知される車の速度、外気温センサ61により検知される外気温度のうち、少なくとも1つを用いることにより、機関冷却装置の冷却能力を算出できるように形成されている。   The control apparatus for an internal combustion engine in the present embodiment includes a cooling capacity detecting means for detecting the cooling capacity of the engine cooling apparatus. The cooling capacity detecting means in the present embodiment is at least one of the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor 58, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 60, and the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 61. Is used so that the cooling capacity of the engine cooling device can be calculated.

本実施の形態における機関冷却装置は、冷却能力を調整する冷却能力調整手段を含む。本実施の形態においては、ウォータポンプ52の回転数を変化させることにより、冷却能力を調整できるように形成されている。ウォータポンプ52の回転数が上昇することにより、循環する冷却水の流量を増加することができる。冷却水の循環流量が増加することにより、ラジエータ51における放熱能力を高めることができ、冷却能力を向上させることができる。また、ファン59の駆動および停止を制御することにより、冷却能力を調整できるように形成されている。ファン59を駆動することにより、ラジエータ51における放熱能力を高めることができ、冷却能力を向上させることができる。冷却能力調整手段としては、この形態に限られず、機関本体を冷却する冷却能力が調整可能に形成されていれば構わない。   The engine cooling device in the present embodiment includes a cooling capacity adjusting means for adjusting the cooling capacity. In the present embodiment, the cooling capacity can be adjusted by changing the rotational speed of the water pump 52. By increasing the rotation speed of the water pump 52, the flow rate of the circulating cooling water can be increased. By increasing the circulating flow rate of the cooling water, it is possible to increase the heat dissipation capability of the radiator 51 and improve the cooling capability. Further, the cooling capacity can be adjusted by controlling the driving and stopping of the fan 59. By driving the fan 59, the heat dissipation capability in the radiator 51 can be increased, and the cooling capability can be improved. The cooling capacity adjusting means is not limited to this form, and any cooling capacity that cools the engine body may be adjusted.

図3に、NOX吸蔵触媒の概略断面図を示す。NOX吸蔵触媒17は、基体上に例えばアルミナからなる触媒担体45が担持されている。触媒担体45の表面上には貴金属触媒46が分散して担持されている。触媒担体45の表面上にはNOX吸収剤47の層が形成されている。貴金属触媒46としては、例えば白金Ptが用いられる。NOX吸収剤47を構成する成分としては、例えばカリウムK、ナトリウムNa、セシウムCsのようなアルカリ金属、バリウムBa、カルシウムCaのようなアルカリ土類、ランタンLa、イットリウムYのような希土類から選ばれた少なくとも一つが用いられている。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the NO x storage catalyst. The NO X storage catalyst 17 has a catalyst carrier 45 made of alumina, for example, supported on a substrate. A noble metal catalyst 46 is dispersed and supported on the surface of the catalyst carrier 45. A layer of NO x absorbent 47 is formed on the surface of the catalyst carrier 45. As the noble metal catalyst 46, for example, platinum Pt is used. The components constituting the NO x absorbent 47 are selected from, for example, alkali metals such as potassium K, sodium Na and cesium Cs, alkaline earths such as barium Ba and calcium Ca, and rare earths such as lanthanum La and yttrium Y. At least one of these is used.

機関吸気通路、燃焼室、またはNOX吸蔵触媒より上流の機関排気通路に供給された空気および燃料(炭化水素)の比を排気ガスの空燃比(A/F)と称すると、排気ガスの空燃比がリーンのとき(理論空燃比より大きなとき)には、排気ガス中に含まれるNOが貴金属触媒46上において酸化されてNO2になる。NO2は、硝酸イオンNO3 -の形でNOX吸収剤47内に吸蔵される。 The ratio of air and fuel (hydrocarbon) supplied to the engine intake passage, the combustion chamber, or the engine exhaust passage upstream of the NO x storage catalyst is referred to as the exhaust gas air-fuel ratio (A / F). When the fuel ratio is lean (when greater than the stoichiometric air-fuel ratio), NO contained in the exhaust gas is oxidized on the noble metal catalyst 46 to become NO 2 . NO 2 is occluded in the NO x absorbent 47 in the form of nitrate ions NO 3 .

これに対して、排気ガスの空燃比がリッチのとき(理論空燃比より小さなとき)或いは理論空燃比になると、排気ガス中の酸素濃度が低下するために反応が逆方向(NO3 -→NO2)に進む。NOX吸収剤47内の硝酸イオンNO3 -がNO2の形でNOX吸収剤47から放出される。放出されたNOXは、排気ガスに含まれる未燃HC、COによってN2に還元される。 In contrast, (smaller when the stoichiometric air-fuel ratio) air when fuel ratio is rich of the exhaust gas or becomes the stoichiometric air-fuel ratio, the reaction reverse to the oxygen concentration in the exhaust gas decreases (NO 3 - → NO Go to 2 ). The NO X absorbent in the 47 nitrate ions NO 3 - are released from the NO X absorbent 47 in the form of NO 2. The released NO x is reduced to N 2 by unburned HC and CO contained in the exhaust gas.

本実施の形態における運転例では、NOX吸蔵触媒に蓄えられるNOX吸蔵量を検知する。たとえば、機関回転数Nと要求トルクTQとを関数にする単位時間あたりのNOXの蓄積量のマップを電子制御ユニット30のROM32に内蔵しておく。運転状態に応じて算出される単位時間あたりのNOXの蓄積量を積算することにより、NOX吸蔵触媒に吸蔵されているNOX吸蔵量を検知することができる。NOX吸収剤47の吸収能力が飽和する前に、NOX吸蔵量が所定の量に達したら、排気ガスの空燃比を一時的にリッチにすることにより、NOX吸収剤47からNOXを放出させると共に還元することができる。 In the operating example of the present embodiment, to detect the the NO X storage amount stored in the NO X storage catalyst. For example, a map of the accumulated amount of NO x per unit time with the engine speed N and the required torque TQ as functions is built in the ROM 32 of the electronic control unit 30. By integrating the storage amount of the NO X per unit is calculated time in accordance with the operating conditions, it is possible to detect the NO X storage amount stored in the NO X storage catalyst. Before absorbing capability of the NO X absorbent 47 becomes saturated, when the NO X storage amount reaches the predetermined amount, by temporarily make the air, the NO X from the NO X absorbent 47 It can be released and reduced.

図4に、NOX吸蔵触媒の他の概略断面図を示す。排気ガス中にはSOX、即ちSO2が含まれている。このSO2は、NOX吸蔵触媒17に流入すると、貴金属触媒46において酸化されてSO3となる。このSO3はNOX吸収剤47に吸収されて、例えば炭酸バリウムBaCO3と結合しながら、硫酸イオンSO4 2-の形でNOX吸収剤47内に拡散して、硫酸塩BaSO4を生成する。NOX吸収剤47は、強い塩基性を有するために硫酸塩BaSO4は安定していて分解しづらく、単に排気ガスの空燃比をリッチにしただけでは硫酸塩BaSO4は分解されずにそのまま残る。このため、NOX吸蔵触媒の使用を継続すると、NOX吸収剤47内の硫酸塩BaSO4が増大する。NOX吸蔵触媒が吸収できるNOX量が低下する。この様に、NOX吸蔵触媒17に硫黄被毒が生じる。 FIG. 4 shows another schematic cross-sectional view of the NO x storage catalyst. The exhaust gas contains SO x , that is, SO 2 . When this SO 2 flows into the NO x storage catalyst 17, it is oxidized in the noble metal catalyst 46 to become SO 3 . The SO 3 is absorbed in the NO X absorbent 47, for example, while bonding with the barium carbonate BaCO 3, and diffuses in the NO X absorbent 47 in sulfate ions SO 4 2-form, generating the sulfate BaSO 4 To do. Since the NO x absorbent 47 has strong basicity, the sulfate BaSO 4 is stable and difficult to decompose, and the sulfate BaSO 4 remains without being decomposed simply by making the exhaust gas air-fuel ratio rich. . For this reason, if the use of the NO x storage catalyst is continued, the sulfate BaSO 4 in the NO x absorbent 47 increases. The amount of NO x that can be absorbed by the NO x storage catalyst decreases. In this way, sulfur poisoning occurs in the NO x storage catalyst 17.

硫黄被毒を解消するためには、NOX吸蔵触媒からSOXを放出する硫黄被毒回復処理を行なう。硫黄被毒回復処理においては、NOX吸蔵触媒17の温度をSOX放出が可能な温度まで上昇させた状態でNOX吸蔵触媒17に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチにすることにより、NOX吸蔵触媒からSOXを放出する処理を行なう。 In order to eliminate sulfur poisoning, a sulfur poisoning recovery process for releasing SO x from the NO x storage catalyst is performed. In the sulfur poisoning recovery process, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X storage catalyst 17 the temperature of the NO X storage catalyst 17 in a state of being raised to a temperature capable of SO X release the stoichiometric air-fuel ratio or rich Thus, a treatment for releasing SO x from the NO x storage catalyst is performed.

本実施の形態においては、硫黄被毒回復処理を行なうときの制御について説明する。本実施の形態における内燃機関の制御装置は、NOX吸蔵触媒に蓄積するSOX吸蔵量を検知する。たとえば、機関回転数Nと要求トルクTQとを関数にする単位時間あたりのSOXの蓄積量のマップを電子制御ユニット30のROM32に内蔵しておく。運転状態に応じて算出される単位時間あたりのSOX蓄積量を積算することにより、NOX吸蔵触媒に吸蔵されているSOX吸蔵量を検知することができる。NOX吸蔵触媒のSOX吸蔵量が所定の量に達したら硫黄被毒回復処理を行う。 In the present embodiment, control when performing sulfur poisoning recovery processing will be described. The control device for an internal combustion engine in the present embodiment detects the SO X storage amount accumulated in the NO X storage catalyst. For example, a map of the accumulated amount of SO x per unit time that has the engine speed N and the required torque TQ as functions is built in the ROM 32 of the electronic control unit 30. By integrating the SO X storage amount per unit is calculated time in accordance with the operating conditions, it is possible to detect the SO X storage amount stored in the NO X storage catalyst. When the SO X storage amount of the NO X storage catalyst reaches a predetermined amount, sulfur poisoning recovery processing is performed.

本実施の形態における内燃機関の制御装置は、燃焼室に噴射する燃料の噴射パターンを制御可能に形成されている。即ち、電子式の燃料噴射弁3による燃料の噴射量および噴射時期を制御できるように形成されている。本実施の形態の硫黄被毒回復処理は、燃焼室における燃料の噴射パターンを制御することにより行なう。   The control device for an internal combustion engine in the present embodiment is formed so as to be able to control the injection pattern of fuel injected into the combustion chamber. That is, the fuel injection amount and the injection timing of the electronic fuel injection valve 3 can be controlled. The sulfur poisoning recovery process of the present embodiment is performed by controlling the fuel injection pattern in the combustion chamber.

