JP2020051402A - Exhaust emission control system for internal combustion engine and exhaust emission control method for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

To provide an exhaust emission control system for an internal combustion engine and an exhaust emission control method for an internal combustion engine capable of reducing a reducing agent storage amount in an SCR catalyst in a low-temperature side temperature region of exhaust gas and reducing frequency of rich air-fuel ratio control for an LNT in a high-temperature side temperature region by using a simple algorithm when NOx is eliminated by using both of the LNT and SCR catalyst so as to enable improvement of fuel economy and promote saving of an injected reducing agent amount and reduction of a reducing agent slip amount during a temperature rise and the like.SOLUTION: Either of regeneration control for controlling an NOx catalyst device 21, reducing agent supply control for controlling an injected reducing agent amount U1 to a selective reduction type catalyst device 23 or cooperative control for concurrently performing the regeneration control and the reducing agent supply control is selected by using a temperature Tg1 of exhaust gas G flowing into the NOx catalyst device 21 and a temperature Tg2 of exhaust gas G flowing into the selective reduction type catalyst device 23. When the cooperative control is selected, a parameter of the regeneration control and the injected reducing agent amount of the reducing agent supply control are changed by using the temperatures Tg1, Tg2 of the exhaust gas G.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、内燃機関から排出されるNOxを低減するための内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine and a method for purifying exhaust gas of an internal combustion engine for reducing NOx emitted from the internal combustion engine.

ディーゼルエンジンや希薄燃焼ガソリンエンジン等の内燃機関においては、排気ガス中のNOx(窒素酸化物)の低減が、市街地走行から高速走行低速の広い走行状態範囲で求められている。従来のNOx低減技術としてはLNT(リーンNOxトラップ触媒)とSCR触媒(選択還元型触媒)とを組み合わせた排気ガス浄化装置が特許文献1に開示されている。   In an internal combustion engine such as a diesel engine or a lean burn gasoline engine, reduction of NOx (nitrogen oxide) in exhaust gas is required in a wide traveling state range from urban driving to high speed driving and low speed. As a conventional NOx reduction technology, Patent Literature 1 discloses an exhaust gas purification device combining an LNT (lean NOx trap catalyst) and an SCR catalyst (selective reduction catalyst).

国際公開第2013/190635号International Publication No. WO 2013/190635

LNTとSCR触媒の両方のNOx浄化機能を利用するためには、リッチ空燃比制御と尿素水供給制御を行う必要があるが、各々の制御を単純に組み合わると、不要で、余り効果の無いタイミングでリッチ空燃比制御を行ったり、SCR触媒における還元剤ストレージ量の見積もりを誤り、過剰な還元剤の量の噴射を行ったりしてしまうという問題が生じる。   In order to use the NOx purification functions of both the LNT and the SCR catalyst, it is necessary to perform rich air-fuel ratio control and urea water supply control, but if these controls are simply combined, they are unnecessary and have little effect. There is a problem that the rich air-fuel ratio control is performed at the timing, or the estimation of the storage amount of the reducing agent in the SCR catalyst is erroneous, and an excessive amount of the reducing agent is injected.

本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、LNTとSCR触媒のNOx浄化用触媒がある内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、必要な排気ガス浄化性能を確保しつつ排気ガス浄化にかかるコストを低減することができる内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to ensure the required exhaust gas purification performance in an exhaust gas purification system for an internal combustion engine having a NOx purification catalyst for an LNT and an SCR catalyst. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification system for an internal combustion engine and a method for purifying exhaust gas for an internal combustion engine, which can reduce the cost required for exhaust gas purification.

上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に上流側からNOx吸着機能を有するNOx触媒装置と還元剤噴射弁と選択還元型触媒装置を備えて構成されると共に、前記NOx触媒装置のNOx吸着機能を回復するために未燃燃料を排気ガス中に供給する再生制御を行う再生制御装置と前記選択還元型触媒装置におけるNOx還元を制御するための還元剤供給制御装置を有する制御装置を備えた内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、前記制御装置が、前記選択還元型触媒装置でNOx浄化用に使用される還元剤の噴射還元剤量を排気ガスの温度に応じて変化させる協調制御部とを備えて構成されている。   An exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention for achieving the above object includes a NOx catalyst device having a NOx adsorption function from an upstream side in an exhaust passage of the internal combustion engine, a reducing agent injection valve, and a selective reduction catalyst device. And a regeneration control device for performing regeneration control for supplying unburned fuel to exhaust gas in order to restore the NOx adsorption function of the NOx catalyst device, and for controlling NOx reduction in the selective reduction catalyst device. In an exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with a control device having a reducing agent supply control device, the control device exhausts an injection reducing agent amount of a reducing agent used for NOx purification in the selective reduction catalyst device. And a cooperative control unit that changes the temperature in accordance with the temperature of the gas.

また、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法は、内燃機関から排出される排気ガス中のNOxを、NOx吸着機能を有するNOx触媒装置と選択還元型触媒装置とで浄化する内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記NOx触媒装置に流入する排気ガスの温度と、前記選択還元型触媒装置に流入する排気ガスの温度とを用いて、前記NOx触媒装置に対する制御を行う再生制御、前記選択還元型触媒装置に対する還元剤の噴射還元剤量を制御する還元剤供給制御、前記再生制御と前記還元剤供給制御を並行して行う協調制御のいずれかを選択するステップと、前記協調制御が選択された場合に、前記排気ガスの温度を用いて、予め設定された第1重み係数データベースと第2重み係数データベースを参照して、第1重み係数と第2重み係数を算出するステップと、前記第1重み係数を用いて、前記NOx触媒装置の再生制御で使用されるパラメータを変化させると共に、前記第2重み係数を用いて前記選択還元型触媒装置でNOx浄化用に使用される還元剤の噴射還元剤量を変化させるステップとを有することを特徴とする方法である。   Further, an exhaust gas purifying method for an internal combustion engine according to the present invention for achieving the above object is provided with a NOx catalyst device having an NOx adsorption function, a NOx catalyst device having a NOx adsorption function, and a selective reduction catalyst device. In the exhaust gas purifying method for an internal combustion engine, the control of the NOx catalyst device is performed using a temperature of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst device and a temperature of the exhaust gas flowing into the selective reduction catalyst device. Selecting one of regeneration control to be performed, reducing agent supply control for controlling the amount of injection of reducing agent to the selective reduction catalyst device, and cooperative control for performing the regeneration control and the reducing agent supply control in parallel. , When the cooperative control is selected, using the temperature of the exhaust gas, referring to a first weight coefficient database and a second weight coefficient database set in advance, Calculating a first weighting factor and a second weighting factor; using the first weighting factor to change a parameter used in the regeneration control of the NOx catalyst device; and using the second weighting factor to perform the selection. Changing the injection reductant amount of the reductant used for NOx purification in the reduction catalyst device.

本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法によれば、LNTとSCR触媒のNOx浄化用触媒がある内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、必要な排気ガス浄化性能を確保しつつ、排気ガス浄化にかかるコストの低減を図ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the exhaust gas purification system for an internal combustion engine and the exhaust gas purification method for an internal combustion engine of the present invention, required exhaust gas purification performance is ensured in an exhaust gas purification system for an internal combustion engine having a NOx purification catalyst for an LNT and an SCR catalyst. In addition, the cost for purifying the exhaust gas can be reduced.

本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システムの構成を模式的に示す図である。It is a figure showing typically composition of an exhaust gas purification system of an internal-combustion engine of an embodiment concerning the present invention. 本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システムにおける、重み付NOx浄化制御で使用する制御装置の機能的な構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of a control device used in weighted NOx purification control in the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システムにおける、フィードバック制御と過渡時制御で使用する制御装置の機能的な構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a functional configuration of a control device used for feedback control and transient control in the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システムにおける、重み付NOx浄化制御の流れを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the flow of the weighted NOx purification control in the exhaust gas purification system of the internal combustion engine of the embodiment according to the present invention. 本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システムにおける、フィードバック制御の流れを模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a flow of feedback control in the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化方法における、重み付NOx浄化制御を実施するための制御フローの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a control flow for performing weighted NOx purification control in the exhaust gas purification method for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化方法における、フィードバック制御を実施するための制御フローの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a control flow for performing feedback control in the exhaust gas purifying method for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化方法における、過渡時制御を実施するための制御フローの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a control flow for performing transient control in the exhaust gas purifying method for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention.

以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法について、図面を参照しながら説明する。なお、ここでは、選択還元型触媒装置として尿素選択還元型触媒装置を例にして、また、還元剤として、尿素水から発生するアンモニアを例として説明するが、これに限定されるものではない。   Hereinafter, an exhaust gas purification system and an exhaust gas purification method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the urea selective reduction catalyst device will be described as an example of the selective reduction catalyst device, and ammonia generated from urea water will be described as an example of the reducing agent, but the present invention is not limited to this.

最初に、本発明の実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システムについて説明する。この内燃機関の排気ガス浄化システム1は、図1に示すように、エンジン本体(内燃機関本体)10から排出される排気ガスGが通過する排気通路11に上流側からNOx吸着機能を有するNOx触媒装置(LNT触媒装置)21と尿素水噴射弁(還元剤噴射弁)22と尿素選択還元型触媒装置(尿素SCR触媒装置)23を備えて構成される。   First, an exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the exhaust gas purification system 1 for an internal combustion engine has a NOx adsorption function having a NOx adsorption function from an upstream side in an exhaust passage 11 through which exhaust gas G discharged from an engine body (internal combustion engine body) 10 passes. The apparatus includes an apparatus (LNT catalyst apparatus) 21, a urea water injection valve (reducing agent injection valve) 22, and a urea selective reduction catalyst apparatus (urea SCR catalyst apparatus) 23.

それと共に、NOx触媒装置21のNOx吸着機能を回復するために還元剤を排気ガスG中に供給する再生制御を行う再生制御装置71と尿素水噴射弁22から噴射する尿素水Uの噴射量(噴射還元剤量)U1を制御する尿素水供給制御装置(還元剤供給装置)72とを備えた制御装置70を備えて構成される。なお、通常は、排気ガスG中の排気微粒子(PM)を捕集するフィルタが設けられるが、本発明では直接関係しないので、省略している。このフィルタの位置は本発明では特に限定されない。   At the same time, a regeneration control device 71 for performing regeneration control for supplying a reducing agent into the exhaust gas G to restore the NOx adsorption function of the NOx catalyst device 21 and an injection amount of the urea water U injected from the urea water injection valve 22 ( The control device 70 includes a urea water supply control device (reducing agent supply device) 72 for controlling the injection reducing agent amount) U1. Although a filter for collecting exhaust particulates (PM) in the exhaust gas G is usually provided, it is omitted because it is not directly related to the present invention. The position of this filter is not particularly limited in the present invention.

このNOx吸着機能を有するNOx触媒装置21としては、NOx吸蔵還元型触媒などのLNT(リーンNOxトラップ触媒)がある。このNOx吸蔵還元型触媒は、触媒担体上に白金等の貴金属触媒とバリウム等のアルカリ土類金属等で形成されるNOx吸蔵材を担持した成型体などから構成されている。そして、排気ガス中のNOxをリーン空燃比状態のときに、NOx吸蔵材に一旦吸蔵させ、NOxの吸蔵量が飽和する前に排気ガスをリッチ空燃比状態にすることで、NOx吸蔵材に吸蔵されたNOxを放出させて、貴金属触媒の三元機能により還元するものである。   As the NOx catalyst device 21 having the NOx adsorption function, there is an LNT (lean NOx trap catalyst) such as a NOx storage reduction type catalyst. This NOx storage reduction type catalyst is composed of a molded body or the like in which a noble metal catalyst such as platinum and a NOx storage material formed of an alkaline earth metal such as barium are supported on a catalyst carrier. Then, when the NOx in the exhaust gas is in the lean air-fuel ratio state, the NOx storage material temporarily stores the NOx, and before the NOx storage amount is saturated, the exhaust gas is brought into the rich air-fuel ratio state, thereby storing the NOx in the NOx storage material. NOx is released and reduced by the three-way function of the noble metal catalyst.

