JP2021025436A - Control apparatus and control method - Google Patents
Control apparatus and control method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021025436A JP2021025436A JP2019141755A JP2019141755A JP2021025436A JP 2021025436 A JP2021025436 A JP 2021025436A JP 2019141755 A JP2019141755 A JP 2019141755A JP 2019141755 A JP2019141755 A JP 2019141755A JP 2021025436 A JP2021025436 A JP 2021025436A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust pipe
- fuel pressure
- fuel
- control
- exhaust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
本開示は、制御装置及び、制御方法に関し、特に、排気後処理装置よりも上流側の排気管に燃料を噴射可能な排気管インジェクタを有するエンジンの制御装置及び、制御方法に関するものである。 The present disclosure relates to a control device and a control method, and more particularly to a control device and a control method of an engine having an exhaust pipe injector capable of injecting fuel into an exhaust pipe on the upstream side of the exhaust aftertreatment device.
この種の排気後処理装置の一例として、酸化触媒やパティキュレイト・フィルタ(以下、フィルタ)等を備えるものが知られている。フィルタの粒子状物質(Particulate Matter:以下、PM)の捕集能力には限界がある。このため、フィルタのPM堆積量が所定量に達すると、排気管インジェクタに排気管噴射を実行させて酸化触媒に未燃燃料(炭化水素:HC)を供給し、フィルタに流入する排気の温度をPM燃焼温度まで上昇させるフィルタ再生を定期的に実施する必要がある(例えば、特許文献1,2参照)。 As an example of this type of exhaust aftertreatment device, one provided with an oxidation catalyst, a particulate filter (hereinafter, a filter) and the like is known. There is a limit to the ability of the filter to collect particulate matter (Particulate Matter: PM). Therefore, when the PM accumulation amount of the filter reaches a predetermined amount, the exhaust pipe injector is made to execute the exhaust pipe injection to supply the unburned fuel (hydrocarbon: HC) to the oxidation catalyst, and the temperature of the exhaust flowing into the filter is adjusted. It is necessary to periodically carry out filter regeneration that raises the temperature to the PM combustion temperature (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
ところで、排気管インジェクタに燃料を供給するポンプを、エンジンの動力で駆動するように構成すると、ポンプの燃料吐出圧はエンジン回転数に依存することになる。このため、例えば、ポンプの経年劣化等が進むと、ポンプの燃料吐出圧が低下するエンジン低回転時に、排気管インジェクタの排気管噴射に必要な燃料圧を効果的に確保できなくなることで、フィルタ再生を効率的に行えなくなる可能性がある。 By the way, if the pump that supplies fuel to the exhaust pipe injector is configured to be driven by the power of the engine, the fuel discharge pressure of the pump depends on the engine speed. For this reason, for example, if the pump deteriorates over time, the fuel pressure required for the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector cannot be effectively secured at low engine speeds when the fuel discharge pressure of the pump drops. There is a possibility that playback cannot be performed efficiently.
本開示の技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、排気管インジェクタの排気管噴射に必要な燃料圧を効果的に確保することを目的とする。 The technique of the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to effectively secure the fuel pressure required for the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector.
本開示の装置は、排気後処理装置よりも上流側の排気管に燃料を噴射可能な排気管インジェクタを有すると共に、該排気管インジェクタに燃料を供給するポンプに回転力を伝達して該ポンプを駆動させるエンジンの制御装置であって、前記ポンプから前記排気管インジェクタに供給される燃料の燃料圧を取得する燃料圧取得部と、前記排気管インジェクタに排気管噴射を実行させて前記排気後処理装置の排気処理能力を回復させる再生制御を実施する再生制御部と、前記再生制御の実施時に、前記燃料圧取得部により取得される前記燃料圧が前記排気管インジェクタの排気管噴射に必要な所定の下限燃料圧よりも低い場合に、前記エンジンのアイドリング回転数を増加させる回転数補正制御を実施する回転数補正制御部を備えることを特徴とする。 The apparatus of the present disclosure has an exhaust pipe injector capable of injecting fuel into an exhaust pipe on the upstream side of the exhaust aftertreatment device, and transmits rotational force to a pump that supplies fuel to the exhaust pipe injector to transmit the pump. A control device for an engine to be driven, the fuel pressure acquisition unit that acquires the fuel pressure of the fuel supplied from the pump to the exhaust pipe injector, and the exhaust pipe injector that executes exhaust pipe injection to perform the exhaust post-processing. A regeneration control unit that executes regeneration control for recovering the exhaust processing capacity of the apparatus, and a predetermined fuel pressure acquired by the fuel pressure acquisition unit when the regeneration control is executed are required for the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector. It is characterized by including a rotation speed correction control unit that performs rotation speed correction control for increasing the idling rotation speed of the engine when the fuel pressure is lower than the lower limit fuel pressure of.