図5に、本実施の形態における内燃機関の通常運転時における燃料の噴射パターンを示す。噴射パターンAは、通常運転時における燃料の噴射パターンである。通常運転時においては、略圧縮上死点TDCで主噴射FMが行なわれる。すなわち、クランク角が略0°において主噴射FMが行なわれる。また、主噴射FMの燃焼を安定化させるために、主噴射FMの前にパイロット噴射FPが行なわれる。パイロット噴射FPは、例えば、クランク角が圧縮上死点TDCの前の略10°から略40°の範囲において行なわれる。通常運転時においては、噴射パターンBに示すように、パイロット噴射FPが行なわれずに主噴射FMのみで運転されていても構わない。本実施の形態においては、パイロット噴射FPが行なわれる噴射パターンを例に取り上げて説明する。   FIG. 5 shows a fuel injection pattern during normal operation of the internal combustion engine in the present embodiment. The injection pattern A is a fuel injection pattern during normal operation. During normal operation, the main injection FM is performed at a compression top dead center TDC. That is, main injection FM is performed when the crank angle is approximately 0 °. Further, in order to stabilize the combustion of the main injection FM, the pilot injection FP is performed before the main injection FM. The pilot injection FP is performed, for example, in a range where the crank angle is approximately 10 ° to approximately 40 ° before the compression top dead center TDC. During normal operation, as shown in the injection pattern B, the pilot injection FP may not be performed, and the operation may be performed only with the main injection FM. In this embodiment, an injection pattern in which pilot injection FP is performed will be described as an example.

図6は、本実施の形態の内燃機関において、硫黄被毒回復処理を行なう運転制御のタイムチャートである。時刻t0までが通常運転である。時刻t0から時刻t1までは、NOX吸蔵触媒の温度がSOX放出温度以上になるようにNOX吸蔵触媒の昇温を行なっている。時刻t1から時刻t3までは、NOX吸蔵触媒の温度をSOX放出温度以上に維持しながら、排気ガスの空燃比をリッチまたは理論空燃比にすることにより、SOXを放出させている。時刻t3以降では、硫黄被毒回復処理を終了して通常運転を行なっている。時刻t0から時刻t1までの昇温の時間は、例えば数十秒であり、時刻t1から時刻t3までのSOXを放出させるための時間は、例えば数十分程度である。 FIG. 6 is a time chart of operation control for performing sulfur poisoning recovery processing in the internal combustion engine of the present embodiment. Up to time t 0 is normal operation. From time t 0 to time t 1 , the temperature of the NO x storage catalyst is increased so that the temperature of the NO x storage catalyst becomes equal to or higher than the SO x release temperature. From time t 1 to time t 3 , SO X is released by making the air-fuel ratio of the exhaust gas rich or stoichiometric while maintaining the temperature of the NO X storage catalyst at or above the SO X release temperature. . After time t 3 , the sulfur poisoning recovery process is terminated and normal operation is performed. The temperature raising time from time t 0 to time t 1 is, for example, several tens of seconds, and the time for releasing SO x from time t 1 to time t 3 is, for example, about several tens of minutes.

通常の運転時において噴射パターンAで運転されているときには、排気ガスの空燃比はリーンである。内燃機関の運転を継続するとともにSOXが所定量まで蓄積したことを検知して、時刻t0でNOX吸蔵触媒の昇温を開始する。時刻t0から時刻t1において、NOX吸蔵触媒の温度を上昇させる昇温制御を行う。 When operating with the injection pattern A during normal operation, the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean. The operation of the internal combustion engine is continued and it is detected that SO x has accumulated to a predetermined amount, and the temperature rise of the NO x storage catalyst is started at time t 0 . From time t 0 to time t 1 , temperature increase control for increasing the temperature of the NO x storage catalyst is performed.

図7に、NOX吸蔵触媒を昇温したり昇温した温度を維持したりするための噴射パターンを示す。噴射パターンCにおいては、主噴射FMの噴射時期が圧縮上死点TDCから遅れている。すなわち、主噴射FMの噴射時期を遅角させている。主噴射FMの噴射時期の遅角に伴って、パイロット噴射FPの噴射時期も遅角させている。主噴射FMの噴射時期を遅角させることにより、排気ガスの温度を上昇させることができる。更に、主噴射FMの後に、補助噴射としてのアフター噴射FAを行っている。アフター噴射FAは、主噴射の後の燃焼可能な時期に行なわれる。アフター噴射FAは、例えば圧縮上死点後のクランク角が略40°までの範囲で行なわれ、例えば、圧縮上死点後のクランク角が略20°から略30°の範囲において行なわれる。アフター噴射FAを行なうことにより、後燃え期間が長くなり、排気ガスの温度を上昇させることができる。また、燃焼室における燃焼量が増加して排気ガスの温度を上昇させることができる。 FIG. 7 shows an injection pattern for increasing the temperature of the NO x storage catalyst or maintaining the increased temperature. In the injection pattern C, the injection timing of the main injection FM is delayed from the compression top dead center TDC. That is, the injection timing of the main injection FM is retarded. As the injection timing of the main injection FM is retarded, the injection timing of the pilot injection FP is also retarded. By delaying the injection timing of the main injection FM, the temperature of the exhaust gas can be raised. Further, after the main injection FM, after injection FA as auxiliary injection is performed. The after injection FA is performed at a combustible time after the main injection. The after injection FA is performed, for example, in a range where the crank angle after compression top dead center is approximately 40 °, for example, in the range where the crank angle after compression top dead center is approximately 20 ° to approximately 30 °. By performing after-injection FA, the afterburning period becomes longer and the temperature of the exhaust gas can be raised. Further, the amount of combustion in the combustion chamber can be increased and the temperature of the exhaust gas can be raised.

図6を参照して、時刻t0から時刻t1までの期間において排気ガスを昇温することにより、NOX吸蔵触媒を昇温することができる。NOX吸蔵触媒の温度をSOX放出温度まで上昇させる。例えば、600℃まで上昇させる。また、時刻t1から時刻t3までの期間において、噴射パターンCを行なうことにより、NOX吸蔵触媒をSOX放出温度以上に維持する温度維持制御を行なうことができる。噴射パターンCで運転を行なっているときには、排気ガスの空燃比はリーンである。なお、NOX吸蔵触媒の昇温については、この形態に限られず、任意の方法を採用することができる。 Referring to FIG. 6, the temperature of the NO x storage catalyst can be raised by raising the temperature of the exhaust gas during the period from time t 0 to time t 1 . The temperature of the NO x storage catalyst is raised to the SO x release temperature. For example, the temperature is raised to 600 ° C. Further, during the period from time t 1 to time t 3, by performing the injection pattern C, temperature maintenance control for maintaining the NO x storage catalyst at the SO x release temperature or higher can be performed. When operating with the injection pattern C, the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean. The temperature rise of the NO x storage catalyst is not limited to this form, and any method can be adopted.

NOX吸蔵触媒の温度がSOX放出温度に達したら、温度維持制御を行ないながら、SOXを放出するために、排気ガスの空燃比をリッチ又は理論空燃比にするリッチ制御を行う。 When the temperature of the NO X storage catalyst reaches the SO X release temperature, rich control is performed to make the air-fuel ratio of the exhaust gas rich or the stoichiometric air-fuel ratio in order to release SO X while performing temperature maintenance control.

図8に、本実施の形態における排気ガスの空燃比をリッチにするための噴射パターンを示す。噴射パターンDは、時刻t1から時刻t2までの期間における噴射パターンである。噴射パターンDは、燃焼パターンCと比較したときに、アフター噴射FAの噴射量が増加している。アフター噴射FAの噴射量を増加することにより、排気ガスの空燃比をリッチにすることができる。本実施の形態においては、アフター噴射FAの噴射量を増加することによりリッチ制御を行なっているが、この形態に限られず、たとえば主噴射FMの噴射量を増加しても構わない。 FIG. 8 shows an injection pattern for enriching the air-fuel ratio of the exhaust gas in the present embodiment. The injection pattern D is an injection pattern in a period from time t 1 to time t 2 . When the injection pattern D is compared with the combustion pattern C, the injection amount of the after injection FA is increased. By increasing the injection amount of the after injection FA, the air-fuel ratio of the exhaust gas can be made rich. In the present embodiment, rich control is performed by increasing the injection amount of the after injection FA. However, the present invention is not limited to this mode, and for example, the injection amount of the main injection FM may be increased.

図6を参照して、リッチ制御を行なうことにより、SOXを放出させることができる。時刻t1から時刻t2の期間において、温度維持制御が行なわれているときにリッチ制御が一定期間ごとに行なわれている。噴射パターンDと噴射パターンCとを繰り返し行ないながらSOXを放出させている。 Referring to FIG. 6, SO X can be released by performing rich control. During the period from time t 1 to time t 2 , rich control is performed at regular intervals when temperature maintenance control is performed. SO X is released while repeating the injection pattern D and the injection pattern C.

リッチ制御において、アフター噴射FAの噴射量を増加させることにより、燃焼室における燃焼量が増加する。増加した燃料の少なくとも一部が燃焼室内の高温高圧下で軽質の未燃燃料(HC)やCO等に変換される。このように、機関排気通路に軽質な未燃燃料(HC)またはCO等を還元剤として供給することができる。軽質な未燃燃料やCO等は、還元性に優れており、還元剤として好ましい。NOX吸蔵触媒においては、還元剤が供給されることによりSOXが放出される。 In the rich control, the amount of combustion in the combustion chamber increases by increasing the injection amount of the after injection FA. At least a part of the increased fuel is converted into light unburned fuel (HC), CO, or the like under high temperature and high pressure in the combustion chamber. Thus, light unburned fuel (HC) or CO can be supplied to the engine exhaust passage as a reducing agent. Light unburned fuel, CO, and the like are excellent in reducing properties and are preferable as reducing agents. In the NO x storage catalyst, SO x is released by supplying the reducing agent.

一方で、リッチ制御においては、燃焼室での燃焼量が増加するために、機関本体1の温度が上昇する。また、リッチ制御時には、燃料の噴射パターンを変更するとともに、目標の空燃比を達成するために、吸入空気量を減らす場合がある。即ち、図1を参照して、内燃機関の吸気通路に配置されているスロットル弁10を絞る場合がある。スロットル弁10を絞ることにより、吸入空気量を減らして空燃比を小さくすることができる。このときには、排気ガスの温度が更に上昇する。   On the other hand, in rich control, the amount of combustion in the combustion chamber increases, so the temperature of the engine body 1 rises. Further, during rich control, the fuel injection pattern may be changed and the intake air amount may be reduced to achieve a target air-fuel ratio. That is, referring to FIG. 1, the throttle valve 10 disposed in the intake passage of the internal combustion engine may be throttled. By reducing the throttle valve 10, the intake air amount can be reduced and the air-fuel ratio can be reduced. At this time, the temperature of the exhaust gas further increases.

機関本体1の温度の上昇に伴って、機関冷却装置の冷却水の温度も上昇する。本実施の形態においては、機関冷却装置の冷却水の温度が予め定められた高温側の許容値に達している。冷却水の水温の許容値としては、機関冷却装置の運転範囲の限界値に対して、余裕を含んだ低い温度に設定することが好ましい。許容値は、冷却水の温度が許容値を超えて温度を低下させる制御を行なっている間に運転範囲の限界値を超えないように低い温度に設定されていることが好ましい。   As the temperature of the engine body 1 increases, the temperature of the cooling water in the engine cooling device also increases. In the present embodiment, the temperature of the cooling water in the engine cooling device has reached a predetermined allowable value on the high temperature side. The allowable value of the coolant temperature is preferably set to a low temperature that includes a margin with respect to the limit value of the operating range of the engine cooling device. The allowable value is preferably set to a low temperature so that the limit value of the operation range is not exceeded while the temperature of the cooling water exceeds the allowable value and is controlled to decrease the temperature.