つまり、このNOx吸蔵還元型触媒は、通常時運転時にNOxを吸着、吸蔵して、吸蔵量が一杯になったらリッチ空燃比状態にしてNOxを放出させて未燃燃料から発生するHC、COにより還元処理する触媒である。このNOx吸蔵還元型触媒のNOx吸着能力は、低温では優れているが、高温(触媒の種類にもよるが、例えば、250℃程度以上)では低下する。また、NOx吸着能力を回復するための再生制御のリッチ空燃比制御では、未燃燃料(HC、CO)を必要とするので、その分燃費が悪化することになる。   In other words, the NOx storage reduction catalyst adsorbs and stores NOx during normal operation and, when the amount of storage becomes full, sets a rich air-fuel ratio state to release NOx and release HC from CO and CO generated from unburned fuel. This is a catalyst for reduction treatment. The NOx adsorption capacity of this NOx storage reduction catalyst is excellent at low temperatures, but decreases at high temperatures (for example, about 250 ° C. or higher, depending on the type of catalyst). In addition, in the rich air-fuel ratio control of the regeneration control for restoring the NOx adsorption ability, unburned fuel (HC, CO) is required, so that the fuel efficiency is deteriorated by that amount.

また、尿素水噴射弁22は、尿素水タンク22aから尿素水供給配管22b経由で供給される尿素水Uを尿素選択還元型触媒装置23に供給するための噴射装置であり、尿素水供給制御装置72により、尿素水Uの噴射の有無及びその噴射量U1を調整制御される。   The urea water injection valve 22 is an injection device for supplying the urea water U supplied from the urea water tank 22a via the urea water supply pipe 22b to the urea selective reduction catalyst device 23. By 72, the presence or absence of the injection of the urea water U and the injection amount U1 thereof are adjusted and controlled.

尿素選択還元型触媒装置(尿素SCR装置)23は、アンモニアを還元剤として、排気ガスG中のNOxと反応させて窒素と水にする選択還元型触媒を担持して構成される。この選択還元型触媒としては、鉄イオン交換アルミノシリケートや銅イオン交換アルミノシリケートなどのゼオライト触媒などがあり、アンモニアを吸着して、この吸着したアンモニアでNOxを還元浄化する機能を有している。この尿素選択還元型触媒装置23を使用することで、アンモニアを直接使用するのではなく、尿素水を排気ガスGの中に噴射して、尿素水Uから加水分解により発生するアンモニアとNOxを反応させることでNOxを無害化する。   The urea selective reduction catalyst device (urea SCR device) 23 is configured to carry a selective reduction catalyst that reacts NOx in exhaust gas G with ammonia as a reducing agent to form nitrogen and water. Examples of the selective reduction catalyst include zeolite catalysts such as iron ion exchanged aluminosilicate and copper ion exchanged aluminosilicate, and have a function of adsorbing ammonia and reducing and purifying NOx with the adsorbed ammonia. By using this urea selective reduction catalyst device 23, instead of directly using ammonia, urea water is injected into the exhaust gas G to react ammonia and NOx generated from the urea water U by hydrolysis. This makes NOx harmless.

つまり、この尿素選択還元型触媒は、尿素水Uの加水分解で得られるアンモニアを還元剤としてNOxを還元処理する触媒である。そして、尿素選択還元型触媒のNOx浄化率は、低温(触媒の種類にもよるが、例えば、170℃程度以下)では低いが、それ以上の温度では非常に高くなる。また、還元剤としてアンモニアを使用するので、このアンモニアを発生するための尿素水が必要となり、その分コストが掛かることになる。   In other words, this urea selective reduction catalyst is a catalyst for reducing NOx using ammonia obtained by hydrolysis of urea water U as a reducing agent. The NOx purification rate of the urea selective reduction catalyst is low at a low temperature (for example, about 170 ° C. or less, depending on the type of the catalyst), but becomes extremely high at a temperature higher than that. In addition, since ammonia is used as the reducing agent, urea water is required to generate the ammonia, and the cost increases accordingly.

また、NOx触媒装置21に流入する排気ガスGの温度Tg1を検出するための第1排気ガス温度センサ31がNOx触媒装置21の上流側に、尿素選択還元型触媒装置23に流入する排気ガスGの温度Tg2を検出するための第2排気ガス温度センサ32が尿素選択還元型触媒装置23の上流側に設けられる。   Further, a first exhaust gas temperature sensor 31 for detecting the temperature Tg1 of the exhaust gas G flowing into the NOx catalyst device 21 is provided upstream of the NOx catalyst device 21 with the exhaust gas G flowing into the urea selective reduction catalyst device 23. A second exhaust gas temperature sensor 32 for detecting the temperature Tg2 is provided upstream of the urea selective reduction catalyst device 23.

また、NOx触媒装置21に流入する排気ガスGのNOx濃度を検出するための第1NOx濃度センサ33がNOx触媒装置21の上流側に、NOx触媒装置21から流出する排気ガスGのNOx濃度を検出するための第2NOx濃度センサ34がNOx触媒装置21の下流側で、かつ、尿素選択還元型触媒装置23の上流側に、さらに、尿素選択還元型触媒装置23から流出する排気ガスGのNOx濃度を検出するための第3NOx濃度センサ35が尿素選択還元型触媒装置23の下流側に、それぞれ設けられる。   Further, a first NOx concentration sensor 33 for detecting the NOx concentration of the exhaust gas G flowing into the NOx catalyst device 21 detects the NOx concentration of the exhaust gas G flowing out of the NOx catalyst device 21 upstream of the NOx catalyst device 21. The second NOx concentration sensor 34 is provided on the downstream side of the NOx catalyst device 21 and on the upstream side of the urea selective reduction catalyst device 23, and further, the NOx concentration of the exhaust gas G flowing out of the urea selective reduction catalyst device 23. Is provided on the downstream side of the urea selective reduction catalyst device 23, respectively.

さらに、第1空燃比センサ(λセンサ)36がエンジン本体(内燃機関本体)10とNOx触媒装置21との間の排気通路11に設けられ、第2空燃比センサ(λセンサ)37がエンジン本体(内燃機関本体)10とNOx触媒装置21との間の排気通路11に設けられる。一方、吸気通路12には、吸気(空気)Aの流量を測定するための吸気量センサ(MAFセンサ)38が設けられる。   Further, a first air-fuel ratio sensor (λ sensor) 36 is provided in the exhaust passage 11 between the engine main body (internal combustion engine main body) 10 and the NOx catalyst device 21, and a second air-fuel ratio sensor (λ sensor) 37 is provided in the engine main body. An internal combustion engine body is provided in an exhaust passage 11 between the NOx catalyst device 21 and the NOx catalyst device 21. On the other hand, the intake passage 12 is provided with an intake air amount sensor (MAF sensor) 38 for measuring the flow rate of intake air (air) A.

また、制御装置70は、各種センサ31〜38の検出値を入力して、再生制御装置71によりNOx触媒装置21のNOx吸蔵能力を回復するための再生制御を行ったり、尿素水供給制御装置72により、尿素水噴射弁22に制御指令を出力して、尿素水噴射弁22から噴射する尿素水Uの噴射量U1を調整制御したりしている。   Further, the control device 70 receives the detection values of the various sensors 31 to 38 and performs a regeneration control for restoring the NOx storage capacity of the NOx catalyst device 21 by the regeneration control device 71, or performs a urea water supply control device 72. Thus, a control command is output to the urea water injection valve 22 to adjust and control the injection amount U1 of the urea water U injected from the urea water injection valve 22.

この再生制御装置71と尿素水供給制御装置72は、通常は、内燃機関の運転全般を制御するECU(エンジンコントロールユニット)と呼ばれるエンジン制御装置で構成されるが、このエンジン制御装置とは別体で形成して、このエンジン制御との間で連携を取りながら制御する構成にしてもよい。   The regeneration control device 71 and the urea water supply control device 72 are usually constituted by an engine control device called an ECU (engine control unit) for controlling the overall operation of the internal combustion engine, but are separate from the engine control device. , And control may be performed while cooperating with the engine control.

これらの構成により、内燃機関の排気ガス浄化システム1は、内燃機関の排気通路11に上流側からNOx吸着機能を有するNOx触媒装置21と尿素水噴射弁22と尿素選択還元型触媒装置23を備えると共に、NOx触媒装置21のNOx吸着機能を回復するために未燃燃料を排気ガスG中に供給する再生制御を行う再生制御装置71と尿素水噴射弁22から噴射する尿素水Uの噴射量U1を制御する尿素水供給制御装置72を備えた構成となる。   With these configurations, the exhaust gas purification system 1 for the internal combustion engine includes the NOx catalyst device 21 having the NOx adsorption function, the urea water injection valve 22, and the urea selective reduction type catalyst device 23 in the exhaust passage 11 of the internal combustion engine from the upstream side. At the same time, a regeneration control device 71 for performing regeneration control for supplying unburned fuel to the exhaust gas G to recover the NOx adsorption function of the NOx catalyst device 21 and an injection amount U1 of the urea water U injected from the urea water injection valve 22 Urea water supply control device 72 for controlling the

この構成では、排気ガスGの温度Tg2が、尿素選択還元型触媒装置23の浄化率が向上する第1温度(約170℃程度)T1よりも低い低温側温度領域Raでは、主に、NOx触媒装置21によるNOx吸着機能によりNOxを低減させる。また、排気ガスGの温度Tg1が、NOx触媒装置21の浄化率が低下する第2温度(約250℃程度)T2よりも高い高温側温度領域Rbでは、主に、尿素選択還元型触媒装置23によるNOx還元機能によりNOxを低減させる。   In this configuration, in the low temperature side temperature range Ra in which the temperature Tg2 of the exhaust gas G is lower than the first temperature (about 170 ° C.) T1 at which the purification rate of the urea selective reduction catalyst device 23 is improved, the NOx catalyst is mainly used. NOx is reduced by the NOx adsorption function of the device 21. In the high temperature range Rb where the temperature Tg1 of the exhaust gas G is higher than the second temperature (about 250 ° C.) T2 at which the purification rate of the NOx catalyst device 21 decreases, mainly the urea selective reduction catalyst device 23 NOx is reduced by the NOx reduction function by the above.

また、排気ガスGの温度Tg2が第1温度T1よりも高く、かつ、排気ガスGの温度Tg1が第2温度T2よりも低い中間温度領域Rcでは、NOx触媒装置21によるNOx吸着機能と、尿素選択還元型触媒装置23によるNOx還元機能によりNOxを低減させる。   In the intermediate temperature range Rc where the temperature Tg2 of the exhaust gas G is higher than the first temperature T1 and the temperature Tg1 of the exhaust gas G is lower than the second temperature T2, the NOx adsorption function of the NOx catalyst device 21 and the urea NOx is reduced by the NOx reduction function of the selective reduction catalyst device 23.

従って、この内燃機関の排気ガス浄化システム1では、排気ガスGの温度Tg2が第1温度(例えば、170℃)T1よりも低い低温側温度領域Raでは、再生制御装置71によりNOx触媒装置21におけるNOx再生制御を行い、排気ガスGの温度Tg1が第2温度(例えば、250℃)T2よりも高い高温側温度領域Rbでは、尿素水供給制御装置72により、尿素選択還元型触媒装置23における尿素水噴射制御(還元剤噴射制御)を行う。これらのNOx再生制御と尿素水噴射制御の具体的内容としては、周知技術の制御を採用することができる。   Therefore, in the exhaust gas purifying system 1 for the internal combustion engine, in the low temperature range Ra in which the temperature Tg2 of the exhaust gas G is lower than the first temperature (for example, 170 ° C.) T1, the regeneration control device 71 controls the NOx catalyst device 21 in the NOx catalyst device 21. NOx regeneration control is performed, and in a high temperature range Rb in which the temperature Tg1 of the exhaust gas G is higher than a second temperature (for example, 250 ° C.) T2, the urea water supply control device 72 causes the urea in the urea selective reduction catalyst device 23 Water injection control (reducing agent injection control) is performed. As specific contents of the NOx regeneration control and the urea water injection control, control of a known technique can be adopted.

そして、本発明では、排気ガスGの温度Tg2が第1温度T1以上でかつ排気ガスGの温度Tg1が第2温度T2以下の中間温度領域Rcでは、再生制御装置71と尿素水供給制御装置72による協調制御を行うが、このとき、再生制御装置71によるNOx再生制御と、尿素水供給制御装置72による尿素水噴射制御に対して、それぞれに重み(寄与度)W1、W2を付ける重み付き制御を行う。この重み付きの重み係数W1、W2は、排気ガスGの温度Tg1、Tg2から、予め実験結果等により設定した重み付きのデータベースを参照して算出する。   In the present invention, in the intermediate temperature region Rc where the temperature Tg2 of the exhaust gas G is equal to or higher than the first temperature T1 and the temperature Tg1 of the exhaust gas G is equal to or lower than the second temperature T2, the regeneration control device 71 and the urea water supply control device 72 At this time, weighted control is performed to assign weights (contributions) W1 and W2 to the NOx regeneration control by the regeneration control device 71 and the urea water injection control by the urea water supply control device 72, respectively. I do. The weighted weight coefficients W1 and W2 are calculated from the temperatures Tg1 and Tg2 of the exhaust gas G with reference to a weighted database set in advance based on experimental results and the like.