また、前記回転数補正制御部は、前記回転数補正制御を実施する際に、前記燃料圧取得部により取得される前記燃料圧が前記下限燃料圧以上となるように、前記エンジンのアイドリング回転数を増加させることが好ましい。 Further, when the rotation speed correction control is performed, the rotation speed correction control unit increases the idling speed of the engine so that the fuel pressure acquired by the fuel pressure acquisition unit becomes equal to or higher than the lower limit fuel pressure. It is preferable to increase.
また、前記排気後処理装置は、排気上流側から順に、酸化触媒と、フィルタとを備えており、前記再生制御部は、前記再生制御として、前記排気管インジェクタに排気管噴射を実行させて前記酸化触媒に未燃燃料を供給し、前記フィルタに流入する排気の温度を上昇させることにより、該フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生制御を実施することが好ましい。 Further, the exhaust aftertreatment device includes an oxidation catalyst and a filter in order from the exhaust upstream side, and the regeneration control unit causes the exhaust pipe injector to perform exhaust pipe injection as the regeneration control. It is preferable to carry out filter regeneration control for burning and removing particulate matter deposited on the filter by supplying unburned fuel to the oxidation catalyst and raising the temperature of the exhaust gas flowing into the filter.
また、前記回転数補正制御の実施により、前記エンジンのアイドリング回転数が所定の上限閾値回転数を超える場合には、当該アイドリング回転数の上昇を前記上限閾値回転数で制限する回転数リミット制御部をさらに備えることが好ましい。 Further, when the idling speed of the engine exceeds a predetermined upper limit threshold speed due to the execution of the rotation speed correction control, the rotation speed limit control unit that limits the increase in the idling speed by the upper limit threshold speed. It is preferable to further provide.
また、前記再生制御部は、前記回転数リミット制御部により前記エンジンのアイドリング回転数が前記上限閾値回転数で制限される場合には、前記排気管インジェクタの排気管噴射と前記エンジンのポスト噴射とを併用することにより、前記再生制御を実施することが好ましい。 Further, when the idling speed of the engine is limited by the upper limit threshold speed by the rotation speed limit control unit, the regeneration control unit may perform exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector and post injection of the engine. It is preferable to carry out the regeneration control by using the above in combination.
本開示の方法は、排気後処理装置よりも上流側の排気管に燃料を噴射可能な排気管インジェクタを有すると共に、該排気管インジェクタに燃料を供給するポンプに回転力を伝達して該ポンプを駆動させるエンジンの制御方法であって、前記排気管インジェクタに排気管噴射を実行させて前記排気後処理装置の排気処理能力を回復させる再生制御の実施時に、前記ポンプから前記排気管インジェクタに供給される燃料の燃料圧を取得すると共に、取得される前記燃料圧が前記排気管インジェクタの排気管噴射に必要な所定の下限燃料圧よりも低い場合に、前記エンジンのアイドリング回転数を増加させる回転数補正制御を実行することを特徴とする。 The method of the present disclosure has an exhaust pipe injector capable of injecting fuel into an exhaust pipe on the upstream side of the exhaust aftertreatment device, and transmits rotational force to a pump that supplies fuel to the exhaust pipe injector to transmit the pump. It is a control method of the engine to be driven, and is supplied from the pump to the exhaust pipe injector at the time of performing regeneration control in which the exhaust pipe injector is made to execute the exhaust pipe injection to restore the exhaust processing capacity of the exhaust aftertreatment device. The number of revolutions that increases the idling rotation speed of the engine when the fuel pressure of the fuel is acquired and the acquired fuel pressure is lower than the predetermined lower limit fuel pressure required for the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector. It is characterized by executing correction control.