本実施の形態における内燃機関の制御装置は、リッチ制御を行なっているときに内燃機関の機関本体の温度が予め定められた許容値以上になった場合に、燃焼室内での燃料の燃焼量を減少させると共に、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させる。本実施の形態においては、機関冷却装置の水温センサ58により、冷却水の水温が許容値以上になったことを検知して、時刻t2において燃焼室における噴射パターンを変更する。 The control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment controls the amount of fuel burned in the combustion chamber when the temperature of the engine body of the internal combustion engine exceeds a predetermined allowable value during rich control. while decreasing, increasing the unburned fuel supplied to the NO X storage catalyst. In this embodiment, the water temperature sensor 58 of the engine cooling system, coolant temperature is detected that it is now more than the allowable value, to change the injection pattern in the combustion chamber at time t 2.

図6および図8を参照して、時刻t2から時刻t3までの期間においては、噴射パターンDを噴射パターンEに変更して、噴射パターンCと噴射パターンEとを繰り返す。噴射パターンEによりリッチ制御が行なわれている。噴射パターンEは、噴射パターンDと比較して、アフター噴射FAの噴射時期を遅らせている。すなわち、アフター噴射FAを遅角させている。この噴射パターンを採用することにより、燃焼室内における燃料の燃焼量を少なくすることができる。本実施の形態においては、補助噴射により噴射された燃料の燃焼量が減少して、機関本体が過温になることを抑制できる。または、機関冷却装置の冷却水が過温になることを抑制できる。 With reference to FIGS. 6 and 8, in a period from time t 2 to time t 3, by changing the injection pattern D to the injection pattern E, repeated the injection pattern C and injection pattern E. Rich control is performed by the injection pattern E. Compared with the injection pattern D, the injection pattern E delays the injection timing of the after injection FA. That is, the after injection FA is retarded. By adopting this injection pattern, the amount of fuel combustion in the combustion chamber can be reduced. In the present embodiment, it is possible to suppress the combustion amount of the fuel injected by the auxiliary injection from decreasing and the engine body from being overheated. Or it can suppress that the cooling water of an engine cooling device overheats.

また、アフター噴射FAを遅角すると、NOX吸蔵触媒に供給される未燃燃料が増加して、排気ガスの空燃比がリッチの状態を維持することができる。噴射パターンEを行なって排気ガスの空燃比をリッチにすることによりSOXを放出させることができる。 Further, when the after injection FA is retarded, the unburned fuel supplied to the NO x storage catalyst increases, and the air-fuel ratio of the exhaust gas can be maintained in a rich state. By performing the injection pattern E and making the air-fuel ratio of the exhaust gas rich, SO x can be released.

ここで、NOX吸蔵触媒には、前述のようにNOXを酸化するための金属触媒が担持されている。NOX吸蔵触媒に供給される未燃燃料は、金属触媒の表面上において酸化される。このときに、酸化反応に伴う発熱が生じて、NOX吸蔵触媒の温度を維持することができる。すなわち、燃焼室内での燃焼量が減少することにより排気ガスの温度が下降するが、NOX吸蔵触媒における酸化反応が増加することにより、NOX吸蔵触媒の温度をSOX放出温度に維持することができる。 Here, the NO x storage catalyst carries a metal catalyst for oxidizing NO x as described above. Unburned fuel supplied to the NO x storage catalyst is oxidized on the surface of the metal catalyst. At this time, heat generated by the oxidation reaction occurs, and the temperature of the NO x storage catalyst can be maintained. That is, the temperature of the exhaust gas decreases as the amount of combustion in the combustion chamber decreases, but the oxidation reaction in the NO X storage catalyst increases, so that the temperature of the NO X storage catalyst is maintained at the SO X release temperature. Can do.

燃焼室に噴射された燃料の増加分の少なくとも一部を燃焼させることにより、好適な還元剤をNOX吸蔵触媒に供給することができる。本実施の形態においては、アフター噴射により噴射される燃料の少なくとも一部が燃焼することにより好適な還元剤を供給することができる。しかしながら、燃焼室における燃料の燃焼量が増加するために機関本体の温度が過上昇してしまう。このため、噴射パターンを変更することにより、NOX吸蔵触媒に還元剤を供給しながら、機関本体が過温になることを抑制することができる。このように、本実施の形態においては、SOXの放出を継続しながら、機関本体が過温になることを抑制できる。 A suitable reducing agent can be supplied to the NO x storage catalyst by combusting at least a part of the increased amount of fuel injected into the combustion chamber. In the present embodiment, a suitable reducing agent can be supplied by burning at least part of the fuel injected by the after injection. However, since the amount of fuel combustion in the combustion chamber increases, the temperature of the engine body excessively rises. For this reason, by changing the injection pattern, it is possible to suppress the engine body from being overheated while supplying the reducing agent to the NO x storage catalyst. Thus, in the present embodiment, while continuing the release of SO X, it is possible to prevent the engine body becomes excessive temperature.

硫黄被毒回復処理の終期については、例えば、排気ガスの空燃比がリッチになっている時間の積算値に基づいて残存するSOX量を算出する。そして、NOX吸蔵触媒に残存するSOX吸蔵量が、予め定められた値になったときに硫黄被毒回復処理を終了する。図6を参照して、時刻t3において、硫黄被毒回復処理を終了している。噴射パターンを噴射パターンAに戻して通常運転を行なっている。 For the end of the sulfur poisoning recovery process, for example, the remaining SO x amount is calculated based on the integrated value of the time when the air-fuel ratio of the exhaust gas is rich. Then, when the SO X storage amount remaining in the NO X storage catalyst reaches a predetermined value, the sulfur poisoning recovery process is terminated. Referring to FIG. 6, the sulfur poisoning recovery process is completed at time t 3 . The normal operation is performed by returning the injection pattern to the injection pattern A.

図8を参照して、本実施の形態においては、排気ガスの空燃比がリッチになる状態を維持しながら機関冷却装置の冷却水の水温を下げるために、噴射パターンEを採用しているが、この形態に限られず、例えば、噴射パターンFを採用しても構わない。   Referring to FIG. 8, in the present embodiment, injection pattern E is employed to lower the coolant temperature of the engine cooling device while maintaining a state where the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes rich. For example, the injection pattern F may be adopted.

噴射パターンFは、アフター噴射FAの噴射を停止して、ポスト噴射FPOを行なう噴射パターンである。ポスト噴射は、アフター噴射と同様に補助噴射であるが、アフター噴射が機関出力に影響を与える一方で、ポスト噴射は機関出力に寄与しない特徴を有する。ポスト噴射FPOは、例えば、圧縮上死点後のクランク角が略90°から略120°の範囲内において行われる噴射である。噴射パターンDを噴射パターンFに変更することにより、補助噴射の噴射時期が遅くなる。アフター噴射FAを停止して、ポスト噴射FPOを行なうことにより、燃焼室内での燃焼量を減少させながら、排気ガスの空燃比をリッチに維持することができる。   The injection pattern F is an injection pattern in which the post injection FPO is performed by stopping the injection of the after injection FA. The post-injection is an auxiliary injection similar to the after-injection, but the post-injection affects the engine output, while the post-injection has a feature that does not contribute to the engine output. The post-injection FPO is an injection performed, for example, when the crank angle after compression top dead center is in the range of approximately 90 ° to approximately 120 °. By changing the injection pattern D to the injection pattern F, the injection timing of the auxiliary injection is delayed. By stopping the post-injection FA and performing the post-injection FPO, the air-fuel ratio of the exhaust gas can be maintained rich while reducing the amount of combustion in the combustion chamber.

本実施の形態においては、燃焼室に噴射する燃料のうち、少なくとも一部の燃料の噴射時期を遅らせている。特に、燃焼室内で主噴射よりも後に燃料を噴射する補助噴射が行なわれている時に、補助噴射の噴射時期を遅らせる。この制御により、燃焼室内での燃料の燃焼量を減少させると共に、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させることができる。 In the present embodiment, the injection timing of at least a part of the fuel injected into the combustion chamber is delayed. In particular, when the auxiliary injection for injecting fuel is performed after the main injection in the combustion chamber, the injection timing of the auxiliary injection is delayed. With this control, the amount of fuel burned in the combustion chamber can be reduced, and unburned fuel supplied to the NO x storage catalyst can be increased.

また、本実施の形態においては、1回の補助噴射の噴射量は略同一のまま、補助噴射の噴射時期を遅らせている。この制御により、噴射パターンを切り換えてもNOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比を略一定に保つことができる。NOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比を変化させることなく、NOX吸蔵触媒に還元剤を供給できるために、硫黄被毒回復処理を遅延させずにSOXの放出を継続することができる。 Further, in the present embodiment, the injection amount of one auxiliary injection remains substantially the same, and the injection timing of auxiliary injection is delayed. With this control, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO x storage catalyst can be kept substantially constant even when the injection pattern is switched. Without changing the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X storage catalyst, in order to be able to supply the reducing agent to the NO X storage catalyst, to continue the release of SO X without delay sulfur poisoning recovery process it can.

図6を参照して、本実施の形態においては、機関冷却装置の冷却水の水温が高温側の所定の判定値以上になったときに、噴射パターンDから噴射パターンEに切り替えて運転を継続しているが、この形態に限られず、噴射パターンの切替え後に機関冷却装置の冷却水の水温が低温側の所定の判定値以下になった場合には、噴射パターンEを噴射パターンDに戻しても構わない。この制御を行なうことにより、より軽質な還元剤を供給する時間を長くすることができる。   Referring to FIG. 6, in the present embodiment, when the coolant temperature of the engine cooling device becomes equal to or higher than a predetermined determination value on the high temperature side, the operation is continued by switching from injection pattern D to injection pattern E. However, the present invention is not limited to this mode, and when the coolant temperature of the engine cooling device becomes equal to or lower than a predetermined determination value on the low temperature side after switching the injection pattern, the injection pattern E is returned to the injection pattern D. It doesn't matter. By performing this control, the time for supplying a lighter reducing agent can be lengthened.

上記の説明においては、燃焼の噴射パターンの変更により、機関本体が過温になることを抑制しているが、この形態に限られず、機関冷却装置の制御を併用しても構わない。次に、本実施の形態における機関冷却装置の制御について説明する。   In the above description, the engine main body is prevented from being overheated by changing the combustion injection pattern. However, the present invention is not limited to this mode, and control of the engine cooling device may be used in combination. Next, control of the engine cooling device in the present embodiment will be described.

図9に、本実施の形態における機関冷却装置の制御を説明する第1のフローチャートを示す。図9は、硫黄被毒回復処理を行なっているときの制御である。ステップ101において、機関冷却装置の冷却水の水温を検知する。ステップ102において、冷却水の温度が許容値以上か否かを判別する。   FIG. 9 shows a first flowchart for explaining the control of the engine cooling device in the present embodiment. FIG. 9 shows the control during the sulfur poisoning recovery process. In step 101, the coolant temperature of the engine cooling device is detected. In step 102, it is determined whether or not the temperature of the cooling water is equal to or higher than an allowable value.

ステップ102において、機関冷却装置の冷却水の温度が許容値以上の場合には、ステップ103に移行する。ステップ103においては、機関冷却装置の冷却能力が最大か否かであることが判別される。例えば、ウォータポンプ52の回転数が最大であるか、または、ラジエータ51を冷却するファン59が駆動されているか否かが判別される。ステップ103において、冷却装置の冷却能力が最大でない場合には、ステップ111に移行する。   In step 102, when the temperature of the cooling water of the engine cooling device is not less than the allowable value, the routine proceeds to step 103. In step 103, it is determined whether or not the cooling capacity of the engine cooling device is maximum. For example, it is determined whether or not the rotation speed of the water pump 52 is maximum, or whether or not the fan 59 that cools the radiator 51 is driven. In step 103, when the cooling capacity of the cooling device is not the maximum, the routine proceeds to step 111.