この重み付きのデータベースを求める実験としては、基本的には、エンジンの定常運転状態で、重み係数W1、W2を固定したシステム全体としてのNOx浄化率を測定し、この重み係数W1、W2を変更することで、NOx浄化率と燃費と尿素水消費量などを考慮した評価値が最も高い重み係数W1、W2を採用する。これを、排気ガス温度Tg1、Tg2が異なる各エンジン運転状態に対して行い、その評価値をみながら、排気ガス温度Tg1、Tg2に対する重み係数W1、W2のデータベースを設定する。   As an experiment for obtaining this weighted database, basically, in a steady operation state of the engine, the NOx purification rate of the entire system in which the weight coefficients W1 and W2 are fixed is measured, and the weight coefficients W1 and W2 are changed. Accordingly, the weighting factors W1 and W2 having the highest evaluation values in consideration of the NOx purification rate, fuel consumption, urea water consumption, and the like are adopted. This is performed for each engine operating state having different exhaust gas temperatures Tg1 and Tg2, and a database of weighting factors W1 and W2 for the exhaust gas temperatures Tg1 and Tg2 is set while observing the evaluation values.

なお、この重み係数W1、W2の和が1.0になるように設定すると、実験数を減少できるが、必ずしも、1.0にこだわる必要は無く、組合せによって、重み係数W1、W2の和が1.0にならない場合もあり得る。   If the sum of the weighting factors W1 and W2 is set to be 1.0, the number of experiments can be reduced. However, it is not always necessary to stick to 1.0, and the sum of the weighting factors W1 and W2 depends on the combination. It may not be 1.0.

そして、中間温度領域Rcでは、この重み係数W1、W2を用いて、NOx再生制御におけるリッチ空燃比制御用のパラメータ(例えば、再生頻度(再生制御のインターバル)、リッチ空燃比制御時のリッチ度合い、リッチ空燃比制御の期間等)に第1重み係数W1を掛け算すると共に、尿素水供給制御における噴射尿素水量U1に第2重み係数W2を掛け算して、NOx触媒装置21に対する制御と、尿素選択還元型触媒装置23に対する制御を並行して行う。   In the intermediate temperature region Rc, parameters for rich air-fuel ratio control in NOx regeneration control (for example, regeneration frequency (regeneration control interval), rich degree in rich air-fuel ratio control, The first weighting factor W1 is multiplied by the rich air-fuel ratio control period and the like, and the amount of injection urea water U1 in the urea water supply control is multiplied by the second weighting factor W2 to control the NOx catalyst device 21 and the urea selective reduction. The control for the catalyst unit 23 is performed in parallel.

これにより、エンジン本体10から流出してくるNOx量からNOx触媒装置21によるNOx浄化量を引き算した状態で、尿素選択還元型触媒装置23におけるNOx浄化用の噴射尿素水量U1を設定できるようになる。   This makes it possible to set the injection urea water amount U1 for NOx purification in the urea selective reduction catalyst device 23 in a state where the NOx purification amount by the NOx catalyst device 21 is subtracted from the NOx amount flowing out from the engine body 10. .

次に、本発明の実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システム1で使用する制御装置70の構成について説明する。図2に示すように、この制御装置70は、再生制御装置71と尿素水供給制御装置(還元剤供給制御装置)72を備えており、制御装置70は、データ取得部70A、データ算出部70B、制御選択部70C、重み係数算出部70D、及び、協調制御部70E等の機能的な各部(各手段)を有し、再生制御装置71は再生用制御部71Aを、尿素水供給制御装置72は尿素水供給用制御部(還元剤供給用制御部)72Aをそれぞれ有している。   Next, the configuration of the control device 70 used in the exhaust gas purification system 1 for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 2, the control device 70 includes a regeneration control device 71 and a urea water supply control device (reducing agent supply control device) 72. The control device 70 includes a data acquisition unit 70A and a data calculation unit 70B. , A control selection unit 70C, a weight coefficient calculation unit 70D, and a cooperative control unit 70E. The regeneration control unit 71 includes a regeneration control unit 71A and a urea water supply control unit 72. Have a urea water supply control section (reducing agent supply control section) 72A.

なお、これらの各部はアナログ的な回路を持つ装置で構成されていてもよいが、通常は、プログラムの一部等のソフトウェアとプログラムの実施に伴って各種データが出入力されるハードウェアと組み合わせで構成されている。   Each of these units may be constituted by a device having an analog circuit, but is usually combined with software such as a part of a program and hardware to which various data is input / output along with the execution of the program. It is composed of

このデータ取得部70Aでは、第1排気ガス温度センサ31の検出値を得て、NOx触媒装置21に流入する排気ガスGの温度Tg1を取得し、また、第2排気ガス温度センサ32の検出値を得て、尿素選択還元型触媒装置23に流入する排気ガスGの温度Tg2を取得する。   In the data acquisition unit 70A, the detection value of the first exhaust gas temperature sensor 31 is obtained, the temperature Tg1 of the exhaust gas G flowing into the NOx catalyst device 21 is obtained, and the detection value of the second exhaust gas temperature sensor 32 is obtained. To obtain the temperature Tg2 of the exhaust gas G flowing into the urea selective reduction catalyst device 23.

また、第1NOx濃度センサ33の検出値を得て、NOx触媒装置21に流入する排気ガスGのNOx濃度Cn1を取得し、第2NOx濃度センサ34の検出値を得て、NOx触媒装置21から流出し、尿素選択還元型触媒装置23に流入する排気ガスGのNOx濃度Cn2を取得する。さらに、第2NOx濃度センサ35の検出値を得て、尿素選択還元型触媒装置23から流出する排気ガスGのNOx濃度Cn3を取得する。   Further, the detection value of the first NOx concentration sensor 33 is obtained, the NOx concentration Cn1 of the exhaust gas G flowing into the NOx catalyst device 21 is obtained, the detection value of the second NOx concentration sensor 34 is obtained, and the NOx concentration Then, the NOx concentration Cn2 of the exhaust gas G flowing into the urea selective reduction catalyst device 23 is obtained. Further, the detection value of the second NOx concentration sensor 35 is obtained, and the NOx concentration Cn3 of the exhaust gas G flowing out from the urea selective reduction catalyst device 23 is obtained.

そして、第1空燃比センサ(λセンサ)36と第2空燃比センサ(λセンサ)37と吸気量センサ(MAFセンサ)38の検出値をそれぞれ得て、第1空燃比λmと第2空燃比λsと吸気量Vaを取得する。また、エンジン運転情報から、再生制御と尿素水供給制御(還元剤供給制御)に必要なデータを入手する。   Then, the detection values of the first air-fuel ratio sensor (λ sensor) 36, the second air-fuel ratio sensor (λ sensor) 37, and the intake air amount sensor (MAF sensor) 38 are obtained, and the first air-fuel ratio λm and the second air-fuel ratio λs and the intake air amount Va are acquired. Further, data necessary for regeneration control and urea water supply control (reducing agent supply control) is obtained from the engine operation information.

データ算出部70Bでは、データ取得部70Aで得たデータを基に、制御選択部70C、協調制御部70D、再生用制御部71A、尿素水供給用制御部72Aで使用するデータを算出する。   The data calculation unit 70B calculates data used by the control selection unit 70C, the coordination control unit 70D, the regeneration control unit 71A, and the urea water supply control unit 72A based on the data obtained by the data acquisition unit 70A.

制御選択部70Cでは、データ取得部70Aで取得した排気ガスの温度Tg1、Tg2を用いて、現状の排気ガス浄化システム1における排気ガスの温度状態が、低温側温度領域Ra、中間温度領域Rc、高温側温度領域Rbの何れにあるかを判定し、再生制御、尿素水供給制御、その両方の協調制御のいずれかを選択する。   The control selection unit 70C uses the exhaust gas temperatures Tg1 and Tg2 acquired by the data acquisition unit 70A to change the current exhaust gas temperature state in the exhaust gas purification system 1 to the low temperature side temperature region Ra, the intermediate temperature region Rc, It is determined which of the high-temperature-side temperature ranges Rb is present, and one of the regeneration control, the urea water supply control, and the cooperative control of both is selected.

単純化して考えた場合では、例えば、排気ガスの温度Tg1、Tg2の平均温度Tmが170℃未満であれば、低温側温度領域Raとし、平均温度Tmが170℃以上250℃未満であれば、中間温度領域Rcとし、平均温度Tmが250℃以上であれば、高温側温度領域Rbとする。   In a simplified case, for example, if the average temperature Tm of the exhaust gas temperatures Tg1 and Tg2 is less than 170 ° C., the temperature is set to the low-temperature side temperature range Ra, and if the average temperature Tm is 170 ° C. or more and less than 250 ° C. If the average temperature Tm is equal to or higher than 250 ° C., the temperature is set to the high-temperature side temperature range Rb.

重み係数算出部70Dでは、制御選択部70Cで協調制御が選択された場合に、データ取得部70Aで取得した排気ガスの温度Tg1、Tg2を用いて、予め設定された重み係数データベースに基づいて、第1重み係数W1、第2重み係数W2を算出する。より具体的には、排気ガスの温度Tg1に基づいて第1重み係数W1を、排気ガスの温度Tg2に基づいて第2重み係数W2を、第1重み係数マップデータと第2重み係数マップデータ等を用いて算出したり、排気ガスの温度Tg1と排気ガスの温度Tg2の平均値に対して、重み係数マップデータ等を用いて第1重み係数W1、第2重み係数W2を算出したりする。   In the weight coefficient calculation unit 70D, when the cooperative control is selected by the control selection unit 70C, the weight coefficient calculation unit 70D uses the exhaust gas temperatures Tg1 and Tg2 acquired by the data acquisition unit 70A, based on a preset weight coefficient database. A first weight coefficient W1 and a second weight coefficient W2 are calculated. More specifically, the first weighting factor W1 is based on the exhaust gas temperature Tg1, the second weighting factor W2 is based on the exhaust gas temperature Tg2, the first weighting factor map data, the second weighting factor map data, and the like. Or the first weighting coefficient W1 and the second weighting coefficient W2 for the average value of the exhaust gas temperature Tg1 and the exhaust gas temperature Tg2 using weighting coefficient map data and the like.

なお、単純化して考えた場合では、例えば、排気ガスの温度Tg1、Tg2の平均温度Tmが高くなるにつれて、第1重み係数W1が小さく、第2重み係数W2が大きくなるように設定する。そして、低温側温度領域Raと中間温度領域Rcとの境界又はこの境界の近傍では、第1重み係数W1が1.0で、第2重み係数W2がゼロとなり、中間温度領域Rcと高温側温度領域Rbとの境界又はこの境界の近傍では、第1重み係数W1がゼロで、第2重み係数W2が1.0となる。この途中では、W1+W2=1.0であっても、W1+W2≠1.0であってもよい。また、第1重み係数W1と第2重み係数W2は、必ずしも平均温度Tmと線型関係になくてもよい。   In a simplified case, for example, the first weighting factor W1 is set smaller and the second weighting factor W2 is set larger as the average temperature Tm of the exhaust gas temperatures Tg1 and Tg2 increases. Then, at or near the boundary between the low temperature side temperature region Ra and the intermediate temperature region Rc, the first weighting coefficient W1 is 1.0, the second weighting coefficient W2 is zero, and the intermediate temperature region Rc and the high temperature side temperature are reduced. At or near the boundary with the region Rb, the first weighting factor W1 is zero and the second weighting factor W2 is 1.0. On the way, W1 + W2 = 1.0 or W1 + W2 ≠ 1.0. Further, the first weighting coefficient W1 and the second weighting coefficient W2 do not necessarily have to have a linear relationship with the average temperature Tm.

協調制御部70Eでは、制御選択部70Cで協調制御が選択された場合に、重み係数算出部70Dで算出された第1重み係数W1、第2重み係数W2を用いて、再生用制御部71Aで算出される再生制御で使用されるパラメータと、尿素水供給用制御部72Aで算出される噴射尿素水量U1を補正する。   In the cooperative control unit 70E, when the cooperative control is selected by the control selecting unit 70C, the reproduction control unit 71A uses the first weight coefficient W1 and the second weight coefficient W2 calculated by the weight coefficient calculating unit 70D. The calculated parameters used in the regeneration control and the injected urea water amount U1 calculated by the urea water supply control unit 72A are corrected.