本開示の技術によれば、排気管インジェクタの排気管噴射に必要な燃料圧を効果的に確保することができる。 According to the technique of the present disclosure, it is possible to effectively secure the fuel pressure required for the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector.
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る制御装置及び、制御方法を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, the control device and the control method according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. The same parts have the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed explanations about them will not be repeated.
[全体構成]
図1は、本実施形態に係るエンジン10の燃料噴射装置及び、排気系を示す模式的な全体構成図である。
[overall structure]
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing a fuel injection device and an exhaust system of the
図1に示すように、エンジン10のシリンダブロックCBには、不図示のピストンを往復移動自在に収容する複数のシリンダCが設けられている。なお、エンジン10は、図示例の直列多気筒エンジンに限定されず、V型エンジン、水平対向型エンジン、或は、単気筒エンジン等であってもよい。
As shown in FIG. 1, the cylinder block CB of the
シリンダブロックCB上部の不図示のシリンダヘッドには、シリンダC内に燃料を噴射する筒内インジェクタ17が設けられている。筒内インジェクタ17は、例えば、エンジン10の1燃焼サイクル中に、パイロット噴射・プレ噴射・メイン噴射・アフタ噴射・ポスト噴射等のマルチ噴射を可能なインジェクタであって、ノズル先端部をシリンダC(燃焼室)内に臨ませた状態でシリンダヘッドに取り付けられている。筒内インジェクタ17の燃料噴射量や噴射タイミングは、制御装置100からの指令に応じて制御される。
A cylinder head (not shown) above the cylinder block CB is provided with an in-
燃料噴射装置は、燃料タンク11と、吸入配管12と、燃料フィルタ13と、フィードポンプ14(本開示のポンプの一例)と、サプライポンプ15と、第1供給配管20と、第2供給配管21と、コモンレール16と、圧力制御弁18と、第1リターン配管19とを備えている。また、燃料噴射装置は、排気管インジェクタ44に燃料を供給する分岐供給配管22と、流量調整バルブ23と、リリーフバルブ24と、第2リターン配管25とを備えている。
The fuel injection device includes a
燃料タンク11は、燃料(例えば、軽油)を貯留する。吸入配管12は、一端側を燃料タンク11内の燃料に浸漬させると共に、他端側をフィードポンプ14の吸入口に接続されている。燃料フィルタ13は、吸入配管12に介装されており、フィードポンプ14によって汲み上げられる燃料中の異物を除去する。
The
フィードポンプ14及び、サプライポンプ15は、何れも不図示の動力伝達機構(例えば、ギヤ又はベルト・プーリ等)を介してエンジン10のクランクシャフトに連結されており、エンジン10の動力で駆動する。フィードポンプ14は、燃料タンク11から燃料吸入配管12を介して汲み上げた燃料を第1供給配管20に吐出する。
Both the
第1供給配管20は、フィードポンプ14の吐出口とサプライポンプ15の吸入口とを接続する。また、第1供給配管20には、後述する分岐供給配管22の上流端が接続されている。
The
サプライポンプ15は、何れも図示しないシャフトの回転によって往復駆動するプランジャを備えており、プランジャの往復運動によって燃料を加圧して吐出する。サプライポンプ15の吐出口は、第2供給配管21を介してコモンレール16に接続されており、サプライポンプ15で加圧された高圧燃料が、第2供給配管21からコモンレール16に供給されるようになっている。
The
コモンレール16は、サプライポンプ15から供給される高圧燃料を蓄圧して各筒内インジェクタ17に分配する。また、コモンレール16には、圧力制御弁18が設けられており、コモンレール16内の圧力が所定圧に達すると、高圧燃料が第1リターン配管19を介して燃料タンク11に戻されるようになっている。
The
分岐供給配管22は、第1供給配管20から分岐して排気管インジェクタ44に接続されており、フィードポンプ14によって吐出される燃料を排気管インジェクタ44に導入する。流量調整バルブ23は、開度をリニアに調整可能なバルブであって、分岐供給配管22に設けられている。流量調整バルブ23は、フィードポンプ14から分岐供給配管22を経由して排気管インジェクタ44に供給される燃料の流量を調整する。流量調整バルブ23の作動は、制御装置100からの指令に応じて制御される。
The