ステップ111においては、冷却装置の冷却能力が向上される。例えば、ウォータポンプ52の回転数の予め定められた量が上昇される。または、ラジエータ51を冷却するファン59が駆動されていない場合にはファン59が駆動される。このように、本実施の形態における冷却装置は、冷却能力調整手段が冷却能力を調整することにより、機関本体が過温になることを回避することができる。   In step 111, the cooling capacity of the cooling device is improved. For example, a predetermined amount of the rotation speed of the water pump 52 is increased. Alternatively, when the fan 59 that cools the radiator 51 is not driven, the fan 59 is driven. Thus, the cooling device in the present embodiment can avoid the engine body from becoming overheated by the cooling capacity adjusting means adjusting the cooling capacity.

ステップ103において、機関冷却装置の冷却能力が最大である場合には、ステップ104に移行する。ステップ104においては、車速および外気温度が検知される。ステップ105においては、冷却能力検知手段が、車速および外気温度に基づいて、機関冷却装置の冷却能力を算出する。本実施の形態においては、機関冷却装置の最大の冷却能力を算出する。ステップ106においては、機関冷却装置の冷却能力に応じて、機関本体が過温になることを回避できる燃焼室内での噴射パターンが選定される。   In step 103, when the cooling capacity of the engine cooling device is maximum, the routine proceeds to step 104. In step 104, the vehicle speed and the outside air temperature are detected. In step 105, the cooling capacity detecting means calculates the cooling capacity of the engine cooling device based on the vehicle speed and the outside air temperature. In the present embodiment, the maximum cooling capacity of the engine cooling device is calculated. In step 106, an injection pattern in the combustion chamber that can avoid overheating of the engine body is selected according to the cooling capacity of the engine cooling device.

例えば、主噴射の後に行なわれる補助噴射を遅角するクランク角度を選定する。図8を参照して、アフター噴射FAを遅角させる噴射パターンEを採用するか、又はアフター噴射FAを取り止めてポスト噴射FPOを行なう噴射パターンFを採用するかを選定する。または、アフター噴射FAを遅角させるときの遅角のクランク角度を選定する。補助噴射のうち少なくとも一部の補助時期を遅らせることにより、燃焼室における燃焼量を低減することができる。このように、機関冷却装置の冷却能力を算出して、冷却能力に応じて燃焼室内における燃焼量を調整することができる。   For example, the crank angle for retarding the auxiliary injection performed after the main injection is selected. Referring to FIG. 8, it is selected whether to adopt the injection pattern E that retards the after injection FA or the injection pattern F that stops the after injection FA and performs the post injection FPO. Alternatively, a retarded crank angle for retarding the after injection FA is selected. The amount of combustion in the combustion chamber can be reduced by delaying at least a part of the auxiliary timing in the auxiliary injection. Thus, the cooling capacity of the engine cooling device can be calculated, and the amount of combustion in the combustion chamber can be adjusted according to the cooling capacity.

ステップ107においては、冷却装置の冷却能力に応じて選定された燃焼室内における噴射パターンに変更することにより、機関本体が過温になることを抑制できる。図9に示す制御は、たとえば、予め定められた所定の期間ごとに行なわれる。   In step 107, the engine body can be prevented from being overheated by changing to the injection pattern in the combustion chamber selected according to the cooling capacity of the cooling device. The control shown in FIG. 9 is performed, for example, every predetermined period.

図10に、本実施の形態における内燃機関の制御装置において機関冷却装置の制御を説明する第2のフローチャートを示す。図10に示す制御においては、機関冷却装置の冷却能力に余力がある場合に、燃焼室おける燃料の燃焼量を増加させる。たとえば、図9に示す制御により、燃焼室での燃料の燃焼量が低減するように燃焼パターンを変更した後の所定の期間経過後に、機関冷却装置の冷却水の温度が所定の判定値まで下がった場合には、燃焼室における燃料の燃焼量を増加させる制御を行なうことができる。   FIG. 10 shows a second flowchart for explaining the control of the engine cooling device in the control device for the internal combustion engine in the present embodiment. In the control shown in FIG. 10, when the engine cooling device has sufficient cooling capacity, the amount of fuel combustion in the combustion chamber is increased. For example, according to the control shown in FIG. 9, the temperature of the cooling water in the engine cooling device is lowered to a predetermined determination value after a predetermined period after the combustion pattern is changed so that the amount of fuel combustion in the combustion chamber is reduced. In this case, it is possible to control to increase the amount of fuel combustion in the combustion chamber.

図9に示すステップ102において、機関冷却装置の冷却水の温度が許容値未満である場合には、図10に示すステップ121に移行する。ステップ121においては、自動車の車速および外気温度を検知する。ステップ122においては、冷却能力検知手段により、車速および外気温度に基づいて機関冷却装置の冷却能力の最大値を算出する。また、現在の機関冷却装置の駆動状態に基づいて、機関冷却装置の冷却能力の余力を算出する。冷却能力の余力の算出においては、例えば、冷却水の温度、ウォータポンプ52の回転数、またはファン59が駆動されているか否かが参照される。   In step 102 shown in FIG. 9, when the temperature of the cooling water of the engine cooling device is less than the allowable value, the routine proceeds to step 121 shown in FIG. In step 121, the vehicle speed and the outside air temperature of the automobile are detected. In step 122, the maximum value of the cooling capacity of the engine cooling device is calculated by the cooling capacity detecting means based on the vehicle speed and the outside air temperature. Further, the remaining capacity of the cooling capacity of the engine cooling device is calculated based on the current driving state of the engine cooling device. In calculating the remaining capacity of the cooling capacity, for example, the temperature of the cooling water, the rotational speed of the water pump 52, or whether the fan 59 is driven is referred to.

ステップ123においては、機関冷却装置の余力が所定の判定値以上か否かが判別される。機関冷却装置の余力が所定の判定値未満の場合には、この制御を終了する。機関冷却装置の余力が所定の判定値以上の場合には、ステップ124に移行する。ステップ124においては、機関冷却装置の冷却能力内の燃焼量を増加する噴射パターンを選定する。   In step 123, it is determined whether the remaining capacity of the engine cooling device is equal to or greater than a predetermined determination value. When the remaining capacity of the engine cooling device is less than a predetermined determination value, this control is terminated. When the remaining capacity of the engine cooling device is equal to or greater than a predetermined determination value, the routine proceeds to step 124. In step 124, an injection pattern that increases the amount of combustion within the cooling capacity of the engine cooling device is selected.

燃焼室における燃焼量を増加させる噴射パターンとしては、例えば、図8を参照して、リッチ制御のときに噴射パターンEが採用されている時には、アフター噴射FAの遅角する角度を小さくする制御を行なう。または、噴射パターンFが採用されている時には、ポスト噴射FPOの噴射を取り止めて、アフター噴射FAを行なう。または、ポスト噴射FPOの噴射量を減らして、アフター噴射FAを追加する。このように補助噴射のうち少なくとも一部の噴射時期を早めることにより、燃焼室における燃焼量を増加させることができる。   As an injection pattern for increasing the combustion amount in the combustion chamber, for example, referring to FIG. 8, when the injection pattern E is adopted during the rich control, control for reducing the angle at which the after injection FA is retarded is performed. Do. Alternatively, when the injection pattern F is employed, the post injection FPO is stopped and the after injection FA is performed. Alternatively, the post injection FPO is reduced and the after injection FA is added. In this way, the amount of combustion in the combustion chamber can be increased by advancing at least part of the auxiliary injection timing.

ステップ125においては、選定された噴射パターンに変更して、燃焼室における燃焼量を増加させる。このように、機関冷却装置の冷却能力が高いときには、燃焼室内における燃料の燃焼量を大きくする制御を行なうことができる。燃焼室における燃焼量を増加することにより、より多くの軽質の還元剤をNOX吸蔵触媒に供給することができる。 In step 125, the combustion quantity in the combustion chamber is increased by changing to the selected injection pattern. As described above, when the cooling capacity of the engine cooling device is high, it is possible to perform control to increase the amount of fuel combustion in the combustion chamber. By increasing the amount of combustion in the combustion chamber, more light reducing agent can be supplied to the NO x storage catalyst.

ステップ124およびステップ125において、機関冷却装置の冷却能力に余力がある場合には、燃焼室内における燃焼量を増加させる制御に加えて、機関冷却装置の冷却能力を向上させる制御を行なっても構わない。   In step 124 and step 125, when the cooling capacity of the engine cooling device has sufficient capacity, control for improving the cooling capacity of the engine cooling device may be performed in addition to the control for increasing the combustion amount in the combustion chamber. .

このように、冷却装置の冷却能力に応じて、燃焼室内における燃料の燃焼量を変更することにより、機関冷却装置が過温になることを回避しながらNOX吸蔵触媒に多くの良質な還元剤を供給することができる。 In this way, by changing the amount of fuel combustion in the combustion chamber according to the cooling capacity of the cooling device, the NO x storage catalyst has many high-quality reducing agents while avoiding overheating of the engine cooling device. Can be supplied.

本実施の形態における機関本体の温度を検知する温度検知手段は、機関冷却装置の冷却水の水温を検知しているが、この形態に限られず、機関本体の温度を検知する任意の手段を採用することができる。   The temperature detection means for detecting the temperature of the engine body in the present embodiment detects the coolant temperature of the engine cooling device, but is not limited to this form, and any means for detecting the temperature of the engine body is adopted. can do.

(実施の形態2)
図11から図13を参照して、実施の形態2における内燃機関の制御装置について説明する。本実施の形態における内燃機関は、実施の形態1における内燃機関と同様である。本実施の形態においては、硫黄被毒回復処理を行なうときの制御について説明する。
(Embodiment 2)
With reference to FIGS. 11 to 13, the control device for the internal combustion engine in the second embodiment will be described. The internal combustion engine in the present embodiment is the same as the internal combustion engine in the first embodiment. In the present embodiment, control when performing sulfur poisoning recovery processing will be described.

図11は、本実施の形態における硫黄被毒回復処理を行なうときの運転制御のタイムチャートである。時刻t0までの通常運転の制御、および時刻t0から時刻t1までにおける昇温制御は、実施の形態1と同様である。 FIG. 11 is a time chart of operation control when performing the sulfur poisoning recovery process in the present embodiment. Control of normal operation until time t 0 and temperature increase control from time t 0 to time t 1 are the same as in the first embodiment.

本実施の形態においては、時刻t1から時刻t3の間において、NOX吸蔵触媒の温度をSOX放出温度以上に維持するための温度維持制御の噴射パターンと、排気ガスの空燃比をリッチにするリッチ制御の噴射パターンとが実施の形態1と異なる。 In this embodiment, between time t 1 and time t 3 , the temperature maintenance control injection pattern for maintaining the temperature of the NO x storage catalyst at the SO x release temperature or higher and the air-fuel ratio of the exhaust gas are rich. The rich control injection pattern is different from that of the first embodiment.

図12に、NOX吸蔵触媒をSOX放出温度以上に維持するための噴射パターンを示す。噴射パターンGは、主噴射FM、補助噴射としてのアフター噴射FAおよびポスト噴射FPOが行なわれている。アフター噴射FAが主噴射よりも後に行なわれる第1補助噴射に相当して、ポスト噴射FPOが第1補助噴射よりも後に行なわれる第2補助噴射に相当する。図11を参照して、噴射パターンGにて運転を行なっているときの排気ガスの空燃比はリーンである。 FIG. 12 shows an injection pattern for maintaining the NO X storage catalyst at the SO X release temperature or higher. In the injection pattern G, main injection FM, after injection FA as auxiliary injection, and post injection FPO are performed. The after injection FA corresponds to the first auxiliary injection performed after the main injection, and the post injection FPO corresponds to the second auxiliary injection performed after the first auxiliary injection. Referring to FIG. 11, the air-fuel ratio of the exhaust gas when operating with the injection pattern G is lean.