単純化すると、例えば、NOx触媒装置21の再生処理のためのリッチ空燃比頻度マップや、尿素選択還元型触媒装置23におけるNOx還元処理のための噴射尿素水量マップから得られる値にこの重みマップ(寄与度マップ)から得られる重み係数を掛けたり、この重み係数で割ったりして使用する。例えば、NOx触媒装置21のリッチ空燃比制御の頻度をこの第1重み係数W1に応じて減らして行く。また、逆に、尿素選択還元型触媒装置23に関しては、NOx触媒装置21によるNOx浄化量分をエンジン出口NOx量から減らして噴射尿素水量U1の設定を行う。   For simplicity, for example, the weight map (for the value obtained from the rich air-fuel ratio frequency map for the regeneration process of the NOx catalyst device 21 or the map of the injected urea water amount for the NOx reduction process in the urea selective reduction catalyst device 23) is used. The weighting coefficient obtained from the contribution degree map) is multiplied or divided by the weighting coefficient. For example, the frequency of the rich air-fuel ratio control of the NOx catalyst device 21 is reduced according to the first weight coefficient W1. Conversely, for the urea selective reduction catalyst device 23, the amount of NOx purification by the NOx catalyst device 21 is reduced from the NOx amount at the engine outlet to set the amount of injected urea water U1.

より具体的には、排気ガスGの温度状態が低温側温度領域Raにあるときは、再生制御装置71により、NOx触媒装置21におけるNOx再生制御を行う。このNOx再生制御では、例えば、エンジン回転数や負荷(あるいは、第1NOx濃度センサ33の検出値であるNOx濃度Cn1と吸気量センサ(MAFセンサ)38の検出値である吸気量Va)等のエンジン運転状態を入力して、予め、これらのエンジン運転状態に対して設定されたリッチ空燃比頻度マップ(エンジン運転状態に対応した再生制御の間隔(期間)Taとリッチ度合Drを示すデータベース)を参照して、再生制御の間隔Taとリッチ度合Drを算出し、これらを基にNOx触媒装置21によるNOx再生制御を行う。なお、このリッチ度合Drは、吸気量Vaと、リッチ空燃比制御で供給する未燃燃料の供給量Mtと、還元剤を供給している期間Tbの関数となるが、この供給量Mtと期間Tbに関しても、予めリッチ度合Drに対してそれぞれ固定値で設定しておいたり、予め、エンジン運転状態に対して設定されたリッチ度マップ(エンジン運転状態に対応した供給量Mtと期間Tbを示すデータベース)を利用したりすることができる。   More specifically, when the temperature state of the exhaust gas G is in the low temperature range Ra, the regeneration control device 71 controls the NOx regeneration in the NOx catalyst device 21. In this NOx regeneration control, for example, the engine speed and load (or the NOx concentration Cn1 detected by the first NOx concentration sensor 33 and the intake air amount Va detected by the intake air amount sensor (MAF sensor) 38) are used. The operating state is input, and a rich air-fuel ratio frequency map (a database indicating the regeneration control interval (period) Ta and the rich degree Dr corresponding to the engine operating state) set in advance for these engine operating states is referred to. Then, the regeneration control interval Ta and the rich degree Dr are calculated, and based on these, the NOx regeneration control by the NOx catalyst device 21 is performed. Note that the rich degree Dr is a function of the intake amount Va, the supply amount Mt of the unburned fuel supplied by the rich air-fuel ratio control, and the period Tb during which the reducing agent is supplied. As for Tb, the richness level Dr is set in advance as a fixed value, or a richness map (the supply amount Mt and the period Tb corresponding to the engine operating state, which are set in advance for the engine operating state, are shown). Database).

これと同様に、中間温度領域Rcにあるときでも、エンジン運転状態を入力して、リッチ空燃比頻度マップ等を参照して、再生制御の間隔(期間)Taと、供給量Mtと、期間Tbを算出する。   Similarly, even when the engine temperature is in the intermediate temperature range Rc, the engine operation state is input, the regeneration control interval (period) Ta, the supply amount Mt, and the period Tb are referred to by referring to a rich air-fuel ratio frequency map or the like. Is calculated.

また、排気ガスGの温度状態が高温側温度領域Rbにあるときは、再生制御装置71により、尿素選択還元型触媒装置23における尿素水供給制御を行う。この尿素水供給制御では、例えば、エンジン運転状態を入力して、予め、エンジン運転状態に対して設定された噴射尿素水量マップ(エンジン運転状態に対応した噴射尿素水量U1を示すデータベース)を参照して噴射尿素水量U1を算出し、尿素水噴射制御する。これと同様に、中間温度領域Rcにあるときでも、エンジン運転状態を入力して、噴射尿素水量マップを参照して、噴射尿素水量U1を算出する。   When the temperature state of the exhaust gas G is in the high temperature side temperature range Rb, the regeneration control device 71 controls the supply of urea water in the urea selective reduction catalyst device 23. In this urea water supply control, for example, an engine operation state is input, and an injection urea water amount map (database indicating the injection urea water amount U1 corresponding to the engine operation state) set in advance for the engine operation state is referred to. To calculate the injection urea water amount U1 to control the urea water injection. Similarly, even when the engine temperature is in the intermediate temperature range Rc, the engine operating state is input, and the injection urea water amount U1 is calculated with reference to the injection urea water amount map.

そして、中間温度領域Rcにおいては、さらに、NOx触媒装置21に対する再生制御に関しては、再生用制御部71Aで算出される再生制御で使用される再生制御の間隔(期間)Ta、即ち、前回の再生制御終了から今回の再生制御を開始するまでの時間を第1重み係数W1で割り算して、再生制御をするまで間隔Tac(Ta/W1⇒Tac)を、長くなるように変化させる。この場合は、リッチ空燃比制御のリッチ度合いDrは変化させない。   Further, in the intermediate temperature region Rc, with respect to the regeneration control for the NOx catalyst device 21, the regeneration control interval (period) Ta used in the regeneration control calculated by the regeneration control unit 71A, that is, the previous regeneration. The time from the end of the control to the start of the current reproduction control is divided by the first weighting coefficient W1, and the interval Tac (Ta / W1 => Tac) is changed until the reproduction control is performed. In this case, the rich degree Dr of the rich air-fuel ratio control is not changed.

あるいは、再生制御の間隔Taは同じままとして、リッチ空燃比制御のリッチ度合いDrを変化させる。このリッチ度合いDrの変化は、リッチ空燃比制御で供給する未燃燃料の供給量Mtに対して第1重み係数W1を掛け算して変化させる場合(Mt×W1⇒Mtc)と、還元剤を供給している期間Tbに対して第1重み係数W1を掛け算して変化させる場合(Tb×W1⇒Tbc)とがある。   Alternatively, the rich degree Dr of the rich air-fuel ratio control is changed while the regeneration control interval Ta remains the same. This change in the rich degree Dr is obtained by multiplying the supply amount Mt of the unburned fuel supplied by the rich air-fuel ratio control by the first weighting coefficient W1 (Mt × W1⇒Mtc), and supplying the reducing agent. There is a case where the period Tb is changed by multiplying by the first weighting coefficient W1 (Tb × W1⇒Tbc).

なお、このリッチ空燃比制御で供給する未燃燃料の供給量Mtとは、NOx触媒装置(NOx吸蔵還元型触媒)21で、通常時運転時にNOxを吸着、吸蔵して、吸蔵量が一杯になったときに、NOx触媒装置21の再生のための再生制御で、リッチ空燃比状態にしてNOxを放出させるために供給される未燃燃料(HC、CO)の供給量のことであり、この未燃燃料の供給量は周知のNOx吸蔵還元型触媒の再生方法に基づいて設定される値を採用すればよいので、未燃燃料の供給量の算出方法は、例えば、上記で例示したような周知技術を用いるものとする。   The supply amount Mt of the unburned fuel supplied by the rich air-fuel ratio control means that the NOx catalyst device (NOx storage reduction type catalyst) 21 adsorbs and stores NOx during normal operation, and the storage amount becomes full. When this happens, the amount of unburned fuel (HC, CO) supplied to make the rich air-fuel ratio state and release NOx in the regeneration control for the regeneration of the NOx catalyst device 21. Since the supply amount of the unburned fuel may be a value set based on a known regeneration method of the NOx storage reduction catalyst, a method of calculating the supply amount of the unburned fuel is, for example, as described above. Well-known technology shall be used.

あるいは、1回の再生制御で供給する未燃燃料の供給総量Mttで考えて、この供給総量Mtt(=供給量Mt×期間Tb)に第1重み係数W1を掛けた値になるように変化させた未燃燃料供給総量Mttc(=供給量Mt×期間Tb×W1)を設定する。   Alternatively, considering the total supply amount Mtt of unburned fuel supplied in one regeneration control, the total supply amount Mtt (= supply amount Mt × period Tb) is changed to a value obtained by multiplying the first weighting coefficient W1. The total unburned fuel supply amount Mttc (= supply amount Mt × period Tb × W1) is set.

また、尿素選択還元型触媒装置23に対する尿素水供給制御に関しては、尿素水供給用制御部72Aで算出される噴射尿素水量U1に第2重み係数W2を掛け算して、噴射尿素水量U1を変化させる(U1×W2⇒U1c)。   Further, regarding the urea water supply control to the urea selective reduction catalyst device 23, the injection urea water amount U1 calculated by the urea water supply control unit 72A is multiplied by the second weighting coefficient W2 to change the injection urea water amount U1. (U1 × W2⇒U1c).

そして、再生制御装置71では、低温側温度領域Raと中間温度領域Rcで、再生制御を行う。この再生制御では、エンジン運転状態(エンジン回転数Ne、負荷Q)を基に、予め設定されたNOx排出濃度マップデータを参照して算出するNOx濃度推定手段を使用してもよいが、次のようにNOx濃度Cn1は第1NOx濃度センサ33で検出するようにしてもよい。   Then, the regeneration control device 71 performs the regeneration control in the low temperature side region Ra and the intermediate temperature region Rc. In this regeneration control, NOx concentration estimating means for calculating by referring to NOx emission concentration map data set in advance based on the engine operating state (engine speed Ne, load Q) may be used. As described above, the NOx concentration Cn1 may be detected by the first NOx concentration sensor 33.

つまり、NOx触媒装置21に吸着されるNOx吸着量Naを、第1NOx濃度センサ33で得られるNOx触媒装置21に流入するNOx濃度Cn1から第2NOx濃度センサ34で得られるNOx触媒装置21から流出するNOx濃度Cn2を引き算して、排気ガス量Vgを掛け算することで算出する(Na=Vg×(Cn1−Cn2))。   In other words, the NOx adsorption amount Na adsorbed by the NOx catalyst device 21 flows from the NOx concentration Cn1 flowing into the NOx catalyst device 21 obtained by the first NOx concentration sensor 33 to the NOx catalyst device 21 obtained by the second NOx concentration sensor 34. It is calculated by subtracting the NOx concentration Cn2 and multiplying by the exhaust gas amount Vg (Na = Vg × (Cn1-Cn2)).

このNOx吸着量Naが予め設定した判定値Njを超えたときに再生制御を行ったり、予め設定した前回の再生制御終了後からのエンジン運転時間あるいは走行距離などが予め設定した値を超えたときに再生制御を行ったりする。なお、この判定値Njは、NOx触媒装置21の触媒温度Tcに対応して変化する値であり、その触媒温度Tcにおける最大NOx吸蔵量を考慮して設定される閾値である。例えば、最大NOx吸蔵量の90%程度の大きさに判定値Njが設定される。   When the NOx adsorption amount Na exceeds a predetermined determination value Nj, the regeneration control is performed, or when the engine operation time or the running distance from the end of the previously set previous regeneration control exceeds a preset value. Or perform playback control. The determination value Nj is a value that changes according to the catalyst temperature Tc of the NOx catalyst device 21, and is a threshold value set in consideration of the maximum NOx storage amount at the catalyst temperature Tc. For example, the determination value Nj is set to about 90% of the maximum NOx storage amount.

なお、一般的には、再生制御では、NOx触媒装置21の触媒温度Tcを活性化温度以上に上昇させる昇温制御と、還元浄化のためのリッチ空燃比制御(リッチ還元イベント)を行う。また、必要に応じて、排気ガスGの温度Tg1をモニターして、運転の安定度合、浄化率をチェックしつつ、制御における禁止条件やパラメータの補正を行う。   In general, in the regeneration control, a temperature increase control for increasing the catalyst temperature Tc of the NOx catalyst device 21 to the activation temperature or higher and a rich air-fuel ratio control for reduction purification (rich reduction event) are performed. Further, if necessary, the temperature Tg1 of the exhaust gas G is monitored to check the degree of operation stability and the purification rate, and to correct the prohibition conditions and parameters in the control.