リリーフバルブ24は、好ましくは、流量調整バルブ23よりも上流側の分岐供給配管22に設けられており、第2リターン配管25を介して第1リターン配管19に接続されている。リリーフバルブ24は、分岐供給配管22を流れる燃料の圧力が所定の設定圧以上になると開弁作動する。すなわち、エンジン高回転時等にフィードポンプ14から吐出される燃料の圧力が所定の設定圧に達すると、リリーフバルブ24が開弁することにより、分岐供給配管22を流れる燃料は第2リターン配管25から第1リターン配管19を経由して燃料タンク11に戻されるようになっている。
The
エンジン10のシリンダヘッドには、各シリンダCから排出される排気を集合させる排気マニホールド30が設けられている。また、排気マニホールド30には、排気を大気に導く排気管31が接続されている。排気管31には、排気上流側から順に、過給機32のタービン33、排気管インジェクタ44、排気後処理装置40等が設けられている。なお、符号35は吸気管、符号34は過給機32のコンプレッサをそれぞれ示している。
The cylinder head of the
排気後処理装置40は、前段後処理装置41と、後段後処理装置50とを備えている。
The exhaust
前段後処理装置41は、排気上流側から順に、酸化触媒42及び、フィルタ43を有する。
The
酸化触媒42は、例えば、コーディエライトハニカム構造体等のセラミック製担体の表面に触媒成分等を担持して形成されており、排気中に含まれるHCやCOを酸化する。酸化触媒42は、排気管インジェクタ44の排気管噴射によって未燃燃料(HC)が供給されると、これを酸化して排気温度を上昇させる。
The
フィルタ43は、例えば、多孔質性の隔壁で区画された多数のセルを排気の流れ方向に沿って配置し、これらセルの上流側と下流側とを交互に目封止して形成されている。フィルタ43は、排気中のPMを隔壁の細孔や表面に捕集すると共に、PM堆積量が所定量に達すると、これを燃焼除去するフィルタ再生が実施される。なお、フィルタ再生は、前回のフィルタ再生実施からの累積走行距離が所定の閾値距離に達した場合等、所定のインターバル毎に実施してもよい。
The
後段後処理装置50は、排気上流側から順に、尿素水噴射装置51及び、選択還元型触媒(Selective Catalytic Reduction:以下、SCR触媒)57を有する。
The post-stage
尿素水噴射装置51は、尿素水を貯留する尿素水タンク52と、尿素水タンク52内の尿素水に浸漬されて異物を除去するストレーナ53と、ストレーナ53に接続された供給配管54と、供給配管54に設けられて尿素水タンク52から尿素水を汲み上げる尿素水ポンプ55と、供給配管54から供給される尿素水を排気管31内に噴射する尿素水インジェクタ56とを備えている。
The urea
尿素水インジェクタ56から噴射された尿素水は、排気熱や排気中の水蒸気により加水分解されてアンモニア(NH3)に生成され、下流側のSCR触媒57に還元剤として供給される。
The urea water injected from the
SCR触媒57は、例えば多孔質のセラミック製担体にゼオライト等を担持して形成されている。SCR触媒57は、尿素水インジェクタ56から還元剤として供給されるアンモニアを吸着すると共に、吸着したアンモニアで通過する排気中から窒素酸化物(NOx)を選択的に還元浄化する。
The
エンジン回転数センサ90は、エンジン10のクランクシャフトから、エンジン回転数Neを取得する。アクセル開度センサ91は、不図示のアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセル開度Q(筒内インジェクタ17への噴射指示値)を取得する。燃料圧センサ92(燃料圧取得部の一例)は、分岐供給配管22に設けられており、フィードポンプ14から分岐供給配管22を経由して排気管インジェクタ44に供給される燃料の圧力(以下、燃料圧FP)を取得する。第1排気温度センサ93は、酸化触媒42の出口部に設けられており、酸化触媒42を通過した排気の温度(以下、酸化触媒出口温度)を取得する。第2排気温度センサ94は、SCR触媒57の出口部に設けられており、SCR触媒57を通過した排気の温度(以下、SCR触媒出口温度)を取得する。差圧センサ95は、フィルタ43の前後差圧ΔPを取得する。これら各センサ90〜95のセンサ値は、電気的に接続された制御装置100に送信される。
The
[第一実施形態]
図2は、第一実施形態に係る制御装置100及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 2 is a schematic functional block diagram showing the
制御装置100は、例えば、コンピュータ等の演算を行う装置であり、互いにバス等で接続されたCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力ポート、出力ポート等を備え、プログラムを実行する。
The
また、制御装置100は、プログラムの実行により、酸化触媒温度推定部110、SCR触媒温度推定部120、昇温制御部130、フィルタ再生制御部140及び、回転数補正制御部150を備える装置として機能する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアである制御装置100に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
Further, the
酸化触媒温度推定部110は、第1排気温度センサ93から送信される酸化触媒出口温度に基づいて、酸化触媒42の内部温度に相当する酸化触媒温度TDOCを推定する。なお、酸化触媒温度TDOCは、エンジン回転数センサ90やアクセル開度センサ91、不図示の吸入空気量センサ等により取得されるエンジン10の運転状態に基づいて推定してもよい。酸化触媒温度推定部110により推定される酸化触媒温度TDOCは、昇温制御部130及び、フィルタ再生制御部140に送信される。