図13に、本実施の形態の硫黄被毒回復処理において、排気ガスの空燃比をリッチにするときの噴射パターンを示す。時刻t1から時刻t2において、排気ガスの空燃比をリッチにする場合に、噴射パターンHが採用されている。噴射パターンHは、図12に示す噴射パターンGと比較して、アフター噴射FAの噴射量が多くなるように制御されている。 FIG. 13 shows an injection pattern when the air-fuel ratio of the exhaust gas is made rich in the sulfur poisoning recovery process of the present embodiment. At time t 2 from time t 1, when the air-fuel ratio of the exhaust gas rich, the injection pattern H is adopted. The injection pattern H is controlled so that the injection amount of the after injection FA is larger than the injection pattern G shown in FIG.

図11を参照して、時刻t1から時刻t2の期間においては、噴射パターンHを採用することにより、SOXの放出が行なわれる。SOXの放出が行なわれると共に、機関冷却装置の水温が上昇する。機関冷却装置の水温が許容値以上になったことを検知して、時刻t2において噴射パターンを変更している。時刻t2から時刻t3の期間においては、排気ガスの空燃比をリッチにするための噴射パターンが、噴射パターンHから噴射パターンIに変更されている。 Referring to FIG. 11, in the period from time t 1 to time t 2 , SO X is released by adopting injection pattern H. As SO X is released, the water temperature of the engine cooling device rises. It detects that the water temperature of the engine cooling system is equal to or greater than the allowable value, and changing the injection pattern at time t 2. In the period from time t 2 to time t 3 , the injection pattern for enriching the air-fuel ratio of the exhaust gas is changed from the injection pattern H to the injection pattern I.

図13を参照して、噴射パターンIは、噴射パターンHと比較して、アフター噴射FAの噴射量を減らして、ポスト噴射FPOの噴射量を増加させている。噴射パターンHから噴射パターンIに変更することにより、燃焼室における燃料の燃焼量を低減することができ、機関本体が過温になることを抑制できる。また、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料が多くなって、NOX吸蔵触媒の温度をSOX放出温度以上に維持することができる。 Referring to FIG. 13, as compared with injection pattern H, injection pattern I decreases the injection amount of after injection FA and increases the injection amount of post injection FPO. By changing from the injection pattern H to the injection pattern I, the amount of fuel combustion in the combustion chamber can be reduced, and overheating of the engine body can be suppressed. Moreover, an increasing number of unburned fuel supplied to the NO X storing catalyst, the temperature of the NO X storage catalyst can be maintained above SO X release temperature.

このように、本実施の形態におけるリッチ制御において主噴射よりも後に燃料を噴射する第1補助噴射、および第1補助噴射よりも後に燃料を噴射する第2補助噴射が行なわれている時に、第1補助噴射の噴射量を減少させて第2補助噴射の噴射量を増加させる。燃焼室に噴射する燃料のうち、少なくとも一部の燃料の噴射時期を遅らせている。この制御により、燃焼室内における燃焼量を低減することができる。   Thus, in the rich control in the present embodiment, the first auxiliary injection for injecting fuel after the main injection and the second auxiliary injection for injecting fuel after the first auxiliary injection are performed. The injection amount of the first auxiliary injection is decreased to increase the injection amount of the second auxiliary injection. The injection timing of at least a part of the fuel injected into the combustion chamber is delayed. With this control, the amount of combustion in the combustion chamber can be reduced.

機関冷却装置の冷却能力を検知して、燃焼室内における燃焼量を調整する場合においては、アフター噴射FAの噴射量とポスト噴射FPOの噴射量の比率を変更することにより、燃焼室内における燃焼量を調整することができる。たとえば、図9のステップ106およびステップ107において機関本体の温度を下げる場合には、アフター噴射FAの噴射量を減らしてポスト噴射FPOを増加することにより、燃焼室内における燃焼量を減少することができる。または、機関冷却装置に余力がある場合には、図10のステップ124およびステップ125において、アフター噴射FAの噴射量を増やして、ポスト噴射FPOを減少することにより、燃焼室における燃焼量が増加して、多くの良質な還元剤をNOX吸蔵触媒に供給することができる。 When detecting the cooling capacity of the engine cooling device and adjusting the combustion amount in the combustion chamber, the combustion amount in the combustion chamber is changed by changing the ratio of the injection amount of the after injection FA and the injection amount of the post injection FPO. Can be adjusted. For example, when the temperature of the engine body is lowered in step 106 and step 107 in FIG. 9, the amount of combustion in the combustion chamber can be reduced by decreasing the injection amount of the after injection FA and increasing the post injection FPO. . Alternatively, when the engine cooling device has a surplus capacity, the amount of combustion in the combustion chamber increases by increasing the injection amount of the after injection FA and decreasing the post injection FPO in steps 124 and 125 of FIG. Thus, many high-quality reducing agents can be supplied to the NO x storage catalyst.

その他の構成、作用および効果については、実施の形態1と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。   Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof will not be repeated here.

(実施の形態3)
図14を参照して、実施の形態3における内燃機関の制御装置について説明する。本実施の形態における内燃機関は、実施の形態1における内燃機関と同様である。本実施の形態においては、硫黄被毒回復処理を行なうときの制御について説明する。
(Embodiment 3)
With reference to FIG. 14, a control apparatus for an internal combustion engine in the third embodiment will be described. The internal combustion engine in the present embodiment is the same as the internal combustion engine in the first embodiment. In the present embodiment, control when performing sulfur poisoning recovery processing will be described.

図14に、本実施の形態の硫黄被毒回復処理を行なう運転制御のタイムチャートを示す。時刻t0までの通常運転の制御、時刻t0から時刻t1までの昇温制御、時刻t1から時刻t2までの噴射パターンCによる温度維持制御、および噴射パターンDによるリッチ制御については、実施の形態1における運転制御と同様である。 In FIG. 14, the time chart of the operation control which performs the sulfur poisoning recovery process of this Embodiment is shown. Normal control operation until time t 0, Atsushi Nobori control from time t 0 to time t 1, the temperature maintaining control by the injection pattern C from time t 1 to time t 2, the and the rich control by the injection pattern D is This is the same as the operation control in the first embodiment.

本実施の形態においては、機関冷却装置の冷却水の温度が許容値になったことを検知して、時刻t2から時刻t3までの間に、一定期間ごとに行なう噴射パターンDを休止して噴射パターンCを継続する。噴射パターンCを継続することにより、機関冷却装置の冷却水の温度が下がるが、NOX吸蔵触媒の温度をSOX放出温度以上に維持することができる。排気ガスの空燃比はリーンになり、SOXの放出は停止する。このように、本実施の形態においては、SOXの放出は停止するものの、NOX吸蔵触媒の温度を高い温度に維持した待機昇温を行なっている。 In the present embodiment, it is detected that the temperature of the cooling water in the engine cooling device has become an allowable value, and the injection pattern D performed at regular intervals is paused between time t 2 and time t 3. The injection pattern C is continued. By continuing the injection pattern C, the temperature of the cooling water in the engine cooling device is lowered, but the temperature of the NO x storage catalyst can be maintained at the SO x release temperature or higher. Air-fuel ratio of the exhaust gas becomes lean, the release of SO X is stopped. Thus, in the present embodiment, although the release of SO x is stopped, standby temperature rise is performed while maintaining the temperature of the NO x storage catalyst at a high temperature.

時刻t3において、機関冷却装置の冷却水の水温が所定の判定値まで下がったことを検知して、噴射パターンDと噴射パターンCとを繰り返す制御を再開している。時刻t4において、SOXの吸蔵量が判定値以下になったことを検知して、硫黄被毒再生処理を終了している。 At time t 3 , it is detected that the coolant temperature of the engine cooling device has dropped to a predetermined determination value, and the control for repeating the injection pattern D and the injection pattern C is resumed. At time t 4 , it is detected that the storage amount of SO X has become equal to or less than the determination value, and the sulfur poisoning regeneration process is terminated.

このように、一定期間ごとにリッチ制御を行なっているときに機関本体の温度が高くなったことを検知して、リッチ制御を休止して温度維持制御を持続する期間を介在させることにより、機関本体が過温になることを抑制できる。また、NOX吸蔵触媒をSOX放出温度以上の高温に維持することができるため、NOX吸蔵触媒を再び昇温する必要がなく、短時間で硫黄被毒回復処理を行なうことができる。本実施の形態においては、一回の待機昇温を介在しているが、この形態に限られず、待機昇温を2回以上介在させても構わない。 In this way, by detecting that the temperature of the engine body has become high when performing rich control at regular intervals, and interposing a period in which rich control is suspended and temperature maintenance control is continued, It can control that a main part becomes overheated. Moreover, the the NO X storage catalyst it is possible to maintain the high temperature of at least SO X release temperature, there is no need to again raise the temperature of the the NO X storage catalyst can be performed in a short time sulfur poisoning recovery process. In the present embodiment, one standby temperature increase is interposed, but the present invention is not limited to this, and the standby temperature increase may be interposed twice or more.

内燃機関が機関冷却装置を備える場合には、実施の形態1における燃料の噴射パターンの変更の代わりに、リッチ制御を行なうための燃料の噴射を休止させることができる。たとえば、図9のステップ106およびステップ107において、噴射パターンを変更する代わりにリッチ制御を行なう噴射パターンを休止して温度維持制御を行なうことができる。   When the internal combustion engine includes an engine cooling device, fuel injection for performing rich control can be stopped instead of changing the fuel injection pattern in the first embodiment. For example, in step 106 and step 107 in FIG. 9, instead of changing the injection pattern, the injection pattern for performing the rich control can be paused to perform the temperature maintenance control.

本実施の形態においては、温度維持制御として噴射パターンCを採用して、またリッチ制御として噴射パターンDを採用しているが、この形態に限られず、例えば、実施の形態2と同様に、温度維持制御として噴射パターンGを採用して、リッチ制御として噴射パターンHを採用しても構わない。   In the present embodiment, the injection pattern C is adopted as the temperature maintenance control and the injection pattern D is adopted as the rich control. However, the present invention is not limited to this form. For example, as in the second embodiment, the temperature The injection pattern G may be adopted as the maintenance control, and the injection pattern H may be adopted as the rich control.

その他の構成、作用および効果については、実施の形態1または2と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。   Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first or second embodiment, and thus description thereof will not be repeated here.

(実施の形態4)
図15から図17を参照して、実施の形態4における内燃機関の制御装置について説明する。本実施の形態における内燃機関は、実施の形態1における内燃機関と同様である。本実施の形態においては、NOXを放出させるNOX放出処理について説明する。
(Embodiment 4)
With reference to FIGS. 15 to 17, the control apparatus for an internal combustion engine in the fourth embodiment will be described. The internal combustion engine in the present embodiment is the same as the internal combustion engine in the first embodiment. In the present embodiment, it will be described NO X release processing for releasing NO X.

図15は、本実施の形態における第1の運転制御のタイムチャートである。時刻t1までは、通常運転である。燃焼室内においては、図5に示す噴射パターンAが採用されている。 FIG. 15 is a time chart of the first operational control in the present embodiment. Up to time t 1 is normal operation. In the combustion chamber, the injection pattern A shown in FIG. 5 is adopted.