また、リッチ空燃比制御において、NOx触媒装置21の触媒温度Tcが昇温しているときは、未燃燃料供給量Mtを増加して第1空燃比λmを小さくし、リッチ空燃比制御の後半で、NOx放出量Nbが減少したら未燃燃料供給量Mtを減少して第1空燃比λmを大きくすることが好ましい。つまり、リッチ空燃比制御において、昇温してNOx触媒装置21のNOx吸着量Naが未だ多いときにはNOx放出量Nbが増加するので、未燃燃料供給量Mtを増加して第1空燃比λmを小さくする。また、リッチ空燃比制御の後半で、NOx放出量Nbが減少したら未燃燃料供給量Mtを減少して第1空燃比λmを大きくする。   Further, in the rich air-fuel ratio control, when the catalyst temperature Tc of the NOx catalyst device 21 is increasing, the unburned fuel supply amount Mt is increased to decrease the first air-fuel ratio λm, and the latter half of the rich air-fuel ratio control is performed. Then, when the NOx release amount Nb decreases, it is preferable to decrease the unburned fuel supply amount Mt to increase the first air-fuel ratio λm. That is, in the rich air-fuel ratio control, when the temperature rises and the NOx adsorption amount Na of the NOx catalyst device 21 is still large, the NOx release amount Nb increases. Therefore, the unburned fuel supply amount Mt is increased to reduce the first air-fuel ratio λm. Make it smaller. In the latter half of the rich air-fuel ratio control, when the NOx release amount Nb decreases, the unburned fuel supply amount Mt is reduced to increase the first air-fuel ratio λm.

そして、低温側温度領域Raでは、再生用制御部71Aで算出されるパラメータ(Ta、Tb、Mt)を補正することなく、再生制御を行い、中間温度領域Rcでは、再生用制御部71Aで算出されるパラメータ(Ta、Tb、Mt)を、協調制御部70Eで変化させたパラメータ(Tac、Tbc、Mtc)で、再生制御を行う。   Then, in the low temperature side temperature region Ra, the reproduction control is performed without correcting the parameters (Ta, Tb, Mt) calculated by the reproduction control unit 71A, and in the intermediate temperature region Rc, the calculation is performed by the reproduction control unit 71A. The reproduction control is performed by the parameters (Tac, Tbc, Mtc) in which the parameters (Ta, Tb, Mt) changed by the cooperative control unit 70E.

また、尿素水供給制御装置72では、中間温度領域Rcと高温側温度領域Rbとで、尿素水供給制御を行うが、この尿素水供給制御では、尿素選択還元型触媒装置23の触媒温度毎のアンモニアストレージ(還元剤ストレージ)量閾値まで尿素水Uを噴射尿素水量U1、U1cで噴射してアンモニアを尿素選択還元型触媒装置23にストレージしておき、NOx還元にアンモニアが消費されて、このアンモニアストレージ量閾値より減少したら、再び尿素水Uを噴射している。また、必要に応じて、排気ガスGの温度Tg2をモニターして、運転の安定度合、浄化率をチェックしつつ、制御における禁止条件やパラメータの補正を行う。   In the urea water supply control device 72, urea water supply control is performed in the intermediate temperature region Rc and the high temperature side temperature region Rb. The urea water U is injected with the injected urea water amounts U1 and U1c up to the ammonia storage (reducing agent storage) amount threshold to store ammonia in the urea selective reduction catalyst device 23, and ammonia is consumed for NOx reduction. If the storage amount is smaller than the threshold, the urea water U is injected again. In addition, if necessary, the temperature Tg2 of the exhaust gas G is monitored, and the prohibition conditions and parameters in the control are corrected while checking the degree of operation stability and the purification rate.

つまり、実際には、NOx流入量Nsを還元するのに寄与するアンモニア(還元剤)としては、尿素選択還元型触媒装置23に事前に貯蔵されているアンモニアが寄与することが分かっているので、この尿素選択還元型触媒装置23に事前に貯蔵されているアンモニアストレージ(還元剤ストレージ)量を時々刻々把握しておき、このアンモニアストレージ量と、噴射尿素水量U1、U1cから生成するアンモニア量と、NOxの還元で消費されるアンモニア量とを考慮して、噴射尿素水量U1、U1cを調整している。つまり、尿素水供給用制御部72Aでアンモニアストレージ量を考慮して算出された噴射尿素水量U1、U1cを算出する。ここでは、このアンモニアストレージ量を考慮した尿素水制御については周知技術を用いるものとする。   That is, it is known that, in practice, ammonia previously stored in the urea selective reduction catalyst device 23 contributes as ammonia (reducing agent) that contributes to reducing the NOx inflow amount Ns. The amount of ammonia storage (reducing agent storage) stored in advance in the urea selective reduction catalyst device 23 is grasped every moment, and this ammonia storage amount, the amount of ammonia generated from the injected urea water amounts U1, U1c, and The injection urea water amounts U1 and U1c are adjusted in consideration of the amount of ammonia consumed in the reduction of NOx. That is, the urea water supply control unit 72A calculates the injection urea water amounts U1 and U1c calculated in consideration of the ammonia storage amount. Here, a known technique is used for the urea water control in consideration of the ammonia storage amount.

さらには、アンモニア量と尿素選択還元型触媒装置23に流入する排気ガスGの第2空燃比λsとの関係を実験的に求め、データベース化しておき、リッチ空燃比制御時に生成するアンモニア量を尿素選択還元型触媒装置23のアンモニアストレージ制御の計算値に組み込み、尿素噴射制御の補正を行うことが好ましい。   Furthermore, the relationship between the amount of ammonia and the second air-fuel ratio λs of the exhaust gas G flowing into the urea selective reduction catalyst device 23 is experimentally obtained, and is stored in a database. It is preferable to incorporate the calculated value in the ammonia storage control of the selective reduction catalyst device 23 to correct the urea injection control.

また、尿素水供給制御装置72は、高温側温度領域Rbでは、尿素水供給用制御部72Aで算出される噴射尿素水量U1を変化させることなく、尿素水供給制御を行い、中間温度領域Rcでは、尿素水供給用制御部72Aで算出される噴射尿素水量U1を、協調制御部70Eで変化させた噴射尿素水量U1cで、尿素水供給制御を行う。   Further, the urea water supply control device 72 performs the urea water supply control in the high temperature side temperature region Rb without changing the injection urea water amount U1 calculated by the urea water supply control unit 72A, and in the intermediate temperature region Rc. The urea water supply control is performed with the injected urea water amount U1c changed by the coordination control unit 70E from the injected urea water amount U1 calculated by the urea water supply control unit 72A.

上記の構成により、この実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システム1は、内燃機関の排気通路11に上流側からNOx吸着機能を有するNOx触媒装置21と尿素水噴射弁22と尿素選択還元型触媒装置23を備えて構成されると共に、NOx触媒装置21のNOx吸着機能を回復するために未燃燃料を排気ガス中に供給する再生制御を行う再生制御装置71と尿素選択還元型触媒装置23におけるNOx還元を制御するための尿素水供給制御装置72を有する制御装置70を備えた内燃機関の排気ガス浄化システム1となる。
それと共に、第1排気ガス温度センサ31がNOx触媒装置21の上流側に、第2排気ガス温度センサ32がNOx触媒装置21の下流側でかつ尿素選択還元型触媒装置23の上流側にそれぞれ設けられている。
With the configuration described above, the exhaust gas purification system 1 for an internal combustion engine according to this embodiment includes a NOx catalyst device 21 having a NOx adsorption function in an exhaust passage 11 of the internal combustion engine from an upstream side, a urea water injection valve 22, and a urea selective reduction type. A regeneration control device 71 for performing regeneration control for supplying unburned fuel to exhaust gas in order to restore the NOx adsorption function of the NOx catalyst device 21 and a urea selective reduction type catalyst device 23 The exhaust gas purification system 1 for an internal combustion engine includes a control device 70 having a urea water supply control device 72 for controlling NOx reduction in the internal combustion engine.
At the same time, the first exhaust gas temperature sensor 31 is provided upstream of the NOx catalyst device 21, and the second exhaust gas temperature sensor 32 is provided downstream of the NOx catalyst device 21 and upstream of the urea selective reduction catalyst device 23, respectively. Have been.

そして、制御装置70が、第1排気ガス温度センサ31によりNOx触媒装置21に流入する排気ガスGの温度Tg1と、第2排気ガス温度センサ32により尿素選択還元型触媒装置23に流入する排気ガスGの温度Tg2とを取得するデータ取得部70Aと、データ取得部70Aで取得した排気ガスGの温度Tg1、Tg2を用いて、NOx触媒装置21に対する制御を行う再生制御、尿素選択還元型触媒装置23に対する尿素水Uの供給量を制御する尿素水供給制御、再生制御と尿素水供給制御を並行して行う協調制御のいずれかを選択する制御選択部70Cと、制御選択部70Cで協調制御が選択された場合に、データ取得部70Aで取得した排気ガスGの温度Tg1、Tg2を用いて、予め設定された第1重み係数データベースと第2重み係数データベースを参照して、第1重み係数W1と第2重み係数W2を算出する重み係数算出部70Dと、制御選択部70Cで協調制御が選択された場合に、重み係数算出部70Dで算出された第1重み係数W1を用いて、NOx触媒装置21の再生制御で使用されるパラメータを変化させると共に、重み係数算出部70Dで算出された第2重み係数W2を用いて尿素選択還元型触媒装置23でNOx浄化用に使用される尿素水Uの噴射尿素水量U1を変化させる協調制御部70Eとを備えている。   The control device 70 controls the temperature Tg1 of the exhaust gas G flowing into the NOx catalyst device 21 by the first exhaust gas temperature sensor 31 and the exhaust gas flowing into the urea selective reduction catalyst device 23 by the second exhaust gas temperature sensor 32. A data acquisition unit 70A for acquiring the temperature Tg2 of G, a regeneration control for controlling the NOx catalyst device 21 using the temperatures Tg1 and Tg2 of the exhaust gas G acquired by the data acquisition unit 70A, a urea selective reduction type catalyst device. The control selection unit 70C that selects one of the urea water supply control that controls the supply amount of the urea water U to the control unit 23 and the cooperative control that performs the regeneration control and the urea water supply control in parallel, and the control selection unit 70C performs the cooperative control. When selected, the first weighting coefficient database and the predetermined weighting factor database are set using the temperatures Tg1 and Tg2 of the exhaust gas G acquired by the data acquiring unit 70A. Referring to the weight coefficient database, the weight coefficient calculation section 70D that calculates the first weight coefficient W1 and the second weight coefficient W2, and the weight coefficient calculation section 70D calculates when the cooperative control is selected by the control selection section 70C. The parameter used in the regeneration control of the NOx catalyst device 21 is changed using the obtained first weight coefficient W1, and the urea selective reduction catalyst is used using the second weight coefficient W2 calculated by the weight coefficient calculating unit 70D. A coordination control unit 70E for changing the injection urea water amount U1 of the urea water U used for NOx purification in the device 23 is provided.

更に、協調制御部70Eが、NOx触媒装置21に対する再生制御に関して、前回の再生制御終了から再生制御を開始するまでの時間を第1重み係数W1で割り算して、再生制御をするまで間隔を長くなるように変化させる第1変化方法か、再生制御におけるリッチ空燃比制御で供給する還元剤供給量Mtに対して第1重み係数W1を掛け算して変化させる第2変化方法か、再生制御におけるリッチ空燃比制御で供給する還元剤を供給している期間に対して第1重み係数W1を掛け算して変化させる第3変化方法のいずれか一つの変化方法を行う。   Further, with respect to the regeneration control for the NOx catalyst device 21, the cooperative control unit 70E divides the time from the end of the previous regeneration control to the start of the regeneration control by the first weighting coefficient W1 to increase the interval until the regeneration control is performed. A first change method for changing the amount of the reducing agent supplied by the rich air-fuel ratio control in the regeneration control by a first weighting coefficient W1, or a second change method for changing the rich amount in the regeneration control. Any one of the third changing methods of multiplying and reducing the period during which the reducing agent supplied by the air-fuel ratio control is supplied by the first weighting coefficient W1 is performed.