The oxidation catalyst temperature estimation unit 110 estimates the oxidation catalyst temperature T DOC corresponding to the internal temperature of the
SCR触媒温度推定部120は、第2排気温度センサ94から送信されるSCR触媒出口温度に基づいて、SCR触媒57の内部温度に相当するSCR触媒温度TSCRを推定する。なお、SCR触媒温度TSCRは、エンジン回転数センサ90やアクセル開度センサ91、不図示の吸入空気量センサ等により取得されるエンジン10の運転状態に基づいて推定してもよい。SCR触媒温度推定部120により推定されるSCR触媒温度TSCRは、昇温制御部130に送信される。
The SCR catalyst temperature estimation unit 120 estimates the SCR catalyst temperature T SCR corresponding to the internal temperature of the
昇温制御部130は、エンジン10の冷間始動時等に、酸化触媒温度TDOCやSCR触媒温度TSCRが所定の活性温度(例えば、約200℃)よりも低い場合に、これらの触媒温度を活性温度以上に上昇させる昇温制御を実施する。
When the oxidation catalyst temperature T DOC and the SCR catalyst temperature T SCR are lower than a predetermined active temperature (for example, about 200 ° C.) at the time of cold start of the
具体的には、昇温制御部130は、各温度推定部110,120から送信される酸化触媒温度TDOC及び、SCR触媒温度TSCRのうち、少なくとも一方が活性温度未満であれば、吸気絞りや筒内インジェクタ17にアーリー・ポスト噴射(アフタ噴射に近いタイミングで行う噴射)を実行させて、エンジン10の筒内燃焼温度を上昇させることにより、酸化触媒42やSCR触媒57を活性温度域まで昇温する。昇温制御は、酸化触媒温度TDOC及び、SCR触媒温度TSCRが活性温度に達すると終了する。
Specifically, the temperature
フィルタ再生制御部140は、差圧センサ95から送信される前後差圧ΔPが所定の上限差圧に達した場合、或いは、前回のフィルタ再生実施からのインターバル(例えば、累積走行距離や累積走行時間)が所定のインターバルに達した場合等、所定の実行条件が成立すると、フィルタ43に堆積しているPMを燃焼除去するフィルタ再生制御(本開示の再生制御の一例)を実施する。
The filter
フィルタ再生制御は、排気管インジェクタ44の排気管噴射によって未燃燃料を酸化触媒42に供給し、フィルタ43に流入する排気の温度をPM燃焼温度まで上昇させることにより行われる。フィルタ再生制御時の排気管噴射量は、PM燃焼温度(目標温度)と酸化触媒温度TDOCとの偏差に基づいて、流量調整バルブ23の作動をフィードバック制御すればよい。フィルタ再生制御は、差圧センサ95から送信される前後差圧ΔPが所定の下限差圧まで低下した場合、燃料総噴射量が所定の上限噴射量に達した場合、或は、再生制御開始からの経過時間が所定の上限時間に達すると終了する。
The filter regeneration control is performed by supplying unburned fuel to the
回転数補正制御部150は、燃料圧センサ92から送信される燃料圧FPに基づいて、フィルタ再生中におけるエンジン10のアイドリング回転数を補正する回転数補正制御を実施する。
The rotation speed
具体的には、制御装置100のメモリには、フィルタ再生時に排気管インジェクタ44の排気管噴射に必要な燃料圧の下限値が所定の下限燃料圧FPMinとして格納されている。回転数補正制御部150は、フィルタ再生制御の実行中に燃料圧センサ92から送信される燃料圧FPが下限燃料圧FPMin未満(FP<FPMin)であれば、筒内インジェクタ17に対するアイドリング噴射指示値を増加させ、エンジン10のアイドリング回転数を上昇させることにより、フィードポンプ14の燃料吐出圧を上昇させる。
Specifically, in the memory of the
このように、フィルタ再生時に燃料圧FPが下限燃料圧FPMinよりも低い場合には、エンジン10のアイドリング回転数を増加させて、フィードポンプ14の燃料吐出圧を上昇させる回転数補正制御を実行することにより、排気管インジェクタ44の排気管噴射に必要な燃料圧を確実に確保できるようになる。アイドリング回転数をどの程度上昇させるかは、燃料圧センサ92により取得される燃料圧FPと下限燃料圧FPMinとの偏差に基づいて、燃料圧FPが下限燃料圧FPMin以上となるように、筒内インジェクタ17に対するアイドリング噴射指示値をフィードバック制御してもよく、或は、予め作成したフィードポンプ14の燃料吐出圧とエンジン回転数Neとの関係を示すマップ等に基づいて、筒内インジェクタ17に対するアイドリング噴射指示値をフィードフォワード制御してもよい。