NOX吸蔵量が所定の判定値に達したことを検知して、時刻t1においてNOXの放出が開始される。NOXの放出においては、時刻t1から時刻t2までの期間に、図8に示す噴射パターンDを行なうことにより、排気ガスの空燃比をリッチにするリッチ制御を行なう。すなわち、主噴射FMを遅角してアフター噴射FAを追加することにより、排気ガスの空燃比をリッチにする。 It is detected that the NO x storage amount has reached a predetermined determination value, and release of NO x is started at time t 1 . In the release of NO x , rich control is performed to enrich the air-fuel ratio of the exhaust gas by performing the injection pattern D shown in FIG. 8 during the period from time t 1 to time t 2 . In other words, the air-fuel ratio of the exhaust gas is made rich by retarding the main injection FM and adding the after injection FA.

通常運転を行なっているときに、機関本体の温度が高い場合がある。即ち、機関冷却装置の冷却水の水温が高い場合がある。例えば、真夏などの気温の高い時期に、遅い車速で急な上り坂を長時間登る運転状態においては、機関冷却装置の水温が高くなる。このような状態のときに、NOX吸蔵触媒のNOX放出処理を行なうと、機関冷却装置の冷却水の水温が許容値を超える場合がある。図15に示す運転例においては、冷却水の水温が許容値に達して、時刻t2においてリッチ制御の噴射パターンが変更されている。 During normal operation, the temperature of the engine body may be high. That is, the coolant temperature of the engine cooling device may be high. For example, in a driving state in which climbing a steep uphill at a slow vehicle speed for a long time at a high temperature such as midsummer, the water temperature of the engine cooling device becomes high. When in this state, when the NO X release process of the NO X storage catalyst, there is a case where the temperature of the coolant of the engine cooling system exceeds the allowable value. In operation example shown in FIG. 15, the water temperature of the cooling water reaches the allowable value, the injection pattern of the rich control is changed at time t 2.

時刻t2から時刻t3の期間においては、排気ガスの空燃比をリッチにするために、図8に示す噴射パターンEが採用されている。すなわち、アフター噴射FAの噴射時期を遅らせた噴射パターンを採用している。噴射パターンDを噴射パターンEに変更することにより、燃焼室における燃料の燃焼量を減少させることができる。この結果、機関冷却装置の冷却水の水温を下げることができる。また、燃焼室において燃焼される燃料は減少するものの、機関排気通路に供給される未燃燃料は増加するために、排気ガスの空燃比をリッチに維持することができる。 In the period from time t 2 to time t 3, the injection pattern E shown in FIG. 8 is employed to make the air-fuel ratio of the exhaust gas rich. That is, an injection pattern in which the injection timing of the after injection FA is delayed is adopted. By changing the injection pattern D to the injection pattern E, the amount of fuel combustion in the combustion chamber can be reduced. As a result, the coolant temperature of the engine cooling device can be lowered. Further, although the amount of fuel burned in the combustion chamber decreases, the amount of unburned fuel supplied to the engine exhaust passage increases, so that the air-fuel ratio of the exhaust gas can be kept rich.

硫黄被毒回復処理と同様に、NOX放出処理においても、噴射パターンDを噴射パターンEに変更することにより、NOXの放出を継続しつつ、機関本体が過温になることを回避することができる。機関冷却装置の制御についても、硫黄被毒回復処理の場合と同様に行なうことができる。 Similarly to the sulfur poisoning recovery process, in the NO x release process, by changing the injection pattern D to the injection pattern E, it is possible to avoid overheating the engine body while continuing to release NO x. Can do. The engine cooling device can also be controlled in the same manner as in the sulfur poisoning recovery process.

図15に示す例においては、機関冷却装置の冷却水の水温が高温側の許容値に達したことを検知して、噴射パターンDを噴射パターンEに変更しているが、この形態に限られず、実施の形態1と同様に、噴射パターンDを噴射パターンFに変更しても構わない。すなわち、アフター噴射FAを停止してポスト噴射FPOを追加する制御を行なっても構わない。   In the example shown in FIG. 15, it is detected that the coolant temperature of the engine cooling device has reached the allowable value on the high temperature side, and the injection pattern D is changed to the injection pattern E. However, the present invention is not limited to this form. As in the first embodiment, the injection pattern D may be changed to the injection pattern F. In other words, the control may be performed to stop the after injection FA and add the post injection FPO.

時刻t3において、NOX吸蔵量が所定の判定値まで減少したことを検知して、NOX放出処理を終了している。時刻t3以降においては、噴射パターンAにより通常運転を行なっている。 At time t 3 , it is detected that the NO X storage amount has decreased to a predetermined determination value, and the NO X release process is terminated. After time t 3 , the normal operation is performed by the injection pattern A.

図16に、本実施の形態における第2の運転制御のタイムチャートを示す。第2の運転制御においては、時刻t1まで通常運転を行なうために噴射パターンAにて運転を行なっている。時刻t1から時刻t2までは、NOXの放出を行なうために、リッチ制御として噴射パターンDを採用している。一定期間ごとに、噴射パターンAおよび噴射パターンDを繰り返している。 FIG. 16 shows a time chart of the second operational control in the present embodiment. In the second operation control, the operation is performed with the injection pattern A in order to perform the normal operation until time t 1 . From time t 1 to time t 2 , the injection pattern D is employed as rich control in order to release NO x . The injection pattern A and the injection pattern D are repeated at regular intervals.

第2の運転制御においては、時刻t2において冷却水の水温が許容値に達したことを検知して、時刻t2から時刻t3において噴射パターンD同士の間の時間を長くしている。噴射パターンD同士の間に介在する噴射パターンAの時間を長くしている。すなわち、NOX放出処理において、排気ガスの空燃比をリッチにするリッチ制御を一定期間ごとに行なっているときに、このリッチ制御同士の間隔を長くしている。 In the second operation control detects that the temperature of the coolant has reached the allowable value at time t 2, the has a longer time between the injection pattern D together at time t 3 from time t 2. The time of the injection pattern A interposed between the injection patterns D is lengthened. That is, in the NO X release process, while doing rich control to make the air-fuel ratio of the exhaust gas rich at regular intervals, and increase the interval between the rich control.

排気ガスの空燃比をリッチにするための噴射パターン同士の間隔を長くすることにより、機関冷却装置の冷却水が冷却される時間を確保することができ、機関本体が過温になることを抑制できる。機関冷却装置の制御においては、図9のステップ106,107において、噴射パターンを変更する代わりにリッチ制御同士の間隔を長くすることができる。   By increasing the interval between the injection patterns to make the air-fuel ratio of the exhaust gas rich, it is possible to secure a time for cooling the cooling water of the engine cooling device and to prevent the engine body from becoming overheated. it can. In the control of the engine cooling device, in steps 106 and 107 in FIG. 9, the interval between the rich controls can be increased instead of changing the injection pattern.

図16に示す運転例においては、時刻t2から時刻t3まで、リッチ制御同士の間の時間を長くする制御を行なったまま運転を継続しているが、冷却装置の冷却水の水温が所定の判定値まで下降したら、再び、リッチ制御同士の間の時間を短くしても構わない。 In the operation example shown in FIG. 16, the operation is continued from time t 2 to time t 3 while performing control to increase the time between the rich controls, but the coolant temperature of the cooling device is predetermined. If it falls to this determination value, the time between rich controls may be shortened again.

図17に、本実施の形態における第3の運転制御のタイムチャートを示す。第3の運転制御においては、時刻t1まで噴射パターンAにより通常運転を継続している。時刻t1から時刻t2までは、噴射パターンDと噴射パターンAとを繰り返すことにより、NOXの放出を行なっている。 FIG. 17 shows a time chart of the third operational control in the present embodiment. In the third operation control, the normal operation is continued with the injection pattern A until time t 1 . From time t 1 to time t 2 , NO X is released by repeating injection pattern D and injection pattern A.

第3の運転制御においては、時刻t2において機関冷却装置の冷却水の温度が許容値に達したことを検知して、時刻t2から時刻t3までの間に、排気ガスの空燃比をリッチにするリッチ制御を停止している。すなわち時刻t2から時刻t3までの期間においては、噴射パターンAのみで運転を行なっている。この期間中は、NOXの放出が休止される。 In the third operation control it detects that the temperature of the cooling water of the engine cooling system at time t 2 has reached the allowable value, during the period from the time t 2 to time t 3, the air-fuel ratio of the exhaust gas Rich control to make it rich has stopped. That is, during the period from time t 2 to time t 3 , the operation is performed only with the injection pattern A. During this period, emission of the NO X is paused.

時刻t3において、機関冷却装置の水温が所定の判定値まで下がったことを検知して、再び排気ガスの空燃比をリッチにするリッチ制御を行なっている。時刻t3から時刻t4までの間においては、再び噴射パターンDと噴射パターンAと繰り返している。このように、リッチ制御を停止する停止期間を介在させることにより、機関本体が過温になることを抑制できる。時刻t4においてNOX吸蔵量が所定の判定値に達したことを検知して、NOX放出処理を終了している。時刻t4以降においては通常運転が行なわれている。 At time t 3 , it is detected that the water temperature of the engine cooling device has dropped to a predetermined determination value, and rich control is performed to make the air-fuel ratio of the exhaust gas rich again. In the period from time t 3 to time t 4, and repeated again the injection pattern D and the injection pattern A. Thus, by interposing the stop period during which the rich control is stopped, the engine body can be prevented from being overheated. It is detected that the NO X storage amount has reached a predetermined determination value at time t 4 , and the NO X release process is terminated. Normal operation is being performed at time t 4 later.

機関冷却装置の制御においては、図9のステップ106,107において、噴射パターンを変更する代わりに一定期間ごとに行なうリッチ制御を停止することにより行なうことができる。   The engine cooling device can be controlled by stopping the rich control performed at regular intervals in step 106 and 107 in FIG. 9 instead of changing the injection pattern.

その他の構成、作用および効果については、実施の形態1から3のいずれかと同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。   Other configurations, operations, and effects are the same as in any of the first to third embodiments, and thus description thereof will not be repeated here.

(実施の形態5)
図18から図20を参照して、実施の形態5における内燃機関の制御装置について説明する。本実施の形態における内燃機関には、機関排気通路内に燃料を添加するための燃料添加弁が配置されている。
(Embodiment 5)
An internal combustion engine control apparatus according to Embodiment 5 will be described with reference to FIGS. The internal combustion engine in the present embodiment is provided with a fuel addition valve for adding fuel into the engine exhaust passage.

図18に、本実施の形態における内燃機関の概略図を示す。本実施の形態における内燃機関は、NOX吸蔵触媒17の上流の機関排気通路内に配置され、機関排気通路内に燃料を添加する燃料添加手段として、燃料添加弁15を備える。燃料添加弁15は、排気管12の内部に向かって燃料を噴射するように形成されている。本実施の形態においては、機関本体1の燃料と同じ燃料を噴射するように形成されているが、この形態に限られず、機関本体1の燃料とは異なる燃料が用いられていても構わない。電子制御ユニット30の出力ポート36は、対応する駆動回路38を介して燃料添加弁15に接続されている。本実施の形態における燃料添加弁15は、電子制御ユニット30により制御されている。 FIG. 18 shows a schematic diagram of the internal combustion engine in the present embodiment. The internal combustion engine in the present embodiment is disposed in the engine exhaust passage upstream of the NO x storage catalyst 17 and includes a fuel addition valve 15 as fuel addition means for adding fuel into the engine exhaust passage. The fuel addition valve 15 is formed so as to inject fuel toward the inside of the exhaust pipe 12. In the present embodiment, the same fuel as the fuel of the engine body 1 is injected, but the present invention is not limited to this, and a fuel different from the fuel of the engine body 1 may be used. The output port 36 of the electronic control unit 30 is connected to the fuel addition valve 15 via a corresponding drive circuit 38. The fuel addition valve 15 in the present embodiment is controlled by the electronic control unit 30.