また、協調制御部70Eが、尿素選択還元型触媒装置23に供給する尿素水Uの噴射尿素水量U1を尿素選択還元型触媒装置23で吸着されるアンモニア吸着量を考慮して設定すると共に、この設定された尿素水Uの噴射尿素水量U1に重み係数算出部70Dで算出された第2重み係数W2を掛け算して変化させる。   Further, the cooperative control unit 70E sets the injected urea water amount U1 of the urea water U supplied to the urea selective reduction catalyst device 23 in consideration of the ammonia adsorption amount adsorbed by the urea selective reduction catalyst device 23, and The set urea water amount U1 of the urea water U is changed by multiplying by the second weight coefficient W2 calculated by the weight coefficient calculation unit 70D.

そして、外乱に対する強靭性であるロバスト性を強化するために、図3に示すように、制御装置70は、さらに、次の浄化率目標値算出部8OA、浄化率実際値算出部80B、フィードバック補正値算出部80C、制御パラメータ補正部80Dを有するフィードバック制御部80を備えていることが好ましい。   Then, as shown in FIG. 3, the control device 70 further increases the next purification rate target value calculation unit 8OA, the purification rate actual value calculation unit 80B, and the feedback correction in order to enhance the robustness, which is the robustness against disturbance. It is preferable to include a feedback control unit 80 having a value calculation unit 80C and a control parameter correction unit 80D.

つまり、制御装置70が、内燃機関の排気ガス浄化システム1のシステム全体としての浄化率目標値ηntを算出する浄化率目標値算出部80Aと、予め設定された評価範囲当たりのシステム全体としての浄化率実際値ηnmを算出する浄化率実際値算出部80Bと、浄化率実際値ηnmと浄化率目標値ηntとの差Δηnから、再生制御と尿素水供給制御に対してフィードバック補正値Fc1、Fc2を算出する補正値算出部80Cと、フィードバック補正値Fc1、Fc2を用いて、再生制御の制御パラメータと尿素水供給制御の制御パラメータをそれぞれ補正する制御パラメータ補正部80Dとを有するフィードバック制御部80を備えて構成されていることが好ましい。   That is, the control device 70 calculates the purification rate target value ηnt of the entire system of the exhaust gas purification system 1 of the internal combustion engine by the purification rate target value calculation unit 80A, and performs the purification of the entire system per a predetermined evaluation range. From the purification rate actual value calculation unit 80B that calculates the actual rate ηnm, and from the difference Δηn between the actual purification rate ηnm and the target purification rate ηnt, feedback correction values Fc1 and Fc2 for the regeneration control and the urea water supply control are determined. A feedback control unit 80 having a correction value calculation unit 80C to be calculated and a control parameter correction unit 80D that corrects a control parameter for regeneration control and a control parameter for urea water supply control using the feedback correction values Fc1 and Fc2, respectively. It is preferable that it is comprised.

この浄化率目標値算出部8OAでは、内燃機関の排気ガス浄化システム1のシステム全体としての全体浄化率目標値マップを設定して、エンジン運転状態に対するNOx浄化率の目標値を算出する。また、浄化率実際値算出部80Bでは、浄化率目標値算出部80Aで算出された浄化率目標値ηntと、システム全体の後段となる第3NOx濃度センサ35で検出されるNOx濃度Cn3と排気ガス量Vg、NOx触媒装置21の再生制御後の予め設定されている評価範囲(例えば、予め設定されている、走行距離、エンジン運転時間、燃料消費累積量等)の間で算出される「評価範囲(例えば、所定の走行距離)当たりのエンジン本体から排出されるNOx排出量」と「この評価範囲当たりの大気中に排出されるNOx量」とから浄化率実際値ηnmを算出する。   The purification rate target value calculation unit 8OA sets an overall purification rate target value map for the entire exhaust gas purification system 1 of the internal combustion engine, and calculates a target value of the NOx purification rate for the engine operating state. Further, in the actual purification rate calculation unit 80B, the purification rate target value ηnt calculated by the purification rate target value calculation unit 80A, the NOx concentration Cn3 detected by the third NOx concentration sensor 35 at the latter stage of the entire system, and the exhaust gas The amount Vg and the “evaluation range” calculated between preset evaluation ranges (for example, preset traveling distance, engine operating time, accumulated fuel consumption, etc.) after the regeneration control of the NOx catalyst device 21. The actual purification rate ηnm is calculated from “the amount of NOx discharged from the engine body per (for example, a predetermined traveling distance)” and “the amount of NOx discharged into the atmosphere per this evaluation range”.

また、補正値算出部80Cでは、浄化率実際値算出部80Bで算出された浄化率実際値ηnmと浄化率目標値算出部80Aで算出された浄化率目標値ηntとの差Δηn(=ηnm−ηnt)を求めて、再生制御と尿素水供給制御のためのフィードバック補正値Fc1、Fc2を算出する。また、制御パラメータ補正部80Dでは、補正値算出部80Cで算出されたフィードバック補正値Fc1、Fc2を用いて、再生制御の制御パラメータと尿素水供給制御の制御パラメータをそれぞれ補正する。そして、フィードバック制御部82では、システム全体として、浄化率目標値ηntを維持できるように、フィードバック補正値Fc1、Fc2を用いて、再生制御の制御パラメータと尿素水供給制御の制御パラメータをそれぞれ補正するフィードバック制御を行う。   The correction value calculation unit 80C also calculates a difference Δηn (= ηnm−) between the actual purification rate ηnm calculated by the actual purification rate calculation unit 80B and the purification rate target value ηnt calculated by the purification rate target value calculation unit 80A. ηnt), and the feedback correction values Fc1 and Fc2 for the regeneration control and the urea water supply control are calculated. The control parameter correction unit 80D corrects the control parameters of the regeneration control and the urea water supply control using the feedback correction values Fc1 and Fc2 calculated by the correction value calculation unit 80C. Then, the feedback control unit 82 corrects the control parameter of the regeneration control and the control parameter of the urea water supply control using the feedback correction values Fc1 and Fc2 so as to maintain the purification rate target value ηnt of the entire system. Perform feedback control.

このフィードバック制御部80では、例えば、NOx排出量がRDE(実路走行試験)や実走行等での排ガス規制値よりも高くなっていることを検出した場合には、NOx触媒装置21に対する再生制御でリッチ空燃比制御の回数(頻度)を増加したり、尿素選択還元型触媒装置23に対する尿素水噴射制御で、アンモニアストレージ量閾値(アンモニアストレージリミット)の値を増加したりする。なお、この場合でも、協調制御で、再生制御と尿素水噴射制御で重み係数W1、W2を使用しているときは、この重み付けを継続して、更にフィードバック制御の補正を行うことになる。つまり、重み係数W1、W2によるそれぞれの変化に加えてフィードバック補正値Fc1、Fc2による補正も加えることになる。   For example, when the feedback control unit 80 detects that the NOx emission amount is higher than the exhaust gas regulation value in the RDE (real road driving test) or the actual driving, the regeneration control for the NOx catalyst device 21 is performed. Increases the frequency (frequency) of the rich air-fuel ratio control, or increases the value of the ammonia storage amount threshold (ammonia storage limit) by the urea water injection control for the urea selective reduction catalyst device 23. Even in this case, when the weighting coefficients W1 and W2 are used in the regeneration control and the urea water injection control in the cooperative control, the weighting is continued to further correct the feedback control. That is, in addition to the respective changes by the weighting coefficients W1 and W2, correction by the feedback correction values Fc1 and Fc2 is also added.

このフィードバック制御では、基本的には、エンジンの運転状態が定常時の状態で、浄化率目標値ηntを満たす範囲で、リッチ空燃比制御による燃費悪化をなるべく少なく、かつ、尿素水噴射制御による噴射尿素水量U1もなるべく少なくて済むように、フィードバック補正量Fc1、Fc2を算出して設定する。なお、NOx触媒装置21に対する再生制御における制御パラメータに対して行う補正量を第1フィードバック補正量Fc1とし、尿素選択還元型触媒装置23に対して行う尿素水供給制御における制御パラメータに対して行う補正量を第2フィードバック補正量Fc2とする。   In this feedback control, basically, in a state where the operating state of the engine is in a steady state, the fuel efficiency deterioration due to the rich air-fuel ratio control is minimized as far as the purification rate target value ηnt is satisfied, and the injection by the urea water injection control is performed. The feedback correction amounts Fc1 and Fc2 are calculated and set so that the urea water amount U1 may be as small as possible. The correction amount performed on the control parameter in the regeneration control for the NOx catalyst device 21 is referred to as a first feedback correction amount Fc1, and the correction performed on the control parameter in the urea water supply control performed on the urea selective reduction type catalyst device 23. The amount is defined as a second feedback correction amount Fc2.

この補正のフィードバック補正の優先順位は、言い換えれば、第1フィードバック補正量Fc1と第2フィードバック補正量Fc2の相互間の比率に関しては、両方を同率で変化したり、先に、第1フィードバック補正量Fc1のみを補正し、この補正で不十分な場合に、第2フィードバック補正量Fc2を追加して補正したり、逆に、第2フィードバック補正量Fc2のみを補正し、この補正で不十分な場合に、第1フィードバック補正量Fc1を追加して補正したり、第1フィードバック補正量Fc1のみ補正と第2フィードバック補正量Fc2のみの補正を交互に繰り返したりする。これらの補正の順序や、浄化率実際値ηnmと浄化率目標値ηntとの差Δηn(=ηnm−ηnt)に対する補正量Fc1、Fc2の大きさは、予め実験して、設定しておくことになる。   The priority of the feedback correction of this correction is, in other words, regarding the ratio between the first feedback correction amount Fc1 and the second feedback correction amount Fc2, both change at the same rate, or the first feedback correction amount When only the Fc1 is corrected and this correction is insufficient, the second feedback correction amount Fc2 is added and corrected. On the contrary, when only the second feedback correction amount Fc2 is corrected and the correction is insufficient. Then, the correction is performed by adding the first feedback correction amount Fc1, or the correction of only the first feedback correction amount Fc1 and the correction of only the second feedback correction amount Fc2 are alternately repeated. The order of these corrections and the magnitudes of the correction amounts Fc1 and Fc2 with respect to the difference Δηn (= ηnm−ηnt) between the actual purification rate ηnm and the target purification rate ηnt are to be set in advance through experiments. Become.

更に、過度状態に対してもよい対応ができるように、過渡時制御部90を備えて構成されることがより好ましい。つまり、制御装置70が、過渡状態であるか否かを判定する過渡状態判定部90Aと、過渡状態判定部90Aで過度状態であると判定された場合に、過渡時補正値Gc1、Gc2を算出する過渡時補正値算出部90Bと、再生制御と尿素水供給制御における制御パラメータを過渡時補正値Gc1、Gc2で補正する制御パラメータ補正部90Cと、過渡状態判定部90Aで過渡時状態から脱した判定された場合に、制御パラメータに対する過渡時補正値Gc1、Gc2による補正を解除する過渡時補正リセット部90Dとを有する過渡時制御部90を備えて構成することがより好ましい。   Further, it is more preferable to include the transient control unit 90 so that a good response can be made to the transient state. That is, the control unit 70 calculates the transient state correction values Gc1 and Gc2 when the transient state determination unit 90A determines whether the state is the transient state and when the transient state determination unit 90A determines that the state is the transient state. A transient correction value calculating unit 90B, a control parameter correcting unit 90C for correcting the control parameters in the regeneration control and the urea water supply control with the transient correction values Gc1 and Gc2, and a transient state determining unit 90A. It is more preferable to include a transient control unit 90 having a transient correction reset unit 90D that cancels the correction of the control parameters by the transient correction values Gc1 and Gc2 when the determination is made.

この過渡時制御部90により、過渡時制御を行い、NOx浄化触媒21および尿素選択還元型触媒装置23の両方でのNOx浄化の合計のNOx浄化率を担保しつつ、燃費、尿素消費量の評価値が良い値となる制御を行う。   The transient control unit 90 performs transient control to evaluate fuel consumption and urea consumption while ensuring the total NOx purification rate of NOx purification in both the NOx purification catalyst 21 and the urea selective reduction catalyst device 23. Control is performed so that the value becomes a good value.