In this way, when the fuel pressure FP is lower than the lower limit fuel pressure FP Min during filter regeneration, the rotation speed correction control is executed to increase the idling speed of the
次に、図3に基づいて、本実施形態に係る回転数補正制御の処理の流れを説明する。本ルーチンは、好ましくは、エンジン10のイグニッションスイッチのON操作により開始される。
Next, the flow of the rotation speed correction control processing according to the present embodiment will be described with reference to FIG. This routine is preferably started by turning on the ignition switch of the
図3に示すように、ステップS100では、酸化触媒温度TDOCが活性温度未満か否かを判定する。酸化触媒温度TDOCが活性温度未満の場合(Yes)、本制御はステップS110に進む。一方、酸化触媒温度TDOCが活性温度以上の場合(No)、本制御はステップS130の判定処理に進む。 As shown in FIG. 3, in step S100, it is determined whether or not the oxidation catalyst temperature T DOC is lower than the active temperature. If the oxidation catalyst temperature T DOC is less than the active temperature (Yes), this control proceeds to step S110. On the other hand, when the oxidation catalyst temperature T DOC is equal to or higher than the active temperature (No), this control proceeds to the determination process in step S130.
ステップS110では、筒内インジェクタ17の燃料噴射量を増加させてエンジン10の燃焼温度を上昇させることにより、酸化触媒42を昇温する昇温制御を実施する。次いで、ステップS120では、酸化触媒温度TDOCが活性温度に達したか否かを判定する。酸化触媒温度TDOCが活性温度に達していれば(Yes)、本制御はステップS130の判定処理に進む。一方、酸化触媒温度TDOCが活性温度に達していない場合(No)、本制御は昇温制御を継続させるべく、ステップS110の処理に戻される。
In step S110, the temperature rise control for raising the temperature of the
ステップS130では、差圧センサ95から送信される前後差圧ΔPが所定の上限差圧に達するか、或いは、前回のフィルタ再生実施からのインターバルが所定のインターバルに達する何れかのフィルタ再生の実行条件が成立するか否かを判定する。フィルタ再生の実行条件が成立する場合(Yes)、本制御はステップS140の判定処理に進む。一方、実行条件が不成立の場合(No)、本制御はリターンされる。
In step S130, the execution condition of either the front-rear differential pressure ΔP transmitted from the
ステップS140では、燃料圧センサ92から送信される燃料圧FPが下限燃料圧FPMin未満(FP<FPMin)か否かを判定する。燃料圧FPが下限燃料圧FPMin未満の場合(Yes)、本制御はステップS150に進み、排気管インジェクタ44の排気管噴射によるフィルタ再生制御と並行して、エンジン10のアイドリング回転数を上昇させる回転数補正制御を実行する。一方、燃料圧FPが下限燃料圧FPMin以上の場合(No)、本制御はステップS160に進み、回転数補正制御を実施することなく、排気管噴射によるフィルタ再生制御のみを実行する。
In step S140, it is determined whether or not the fuel pressure FP transmitted from the
ステップS170では、差圧センサ95から送信される前後差圧ΔPが所定の下限差圧まで低下するか、燃料総噴射量が所定の上限噴射量に達するか、或は、再生制御開始からの経過時間が上限時間に達する何れかの終了条件が成立するか否かを判定する。終了条件が成立しない場合(No)には、フィルタ再生制御を継続させるべく、本制御はステップS140の判定処理に戻される。すなわち、フィルタ再生が完結するまでの間は、燃料圧FPと下限燃料圧FPMinと関係に基づいて、ステップS150又はステップS160の各処理が適宜に実施されるようになる。
In step S170, the front-rear differential pressure ΔP transmitted from the
一方、ステップS170にて、終了条件が成立する場合(Yes)、本制御はステップS180に進み、フィルタ再生制御を終了し、その後リターンされる。 On the other hand, if the end condition is satisfied in step S170 (Yes), this control proceeds to step S180, ends the filter reproduction control, and then returns.