図19に、本実施の形態の内燃機関において、硫黄被毒回復処理を行なうときのタイムチャートを示す。時刻t0までの通常運転の制御、時刻t1までの昇温制御、および時刻t1から時刻t2までの温度維持制御およびリッチ制御については、実施の形態1と同様である。 FIG. 19 shows a time chart when performing sulfur poisoning recovery processing in the internal combustion engine of the present embodiment. Normal control operation until time t 0, the temperature increase control until time t 1, and the temperature maintaining control and rich control from time t 1 to time t 2 is the same as in the first embodiment.

本実施の形態の硫黄被毒回復処理においては、機関冷却装置の水温が許容値に達したときに、燃焼室内に噴射する燃料の噴射量を減少させるとともに、燃料添加弁による燃料の添加量を増加させる制御を行う。   In the sulfur poisoning recovery process of the present embodiment, when the water temperature of the engine cooling device reaches an allowable value, the amount of fuel injected into the combustion chamber is reduced and the amount of fuel added by the fuel addition valve is reduced. Control to increase.

時刻t2において、機関冷却装置の水温が許容値に達したことを検知して、噴射パターンDによるリッチ制御を停止する。時刻t2から時刻t3までの期間においては、噴射パターンCの温度維持制御を継続する。噴射パターンDを停止することにより、燃焼室における燃料の燃焼量が減少して、機関本体の温度を下降させることができる。燃焼室から排出される排気ガスの空燃比はリーンになる。 In time t 2, the detects that the water temperature of the engine cooling system has reached the allowable value, stops the rich control by injection pattern D. During the period from time t 2 to time t 3 , the temperature maintenance control of the injection pattern C is continued. By stopping the injection pattern D, the amount of fuel combustion in the combustion chamber is reduced, and the temperature of the engine body can be lowered. The air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the combustion chamber becomes lean.

一方で、燃料添加弁15から燃料を添加することにより、NOX吸蔵触媒17の入口における排気ガスの空燃比をリッチにしている。この制御を行なうことにより、SOXの放出を継続することができる。このように、燃焼室における燃料の燃焼量を減少させるとともに、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させる。 On the other hand, by adding fuel from the fuel addition valve 15, the air-fuel ratio of the exhaust gas at the inlet of the NO X storage catalyst 17 is made rich. By performing this control, the release of SO x can be continued. In this way, the amount of fuel burned in the combustion chamber is reduced, and the amount of unburned fuel supplied to the NO x storage catalyst is increased.

本実施の形態においても、時刻t2から時刻t3までの期間において排気ガスの温度が降下する一方で、NOX吸蔵触媒に供給される未燃燃料が増加するために、NOX吸蔵触媒における酸化反応が促進される。この酸化反応の反応熱により、NOX吸蔵触媒をSOX放出温度以上に維持することができる。 Also in this embodiment, while the temperature of the exhaust gas drops in the period from time t 2 to time t 3, since the unburned fuel supplied to the NO X storage catalyst is increased, in the NO X storing catalyst Oxidation reaction is promoted. Due to the reaction heat of this oxidation reaction, the NO x storage catalyst can be maintained at the SO x release temperature or higher.

時刻t3において、機関冷却装置の冷却水の温度が所定の低温側の判定値まで下がったことを検知して、噴射パターンDによるリッチ制御を再開している。噴射パターンDと噴射パターンCと繰り返す制御を再開している。時刻t4においては、NOX吸蔵触媒に吸蔵されているSOXの量が所定の量まで減少したことを検知して、硫黄被毒再生処理を終了している。時刻t4以降においては、噴射パターンAで通常運転が行なわれている。 At time t 3 , it is detected that the temperature of the cooling water in the engine cooling device has dropped to a predetermined low-temperature determination value, and rich control using the injection pattern D is resumed. The control of repeating the injection pattern D and the injection pattern C is resumed. At time t 4 , it is detected that the amount of SO X stored in the NO X storage catalyst has decreased to a predetermined amount, and the sulfur poisoning regeneration process is terminated. After time t 4 , normal operation is performed with the injection pattern A.

本実施の形態の硫黄被毒回復処理においても、燃焼室内での燃焼量を低減させることができて、機関本体が過温になることを抑制することができる。また、燃料添加弁から燃料を添加することにより、SOX放出を継続することができる。 Also in the sulfur poisoning recovery process of the present embodiment, the amount of combustion in the combustion chamber can be reduced, and the engine body can be prevented from overheating. Further, by adding fuel from the fuel supply valve, it is possible to continue the SO X release.

また、本実施の形態においては、噴射パターンDを行なう期間と燃料添加弁による燃料の添加を行なう期間とにおいて、NOX吸蔵触媒入口での排気ガスの空燃比が略同一になるように燃料添加弁による添加量が制御されている。この制御により、NOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比を略一定に保つことができる。 Further, in the present embodiment, the fuel addition is performed so that the air-fuel ratio of the exhaust gas at the NO x storage catalyst inlet is substantially the same during the period during which the injection pattern D is performed and the period during which fuel is added by the fuel addition valve. The amount added by the valve is controlled. With this control, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO x storage catalyst can be kept substantially constant.

図20に、本実施の形態の内燃機関において、NOXの放出を行なうときのタイムチャートを示す。時刻t1まで噴射パターンAにより通常運転を行なっている。時刻t1から時刻t2までの期間に、噴射パターンDによるリッチ制御を行なうことにより、NOXの放出を行なうことは、実施の形態4の運転例と同様である。 FIG. 20 shows a time chart when NO X is released in the internal combustion engine of the present embodiment. Normal operation is performed by the injection pattern A until time t 1 . In the period from time t 1 to time t 2 , NO x is released by performing rich control with the injection pattern D, as in the operation example of the fourth embodiment.

本実施の形態のNOX放出処理においては、時刻t2において機関冷却装置の冷却水の水温が許容値に達したことを検知して、噴射パターンDによるリッチ制御を停止している。すなわち、一定期間ごとに行う噴射パターンDを停止して、噴射パターンAを継続している。燃焼室から排出される排気ガスの空燃比はリーンになる。一方で、時刻t2から時刻t3までの間において、燃料添加弁15からの燃料の添加を行うことにより排気ガスの空燃比をリッチにしている。燃料添加弁15から燃料を添加することにより、NOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにすることができる。 In NO X emission process of the present embodiment, the temperature of the coolant of the engine cooling system at time t 2 is detected to have reached the allowable value, and stops the rich control by injection pattern D. That is, the injection pattern D performed every fixed period is stopped and the injection pattern A is continued. The air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the combustion chamber becomes lean. On the other hand, the air-fuel ratio of the exhaust gas is made rich by adding fuel from the fuel addition valve 15 between time t 2 and time t 3 . By adding fuel from the fuel addition valve 15, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO x storage catalyst can be made rich.

本実施の形態のNOX放出処理においても、燃焼室内での燃焼量を低減させることができて、機関本体が過温になることを抑制することができる。また、燃料添加弁から燃料を添加することにより、NOX放出を継続することができる。 Also in the NO x releasing process of the present embodiment, the amount of combustion in the combustion chamber can be reduced, and the engine body can be prevented from being overheated. Further, NO x release can be continued by adding fuel from the fuel addition valve.

本実施の形態においては、時刻t3において、機関冷却装置の冷却水の温度が所定の判定値まで下がったことを検知して、燃料添加弁15からの燃料の添加を停止している。また、噴射パターンDによるリッチ制御を再開している。すなわち噴射パターンDと噴射パターンAと繰り返す制御を再開している。時刻t4において、NOX吸蔵量が所定の判定値まで下降したことを検知して、NOX放出処理を終了している。 In the present embodiment, at time t 3 , it is detected that the temperature of the cooling water of the engine cooling device has dropped to a predetermined determination value, and the addition of fuel from the fuel addition valve 15 is stopped. Further, the rich control by the injection pattern D is resumed. That is, the control of repeating the injection pattern D and the injection pattern A is resumed. At time t 4 , it is detected that the NO X storage amount has dropped to a predetermined determination value, and the NO X release process is terminated.

機関冷却装置の制御においては、リッチ制御を行なう噴射パターンの変更の代わりに、リッチ制御を行なう噴射パターンによる噴射を停止して、燃料添加弁による燃料の添加を行なうことができる。たとえば、図9のステップ106,107において、噴射パターンの変更の代わりに、燃焼室におけるリッチ制御の噴射パターンを停止して、燃料添加弁から燃料を添加することにより、機関本体の温度が過上昇することを抑制できる。   In the control of the engine cooling apparatus, instead of changing the injection pattern for performing the rich control, the injection by the injection pattern for performing the rich control can be stopped and the fuel can be added by the fuel addition valve. For example, in steps 106 and 107 of FIG. 9, instead of changing the injection pattern, the rich control injection pattern in the combustion chamber is stopped and fuel is added from the fuel addition valve, so that the temperature of the engine body is excessively increased. Can be suppressed.

本実施の形態においては、NOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにする制御として、燃焼室内への燃料の噴射量を増加する制御、または燃料添加弁から燃料を添加する制御のいずれか一方を採用しているが、この形態に限られず、両方の制御が併用されていても構わない。燃焼室内で噴射される燃料の量と燃料添加弁から噴射される燃料の量との比率を変化させることにより、機関本体の温度を調整することができる。機関冷却装置の制御においては、たとえば、図9のステップ106,107または図10のステップ124,125において、機関冷却装置の冷却能力に応じて、燃焼室内に噴射される燃料の量と燃料添加弁から噴射される燃料の量との比率を変化させることにより機関本体の温度を調整することができる。 In the present embodiment, as control for enriching the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO x storage catalyst, control for increasing the amount of fuel injected into the combustion chamber or control for adding fuel from the fuel addition valve is performed. Either one is adopted, but it is not limited to this form, and both controls may be used in combination. The temperature of the engine body can be adjusted by changing the ratio between the amount of fuel injected in the combustion chamber and the amount of fuel injected from the fuel addition valve. In the control of the engine cooling device, for example, in steps 106 and 107 in FIG. 9 or steps 124 and 125 in FIG. 10, the amount of fuel injected into the combustion chamber and the fuel addition valve in accordance with the cooling capacity of the engine cooling device. The temperature of the engine body can be adjusted by changing the ratio with the amount of fuel injected from the engine.

その他の構成、作用および効果については、実施の形態1から4と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。   Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first to fourth embodiments, and thus description thereof will not be repeated here.

上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。上記の実施の形態は、組み合わせることができる。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に含まれる変更が意図されている。   In the respective drawings described above, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. In addition, said embodiment is an illustration and does not limit invention. The above embodiments can be combined. Further, in the embodiment, changes included in the scope of claims are intended.