例えば、低負荷で一定速度走行後に急加速する過渡時等場合などでは、排気ガス温度がすぐに上昇するが、尿素選択還元型触媒装置23の触媒温度は未だ低く、触媒の活性化が不十分な状態であって、尿素選択還元型触媒装置23におけるNOxに対する還元作用が不十分で、大気中に排出されるNOx量が増加する可能性が考えられる。この場合は、尿素選択還元型触媒装置23の触媒温度が上昇するまで、その供給により排気ガスを冷却してしまう尿素水をすぐには供給せずに、尿素水Uの添加を遅らせる「尿素噴射の応答遅れ補正制御」や、尿素選択還元型触媒装置23の触媒温度が上昇するまで、排気ガス温度を昇温するための未燃燃料を供給するリッチ空燃比制御を継続するような「リッチ制御の延長制御」等の過渡時補正を行う。   For example, in the case of a transient condition such as rapid acceleration after traveling at a constant speed with a low load, the exhaust gas temperature rises immediately, but the catalyst temperature of the urea selective reduction catalyst device 23 is still low, and the activation of the catalyst is insufficient. In such a state, the reducing action on NOx in the urea selective reduction catalyst device 23 is insufficient, and it is conceivable that the amount of NOx discharged into the atmosphere may increase. In this case, until the catalyst temperature of the urea selective reduction catalyst device 23 rises, the addition of the urea water U is delayed without immediately supplying the urea water that cools the exhaust gas by the supply of the urea water. Response control, or rich control to supply rich air-fuel ratio to supply unburned fuel for raising the exhaust gas temperature until the catalyst temperature of the urea selective reduction catalyst device 23 rises. Extension control ”and other transient corrections.

次に、本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化方法について説明する。この内燃機関の排気ガス浄化方法は、内燃機関から排出される排気ガス中のNOxを、NOx吸着機能を有するNOx触媒装置と尿素選択還元型触媒装置とで浄化する内燃機関の排気ガス浄化方法であり、この方法において、NOx触媒装置21に流入する排気ガスGの温度Tg1と、尿素選択還元型触媒装置23に流入する排気ガスGの温度Tg2とを用いて、NOx触媒装置21対する制御を行う再生制御、尿素選択還元型触媒装置23に対する尿素水Uの噴射尿素水量U1を制御する尿素水供給制御、再生制御と尿素水供給制御を並行して行う協調制御のいずれかを選択するステップと、協調制御が選択された場合に、排気ガスGの温度Tg1、Tg2を用いて、予め設定された第1重み係数データベースと第2重み係数データベースを参照して、第1重み係数W1と第2重み係数W2を算出するステップと、第1重み係数W1を用いて、NOx触媒装置21の再生制御で使用されるパラメータを変化させると共に、第2重み係数W2を用いて尿素選択還元型触媒装置23でNOx浄化用に使用される尿素水Uの噴射尿素水量U1を変化させるステップとを有して構成される。   Next, an exhaust gas purifying method for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described. This exhaust gas purification method for an internal combustion engine is an exhaust gas purification method for an internal combustion engine that purifies NOx in exhaust gas exhausted from the internal combustion engine with a NOx catalyst device having a NOx adsorption function and a urea selective reduction catalyst device. In this method, the control of the NOx catalyst device 21 is performed using the temperature Tg1 of the exhaust gas G flowing into the NOx catalyst device 21 and the temperature Tg2 of the exhaust gas G flowing into the urea selective reduction catalyst device 23. A step of selecting any of regeneration control, urea water supply control for controlling the amount of urea water U1 injected of the urea water U to the urea selective reduction catalyst device 23, and cooperative control for performing regeneration control and urea water supply control in parallel; When the cooperative control is selected, the first weight coefficient database and the second weight coefficient database preset using the temperatures Tg1 and Tg2 of the exhaust gas G are set. Referring to the step of calculating the first weighting coefficient W1 and the second weighting coefficient W2, using the first weighting coefficient W1 to change a parameter used in the regeneration control of the NOx catalyst device 21, Changing the injected urea water amount U1 of the urea water U used for purifying NOx in the urea selective reduction catalyst device 23 using the coefficient W2.

この上記の制御は、図6に示すような一例の制御フローで実施することができる。この図6の制御フローは内燃機関が運転を開始すると、上級の制御フローから呼ばれて、他の排気ガス浄化システム1の運転制御フローと並行して実施され、内燃機関の運転が終了する際には、割り込みが生じて、上級の制御フローに戻って、この上級の制御フローと共に終了するものとして示してある。   The above control can be performed by an example control flow as shown in FIG. The control flow of FIG. 6 is called from a higher-level control flow when the internal combustion engine starts operating, and is executed in parallel with the operation control flow of the other exhaust gas purification system 1, and when the operation of the internal combustion engine ends. , An interrupt occurs, returns to the higher-level control flow, and ends with this higher-level control flow.

この図6の制御フローがスタートすると、ステップS11で、排気ガス温度Tg1、Tg2を取得すると共に、NOx浄化の目標浄化率を算出する。このNOx浄化の目標浄化率は内燃機関の排気ガス浄化システム1の全体におけるNOxの浄化率であり、エンジン運転状態(エンジン回転数Ne、負荷Q等)から、予め設定されている目標NOx浄化率マップ等を参照して算出する。   When the control flow of FIG. 6 starts, in step S11, the exhaust gas temperatures Tg1 and Tg2 are obtained, and the target purification rate of NOx purification is calculated. This target purification rate of NOx purification is a purification rate of NOx in the entire exhaust gas purification system 1 of the internal combustion engine. The target purification rate of NOx is set in advance based on the engine operating state (engine speed Ne, load Q, etc.). It is calculated with reference to a map or the like.

次のステップS12で、排気ガスGの温度Tg1、Tg2と第1温度T1、第2温度T2とを比較して、排気ガスGの温度Tg2が第1温度T1よりも低くければ、低温側温度領域Raであるとして、ステップS20で、再生制御装置71によりNOx触媒装置21におけるNOx再生制御を行い、このステップS20の再生制御が終了するとステップS11に戻る。なお、この第1温度T1は尿素選択還元型触媒装置23のSCR触媒の種類にもよるが、例えば、170℃であり、第2温度T2は、NOx触媒装置の触媒(LNT触媒)の種類にもよるが、例えば、250℃である。   In the next step S12, the temperatures Tg1 and Tg2 of the exhaust gas G are compared with the first temperature T1 and the second temperature T2, and if the temperature Tg2 of the exhaust gas G is lower than the first temperature T1, the lower temperature Assuming that the region is the area Ra, in step S20, the regeneration control device 71 performs NOx regeneration control in the NOx catalyst device 21, and when the regeneration control in step S20 ends, the process returns to step S11. The first temperature T1 is, for example, 170 ° C., although it depends on the type of the SCR catalyst of the urea selective reduction catalyst device 23, and the second temperature T2 is the type of the catalyst (LNT catalyst) of the NOx catalyst device. For example, the temperature is 250 ° C.

一方、排気ガスGの温度Tg1が第2温度T2よりも高ければ、高温側温度領域Rbであるとして、ステップS40で、尿素水供給制御装置72により、尿素選択還元型触媒装置23における尿素水噴射制御を行い、このステップS40の尿素水噴射制御で、予め設定された時間を経過するとステップS11に戻る。   On the other hand, if the temperature Tg1 of the exhaust gas G is higher than the second temperature T2, it is determined that the temperature Tg1 is in the high temperature side temperature range Rb, and the urea water supply control device 72 injects urea water in the urea selective reduction catalyst device 23 in step S40. The control is performed, and after a predetermined time has elapsed in the urea water injection control in step S40, the process returns to step S11.

そして、排気ガスGの温度Tg2第1温度T1以上でかつ排気ガスGの温度Tg1が第2温度T2以下であれば、中間温度領域Rcであるとして、ステップS30の協調制御で、再生制御装置71と尿素水供給制御装置72による協調制御を行う。このステップS30の協調制御では、ステップS31で、排気ガスGの温度Tg1、Tg2から、予め実験結果等により設定した重み付きのデータベースを参照して重み(寄与度)W1、W2を算出する。次のステップS32で、再生制御装置71によるNOx再生制御と、尿素水供給制御装置72による尿素水噴射制御に対して、それぞれに重み(寄与度)W1、W2を付ける重み付き制御を行う。このステップS32の重み付き再生制御が終了するとステップS11に戻る。   If the temperature Tg2 of the exhaust gas G is equal to or higher than the first temperature T1 and the temperature Tg1 of the exhaust gas G is equal to or lower than the second temperature T2, the regeneration control device 71 is determined to be in the intermediate temperature region Rc by the cooperative control in step S30. And the urea water supply control device 72 performs cooperative control. In the cooperative control in step S30, weights (degrees of contribution) W1 and W2 are calculated from the temperatures Tg1 and Tg2 of the exhaust gas G with reference to a weighted database set in advance based on experimental results and the like in step S31. In the next step S32, weighted control for assigning weights (contributions) W1 and W2 to the NOx regeneration control by the regeneration control device 71 and the urea water injection control by the urea water supply control device 72 is performed. When the weighted reproduction control in step S32 ends, the process returns to step S11.

そして、内燃機関の運転が終了されると、割り込みにより、ステップS50の制御終了作業をした後リターンして上級の制御フローに戻り、この上級の制御フローと共に終了する。   Then, when the operation of the internal combustion engine is terminated, the control is returned to the higher-level control flow after performing the control ending operation of step S50 due to the interruption, and the process ends with the higher-level control flow.

また、外乱に対する強靭性であるロバスト性を強化するための制御は、図7に示すような制御フローで実施することができる。この図7の制御フローがスタートすると、ステップS81で、内燃機関の排気ガス浄化システム1のシステム全体としての浄化率目標値ηntを算出する。次のステップS10で、フィードバック補正値Fc1、Fc2による補正を、再生制御と尿素水供給制御とからなるNOx浄化制御の各制御パラメータに施す。なお、フィードバック制御を行っていない場合は、フィードバック補正値Fc1、Fc2は、それぞれ、1.0となる。   Further, control for enhancing robustness, which is robustness against disturbance, can be performed according to a control flow as shown in FIG. When the control flow of FIG. 7 starts, in step S81, a purification rate target value ηnt of the entire exhaust gas purification system 1 of the internal combustion engine is calculated. In the next step S10, the correction based on the feedback correction values Fc1 and Fc2 is applied to each control parameter of the NOx purification control including the regeneration control and the urea water supply control. When the feedback control is not performed, the feedback correction values Fc1 and Fc2 are each 1.0.

ステップS10のNOx浄化制御を行った後で、ステップS82で、このステップS10のNOx浄化制御を行っている走行距離(若しくは、エンジン運転時間、エンジン運転時間、燃料消費累積量等)が予め設定した評価範囲を超えたか否かを判定する。このステップS82における判定で、評価範囲内であれば、ステップS10に戻り、フィードバック補正値Fc1、Fc2を変更することなく、NOx浄化制御を継続する。   After performing the NOx purification control in step S10, in step S82, the traveling distance (or the engine operating time, the engine operating time, the accumulated fuel consumption, and the like) in which the NOx purification control in step S10 is performed is set in advance. It is determined whether the evaluation range has been exceeded. If the determination in step S82 is within the evaluation range, the process returns to step S10, and the NOx purification control is continued without changing the feedback correction values Fc1 and Fc2.

このステップS82における判定で、評価範囲を超えていれば、ステップS83に行き、システム全体として浄化率実際値ηnmを算出し、次のステップS84で、フィードバック補正値Fc1、Fc2を算出し、この値に更新する。そして、ステップS81に戻る。なお、制御の途中で、内燃機関の運転が終了されると、割り込みにより、リターンして上級の制御フローに戻り、この上級の制御フローと共に終了する。   If the determination in step S82 is outside the evaluation range, the process proceeds to step S83, where the actual purification rate ηnm is calculated for the entire system. In the next step S84, the feedback correction values Fc1 and Fc2 are calculated. Update to Then, the process returns to step S81. If the operation of the internal combustion engine is terminated in the middle of the control, the process returns to the higher-level control flow due to an interruption, and ends with the higher-level control flow.

また、過渡状態に対する制御は、図8に示すような制御フローで実施することができる。この図8の制御フローがスタートすると、ステップS91で、エンジン運転状態が過渡状態にあるか否かを判定する。このステップS91の判定で、過渡状態でなければ(NO)、ステップS92に行き、過渡時補正値の値を平常値(1.0)にリセットして、ステップS91に戻る。   The control for the transient state can be performed according to a control flow as shown in FIG. When the control flow of FIG. 8 starts, it is determined in a step S91 whether or not the engine operating state is in a transition state. If it is determined in step S91 that the state is not a transient state (NO), the process proceeds to step S92, resets the value of the transient correction value to a normal value (1.0), and returns to step S91.

一方、このステップS91の判定で、過渡状態であれば(YES)、ステップS93に行き、過渡時に対応するための過渡時補正値を算出する。この過渡時補正値は、予め実験等によって設定されたデータベースを参照して算出する。例えば、「尿素噴射の応答遅れ補正制御」のための尿噴射開始時期の補正値や、「リッチ空燃比制御の延長制御」のためのリッチ空燃比制御時間(未燃燃料供給時間)の補正値などである。   On the other hand, if it is determined in step S91 that the state is a transient state (YES), the process proceeds to step S93 to calculate a transient correction value for dealing with a transient state. This transient correction value is calculated with reference to a database set in advance through experiments or the like. For example, a correction value of the urine injection start timing for “response delay correction control of urea injection” and a correction value of the rich air-fuel ratio control time (unburned fuel supply time) for “extended control of rich air-fuel ratio control” And so on.

次のステップS10で、過渡時補正値による補正を行ったNOx浄化制御を行い、ステップS91に戻る。なお、制御の途中で、内燃機関の運転が終了されると、割り込みにより、リターンして上級の制御フローに戻り、この上級の制御フローと共に終了する。   In the next step S10, NOx purification control is performed with the correction based on the transient correction value, and the process returns to step S91. If the operation of the internal combustion engine is terminated in the middle of the control, the process returns to the higher-level control flow due to an interruption, and ends with the higher-level control flow.

この実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システム1及び内燃機関の排気ガス浄化方法によれば、NOx触媒装置21と尿素選択還元型触媒装置23のNOx浄化用触媒がある内燃機関の排気ガス浄化システム1において、低温側温度領域Raでは尿素選択還元型触媒装置23に流入するNOxを減少させて、尿素選択還元型触媒装置23におけるアンモニアストレージ量を減少させることができると共に、高温側温度領域ではNOx触媒装置21用のリッチ空燃比制御の頻度を減らして、燃費を改善することができて、尿素水消費量の節約、昇温時のアンモニアスリップ量の減少等を図ることができる。   According to the exhaust gas purification system 1 for an internal combustion engine and the exhaust gas purification method for an internal combustion engine of this embodiment, the exhaust gas purification of the internal combustion engine includes the NOx purification catalyst of the NOx catalyst device 21 and the urea selective reduction catalyst device 23. In the system 1, in the low temperature side temperature range Ra, NOx flowing into the urea selective reduction type catalyst device 23 can be reduced, and the ammonia storage amount in the urea selective reduction type catalyst device 23 can be reduced. By reducing the frequency of the rich air-fuel ratio control for the NOx catalyst device 21, fuel efficiency can be improved, urea water consumption can be reduced, and the amount of ammonia slip at the time of temperature rise can be reduced.

また、それと共に、中間温度領域Rcでは、簡単な重み付き制御という簡単なアルゴリズムで、NOx触媒装置21のNOx浄化と尿素選択還元型触媒装置23のNOx浄化とのバランスを取りながら、NOx浄化率と燃費と尿素水消費量に関する評価値が良い値になるようにNOxを浄化することができる。   At the same time, in the intermediate temperature region Rc, the NOx purification rate is balanced by the simple algorithm of simple weighting control while the NOx purification of the NOx catalyst device 21 and the NOx purification of the urea selective reduction catalyst device 23 are balanced. NOx can be purified so that the evaluation value regarding fuel consumption and urea water consumption becomes a good value.

従って、リッチ空燃比制御に必要な燃料と尿素水消費量を少なくすることができるので、必要な排気ガス浄化性能を確保しつつ、排気ガス浄化にかかるコストの低減を図ることができる。   Therefore, the fuel and urea water consumption required for rich air-fuel ratio control can be reduced, so that the cost for exhaust gas purification can be reduced while securing the required exhaust gas purification performance.

1 内燃機関の排気ガス浄化システム
10 エンジン本体
11 排気通路
12 吸気通路
21 NOx触媒装置
22 尿素水噴射弁
23 尿素選択還元型触媒装置
30 制御装置
31 第1排気ガス温度センサ
32 第2排気ガス温度センサ
33 第1NOx濃度センサ
34 第2NOx濃度センサ
35 第3NOx濃度センサ
36 第1λセンサ(第1空燃比センサ)
37 第2λセンサ(第2空燃比センサ)
38 MAFセンサ(吸気量センサ)
70 制御装置
70A データ取得部
70B データ算出部
70C 制御選択部
70D 重み係数算出部
70E 協調制御部
71 再生制御装置
71A 再生用制御部
72 尿素水供給制御装置
72A 尿素水供給用制御部
80 フィードバック制御部
80A 浄化率目標値算出部
80B 浄化率実際値算出部
80C フィードバック補正値算出部
80D 制御パラメータ補正部(FB補正)
90 過渡時制御部
90A 過渡状態判定部
90B 過渡時補正値算出部
90C 制御パラメータ補正部(過渡時補正)
90D 過渡時補正リセット部
A 吸気
G 排気ガス
U 尿素水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust gas purification system for internal combustion engine 10 Engine main body 11 Exhaust passage 12 Intake passage 21 NOx catalyst device 22 Urea water injection valve 23 Urea selective reduction type catalyst device 30 Control device 31 First exhaust gas temperature sensor 32 Second exhaust gas temperature sensor 33 First NOx concentration sensor 34 Second NOx concentration sensor 35 Third NOx concentration sensor 36 First λ sensor (first air-fuel ratio sensor)
37 2nd λ sensor (2nd air-fuel ratio sensor)
38 MAF sensor (intake air amount sensor)
70 control device 70A data acquisition unit 70B data calculation unit 70C control selection unit 70D weight coefficient calculation unit 70E cooperative control unit 71 regeneration control unit 71A regeneration control unit 72 urea water supply control unit 72A urea water supply control unit 80 feedback control unit 80A Purification rate target value calculation unit 80B Purification rate actual value calculation unit 80C Feedback correction value calculation unit 80D Control parameter correction unit (FB correction)
90 Transient control section 90A Transient state determination section 90B Transient correction value calculation section 90C Control parameter correction section (transient correction)
90D Transient correction reset section A Intake G Exhaust gas U Urea water

Claims (5)

内燃機関の排気通路に上流側からNOx吸着機能を有するNOx触媒装置と還元剤噴射弁と選択還元型触媒装置を備えて構成されると共に、前記NOx触媒装置のNOx吸着機能を回復するために未燃燃料を排気ガス中に供給する再生制御を行う再生制御装置と前記選択還元型触媒装置におけるNOx還元を制御するための還元剤供給制御装置を有する制御装置を備えた内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、
前記制御装置が、
前記選択還元型触媒装置でNOx浄化用に使用される還元剤の噴射還元剤量を排気ガスの温度に応じて変化させる協調制御部とを備えて構成されていることを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化システム。
An NOx catalyst device having a NOx adsorption function, a reducing agent injection valve, and a selective reduction catalyst device are provided from the upstream side in the exhaust passage of the internal combustion engine. An exhaust gas purification system for an internal combustion engine, comprising: a regeneration control device for performing regeneration control for supplying fuel to exhaust gas; and a control device having a reducing agent supply control device for controlling NOx reduction in the selective catalytic reduction device. At
The control device,
A cooperative control unit that changes the injection reducing agent amount of the reducing agent used for NOx purification in the selective reduction catalyst device according to the temperature of exhaust gas. Exhaust gas purification system.
前記協調制御部が、
前記NOx触媒装置に対する再生制御に関して、
前回の再生制御終了から再生制御を開始するまでの時間の間隔を長くなるように変化させる第1変化方法か、
再生制御におけるリッチ空燃比制御で供給する還元剤供給量を変化させる第2変化方法か、
再生制御におけるリッチ空燃比制御で供給する還元剤を供給している期間を変化させる第3変化方法の
いずれか一つの変化方法を行うように構成されている請求項1に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
The cooperative control unit includes:
Regarding regeneration control for the NOx catalyst device,
A first changing method of changing the time interval from the end of the previous reproduction control to the start of the reproduction control so as to be longer,
A second change method for changing the supply amount of the reducing agent supplied in the rich air-fuel ratio control in the regeneration control,
2. The exhaust gas of an internal combustion engine according to claim 1, wherein any one of a third change method for changing a period during which the reducing agent supplied in the rich air-fuel ratio control in the regeneration control is supplied is performed. 3. Gas purification system.
前記制御装置が、
内燃機関の排気ガス浄化システムのシステム全体としての浄化率目標値を算出する浄化率目標値算出部と、
予め設定された評価範囲当たりのシステム全体としての浄化率実際値を算出する浄化率実際値算出部と、
前記浄化率実際値と前記浄化率目標値との差から、再生制御と還元剤供給制御に対してフィードバック補正値を算出する補正値算出部と、
前記フィードバック補正値を用いて、再生制御の制御パラメータと還元剤供給制御の制御パラメータをそれぞれ補正する制御パラメータ補正部と、
前記浄化率目標値を維持できるように、フィードバック制御を行うフィードバック制御部とを有するフィードバック制御部を備えている請求項1〜2のいずれか1項に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
The control device,
A purification rate target value calculation unit that calculates a purification rate target value for the entire exhaust gas purification system of the internal combustion engine,
A purification rate actual value calculation unit that calculates a purification rate actual value of the entire system per a predetermined evaluation range,
A correction value calculation unit that calculates a feedback correction value for the regeneration control and the reducing agent supply control from the difference between the purification rate actual value and the purification rate target value,
Using the feedback correction value, a control parameter correction unit that corrects the control parameter of the regeneration control and the control parameter of the reducing agent supply control, respectively.
The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 2, further comprising a feedback control unit having a feedback control unit for performing feedback control so as to maintain the purification rate target value.
前記制御装置が、
過渡状態であるか否かを判定する過渡状態判定部と、
前記過渡状態判定部で過度状態であると判定された場合に、過渡時補正値を算出する過渡時補正値算出部と、
再生制御と還元剤供給制御における制御パラメータを前記過渡時補正値で補正する制御パラメータ補正部と、
前記過渡状態判定部で過渡時状態から脱した判定された場合に、前記制御パラメータに対する前記過渡時補正値による補正を解除する過渡時補正リセット部とを有する過渡時制御部を備えて構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
The control device,
A transient state determination unit that determines whether or not the state is a transient state;
When it is determined that the transient state is in the transient state by the transient state determination unit, a transient correction value calculation unit that calculates a transient correction value,
A control parameter correction unit that corrects a control parameter in the regeneration control and the reducing agent supply control with the transient correction value,
A transient control unit having a transient correction reset unit for canceling correction by the transient correction value for the control parameter when it is determined that the transient state determination unit has deviated from the transient state. An exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
内燃機関から排出される排気ガス中のNOxを、NOx吸着機能を有するNOx触媒装置と選択還元型触媒装置とで浄化する内燃機関の排気ガス浄化方法において、
前記NOx触媒装置に流入する排気ガスの温度と、前記選択還元型触媒装置に流入する排気ガスの温度とを用いて、前記NOx触媒装置に対する制御を行う再生制御、前記選択還元型触媒装置に対する還元剤の噴射還元剤量を制御する還元剤供給制御、前記再生制御と前記還元剤供給制御を並行して行う協調制御のいずれかを選択するステップと、
前記協調制御が選択された場合に、前記排気ガスの温度を用いて、予め設定された第1重み係数データベースと第2重み係数データベースを参照して、第1重み係数と第2重み係数を算出するステップと、
前記第1重み係数を用いて、前記NOx触媒装置の再生制御で使用されるパラメータを変化させると共に、前記第2重み係数を用いて前記選択還元型触媒装置でNOx浄化用に使用される還元剤の噴射還元剤量を変化させるステップとを有することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化方法。
An exhaust gas purification method for an internal combustion engine that purifies NOx in exhaust gas discharged from an internal combustion engine with a NOx catalyst device having a NOx adsorption function and a selective reduction catalyst device,
Regeneration control for controlling the NOx catalyst device using the temperature of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst device and the temperature of the exhaust gas flowing into the selective reduction catalyst device, and reducing the NOx catalyst device. Selecting one of cooperative control for controlling the regenerating control and the reducing agent supply control in parallel with the reducing agent supply control for controlling the injection reducing agent amount of the agent,
When the cooperative control is selected, the first weight coefficient and the second weight coefficient are calculated using the temperature of the exhaust gas and referring to a first weight coefficient database and a second weight coefficient database set in advance. Steps to
Using the first weighting factor, the parameter used in the regeneration control of the NOx catalyst device is changed, and the reducing agent used for NOx purification in the selective reduction catalyst device using the second weighting factor. Changing the injection reducing agent amount of the exhaust gas of the internal combustion engine.
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