実施の形態1における内燃機関の概略図である。1 is a schematic diagram of an internal combustion engine in a first embodiment. 実施の形態1における機関本体を冷却する機関冷却装置の概略図である。1 is a schematic view of an engine cooling device that cools an engine main body in a first embodiment. NOX吸蔵触媒がNOXを吸収する時のNOX吸蔵触媒の拡大概略断面図である。 The NO X storage catalyst is an enlarged schematic sectional view of the NO X storage catalyst when absorbing NO X. NOX吸蔵触媒がSOXを吸収する時のNOX吸蔵触媒の拡大概略断面図である。 The NO X storage catalyst is an enlarged schematic sectional view of the NO X storage catalyst when absorbing the SO X. 内燃機関が通常運転を行なっているときの噴射パターンである。It is an injection pattern when the internal combustion engine performs normal operation. 実施の形態1における硫黄被毒回復処理を行なう運転制御のタイムチャートである。3 is a time chart of operation control for performing sulfur poisoning recovery processing in the first embodiment. NOX吸蔵触媒の昇温を行なうときの噴射パターンである。It is an injection pattern when performing temperature rise of the NO x storage catalyst. 実施の形態1における排気ガスの空燃比をリッチにする時の噴射パターンである。6 is an injection pattern when the air-fuel ratio of exhaust gas in the first embodiment is made rich. 実施の形態1における機関冷却装置の制御を説明する第1のフローチャートである。3 is a first flowchart illustrating control of the engine cooling device in the first embodiment. 実施の形態1における機関冷却装置の制御を説明する第2のフローチャートである。6 is a second flowchart illustrating control of the engine cooling device in the first embodiment. 実施の形態2における硫黄被毒回復処理を行なうときのタイムチャートである。6 is a time chart when performing a sulfur poisoning recovery process in the second embodiment. 実施の形態2におけるNOX吸蔵触媒をSOX放出温度以上に維持する時の噴射パターンである。FIG. 6 is an injection pattern when the NO X storage catalyst in Embodiment 2 is maintained at a temperature equal to or higher than the SO X release temperature. 実施の形態2おける排気ガスの空燃比をリッチにする時の噴射パターンである。It is an injection pattern when making the air-fuel ratio of exhaust gas rich in Embodiment 2. 実施の形態3における硫黄被毒回復処理を行なう運転制御のタイムチャートである。10 is a time chart of operation control for performing sulfur poisoning recovery processing in the third embodiment. 実施の形態4におけるNOX放出処理を行なう第1の運転制御のタイムチャートである。10 is a time chart of first operational control for performing NO X release processing in the fourth embodiment. 実施の形態4におけるNOX放出処理を行なう第2の運転制御のタイムチャートである。12 is a time chart of second operational control for performing NO X release processing in the fourth embodiment. 実施の形態4におけるNOX放出処理を行なう第3の運転制御のタイムチャートである。10 is a time chart of third operational control for performing NO X releasing processing in the fourth embodiment. 実施の形態5における内燃機関の概略図である。FIG. 10 is a schematic view of an internal combustion engine in a fifth embodiment. 実施の形態5における硫黄被毒回復処理行なう運転制御のタイムチャートである。10 is a time chart of operation control for performing sulfur poisoning recovery processing in the fifth embodiment. 実施の形態5におけるNOX放出処理を行なう運転制御のタイムチャートである。12 is a time chart of operation control for performing NO X release processing in the fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 機関本体
2 燃焼室
3 燃料噴射弁
13 酸化触媒
15 燃料添加弁
16 パティキュレートフィルタ
17 NOX吸蔵触媒
21 燃料供給管
26 温度センサ
27 温度センサ
28 差圧センサ
30 電子制御ユニット
51 ラジエータ
52 ウォータポンプ
58 水温センサ
59 ファン
60 車速センサ
61 外気温センサ
1 engine body 2 combustion chamber 3 fuel injection valve 13 oxidation catalyst 15 fuel addition valve 16 particulate filter 17 NO X storing catalyst 21 the fuel supply pipe 26 temperature sensor 27 temperature sensor 28 differential pressure sensor 30 the electronic control unit 51 radiator 52 water pump 58 Water temperature sensor 59 Fan 60 Vehicle speed sensor 61 Outside air temperature sensor

Claims (9)

内燃機関の機関排気通路内に、流入する排気ガスの空燃比がリーンの時には排気ガス中に含まれるNOXを吸蔵し、流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したNOXを放出するNOX吸蔵触媒が配置され、燃焼室内に燃料を噴射するようにした内燃機関の制御装置において、
燃焼室に噴射する燃料の噴射量を増加することにより排気ガスの空燃比をリッチまたは理論空燃比にするリッチ制御を行なっているときに、内燃機関の機関本体の温度が予め定められた許容値以上になった場合には、燃焼室内における燃料の燃焼量を減少させると共に、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させることを特徴とする、内燃機関の制御装置。
NO x contained in the exhaust gas is occluded when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean in the engine exhaust passage of the internal combustion engine, and the occluded NO when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas becomes the stoichiometric air-fuel ratio or rich In a control device for an internal combustion engine in which a NO X storage catalyst that releases X is arranged and fuel is injected into a combustion chamber,
The temperature of the engine body of the internal combustion engine is set to a predetermined allowable value when rich control is performed to make the air-fuel ratio of the exhaust gas rich or the stoichiometric air-fuel ratio by increasing the amount of fuel injected into the combustion chamber. In the case of the above, a control apparatus for an internal combustion engine, which reduces the amount of fuel burned in the combustion chamber and increases the amount of unburned fuel supplied to the NO x storage catalyst.
前記リッチ制御を行なっているときに、内燃機関の機関本体の温度が予め定められた許容値以上になった場合には、NOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比を変化させることなく、燃焼室内における燃料の燃焼量を減少させると共に、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させることを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 When performing the rich control, if the temperature of the engine body of the internal combustion engine exceeds a predetermined allowable value, without changing the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO X storage catalyst, 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the combustion amount of the fuel in the combustion chamber is decreased and the unburned fuel supplied to the NO x storage catalyst is increased. 燃焼室内において、主噴射に加え、主噴射後の燃焼可能な時期に補助噴射を行なうことによって前記リッチ制御を行なっているときに、内燃機関の機関本体の温度が予め定められた許容値以上になった場合には、前記補助噴射の燃焼量を減少させることを特徴とする、請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。   In the combustion chamber, when the rich control is performed by performing the auxiliary injection at the combustible time after the main injection in addition to the main injection, the temperature of the engine body of the internal combustion engine exceeds a predetermined allowable value. 3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the combustion amount of the auxiliary injection is reduced when it becomes. 前記補助噴射の噴射時期を遅らせることにより、前記補助噴射の燃焼量を減少させると共に、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させることを特徴とする、請求項3に記載の内燃機関の制御装置。 4. The internal combustion engine according to claim 3, wherein the combustion amount of the auxiliary injection is decreased and the unburned fuel supplied to the NO X storage catalyst is increased by delaying the injection timing of the auxiliary injection. 5. Control device. 燃焼室内において、主噴射に加え、主噴射の後の燃焼可能な時期に燃料を噴射する第1補助噴射および前記第1補助噴射の後に燃料を噴射する第2補助噴射を行なうことによって前記リッチ制御を行なっているときに、内燃機関の機関本体の温度が予め定められた許容値以上になった場合には、前記第1補助噴射の噴射量を減少させて前記第2補助噴射の噴射量を増加させることにより、燃焼室内における燃料の燃焼量を減少させると共に、NOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させることを特徴とする、請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 In the combustion chamber, in addition to the main injection, the rich control is performed by performing a first auxiliary injection for injecting fuel at a combustible time after the main injection and a second auxiliary injection for injecting fuel after the first auxiliary injection. When the temperature of the engine body of the internal combustion engine becomes equal to or higher than a predetermined allowable value, the injection amount of the first auxiliary injection is decreased to reduce the injection amount of the second auxiliary injection. by increasing, while decreasing the combustion amount of fuel in the combustion chamber, characterized in that increasing the unburned fuel supplied to the NO X storing catalyst, the control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2. 機関排気通路内のNOX吸蔵触媒の上流側に配置され、機関排気通路内に燃料を添加する燃料添加手段が配置され、燃焼室内での燃料の噴射量を減少させると共に、燃料添加手段による燃料の添加量を増加することによりNOX吸蔵触媒に供給する未燃燃料を増加させることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 A fuel addition means that is disposed upstream of the NO x storage catalyst in the engine exhaust passage and that adds fuel to the engine exhaust passage is disposed to reduce the amount of fuel injected into the combustion chamber and to reduce the fuel generated by the fuel addition means. 6. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein unburned fuel supplied to the NO X storage catalyst is increased by increasing the amount of addition of NO. 内燃機関の機関排気通路内に、流入する排気ガスの空燃比がリーンの時には排気ガス中に含まれるNOXを吸蔵し、流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したNOXを放出するNOX吸蔵触媒が配置され、NOX吸蔵触媒に吸蔵されたSOX量が予め定められた許容量を超えたときに、NOX吸蔵触媒の温度をSOX放出可能なSOX放出温度まで上昇させると共に、NOX吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチにして硫黄被毒回復処理を行なうようにした内燃機関の制御装置において、
硫黄被毒回復処理のときに、燃焼室に噴射する燃料の主噴射の噴射時期を遅らせる制御および主噴射後の燃焼可能な時期に補助噴射を行なう制御のうち少なくとも一方を行なうことによりNOX吸蔵触媒をSOX放出温度以上に維持する温度維持制御と、温度維持制御を行なっている期間に、一定期間ごとに燃焼室に噴射する燃料の噴射量を増加することにより排気ガスの空燃比をリッチまたは理論空燃比にするリッチ制御とを行なうように形成され、
内燃機関の機関本体の温度が予め定められた許容値以上になった場合に、一定期間ごとに行なう前記リッチ制御を休止して前記温度維持制御を持続する期間を介在させることを特徴とする、内燃機関の制御装置。
NO x contained in the exhaust gas is occluded when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean in the engine exhaust passage of the internal combustion engine, and the occluded NO when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas becomes the stoichiometric air-fuel ratio or rich When the NO X storage catalyst that releases X is disposed, and the amount of SO X stored in the NO X storage catalyst exceeds a predetermined allowable amount, the temperature of the NO X storage catalyst can be reduced to SO X that can release SO X. In the control device for an internal combustion engine that raises the discharge temperature and makes the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NO x storage catalyst the stoichiometric air-fuel ratio or rich and performs the sulfur poisoning recovery process,
NO x occlusion by performing at least one of control for delaying the injection timing of the main injection of fuel injected into the combustion chamber and control for performing auxiliary injection at the combustible timing after the main injection during the sulfur poisoning recovery process The temperature maintenance control for maintaining the catalyst at the SO X release temperature or higher, and the period during which the temperature maintenance control is being performed, the amount of fuel injected into the combustion chamber is increased at regular intervals to enrich the air-fuel ratio of the exhaust gas. Or it is formed to perform rich control to the stoichiometric air-fuel ratio,
When the temperature of the engine body of the internal combustion engine is equal to or higher than a predetermined allowable value, the rich control performed every predetermined period is suspended, and a period for maintaining the temperature maintenance control is interposed. Control device for internal combustion engine.
機関本体を冷却する冷却手段と、冷却手段の冷却能力を検知する冷却能力検知手段とが配置されている内燃機関の制御装置であって、冷却能力検知手段により検知された冷却能力に対応して、燃焼室における燃焼量を変化させることを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。   A control device for an internal combustion engine in which a cooling means for cooling an engine body and a cooling capacity detecting means for detecting the cooling capacity of the cooling means are arranged, corresponding to the cooling capacity detected by the cooling capacity detecting means The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein a combustion amount in the combustion chamber is changed. 冷却手段は、冷却能力を調整する冷却能力調整手段を含むことを特徴とする、請求項8に記載の内燃機関の制御装置。   9. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the cooling means includes cooling capacity adjusting means for adjusting the cooling capacity.
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