以上詳述した第一実施形態によると、フィルタ再生制御を実施する際に、フィードポンプ14から排気管インジェクタ44に供給される燃料の燃料圧FPが所定の下限燃料圧FPMinよりも低い場合には、エンジン10のアイドリング回転数を増加させる回転数補正制御を適宜に実施するように構成されている。具体的には、図4に示すように、フィードポンプ14の吐出能力が経年劣化等により実線L1から破線L2に変化(低下)した場合には、フィルタ再生時のアイドリング回転数を図中矢印X方向に増加補正することにより、フィードポンプ14の燃料吐出圧は下限燃料圧FPMin以上に維持されるようになる。これにより、フィードポンプ14の吐出能力が経年劣化等により低下した場合においても、フィルタ再生時に排気管インジェクタ44の排気管噴射に必要な燃料圧を確実に確保できるようになり、フィルタ再生の実行効率を効果的に維持することが可能になる。
According to the first embodiment described in detail above, when the fuel pressure FP of the fuel supplied from the
[第二実施形態]
図5は、第二実施形態に係る制御装置100及び、関連する周辺構成を示す模式的な機能ブロック図である。第二実施形態に係る制御装置100は、第一実施形態の制御装置100に、回転数リミット制御部160を一部の機能要素として追加したものである。第一実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してあり、それらの詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a schematic functional block diagram showing the
回転数リミット制御部160は、例えば、フィルタ再生時に燃料圧FPが下限燃料圧FPMinよりも大幅に低下している場合等、回転数補正制御部150により、アイドリング回転数が所定の上限閾値回転数NeMaxを超えて補正される場合には、当該補正によるエンジン回転数Neの上昇を上限閾値回転数NeMaxで制限する回転数リミット制御を実施する。このように、アイドリング回転数の増加補正に上限値(リミット値)を設けることにより、アイドリング回転数の過度な上昇が効果的に抑えられるようになる。
In the rotation speed
フィルタ再生制御部140は、フィルタ再生時に、燃料圧FPが下限燃料圧FPMinに達している場合には、排気管インジェクタ44による排気管噴射のみでフィルタ再生制御を完結させる。また、フィルタ再生制御部140は、フィルタ再生時に、燃料圧FPが下限燃料圧FPMinよりも低く、且つ、回転数リミット制御部160が回転数リミット制御を実施しない場合には、回転数補正制御と並行して、排気管インジェクタ44による排気管噴射を行うことにより、フィルタ再生制御を完結させる。また、フィルタ再生制御部140は、フィルタ再生時に、燃料圧FPが下限燃料圧FPMinよりも低く、且つ、回転数リミット制御部160が回転数リミット制御を実施する場合には、回転数リミット制御と並行して、排気管インジェクタ44の排気管噴射とエンジン10のポスト噴射とを併用することにより、フィルタ再生制御を完結させる。このように、回転数リミット制御によってアイドリング回転数が上限閾値回転数NeMaxで制限され、フィードポンプ14の燃料吐出圧が下限燃料圧FPMinよりも低下する場合には、排気管噴射にポスト噴射を併用することにより、排気管噴射量の不足が効果的に補われるようになる。
When the fuel pressure FP reaches the lower limit fuel pressure FP Min at the time of filter regeneration, the filter
次に、図6に基づいて、第二実施形態に係る回転数補正制御及び、回転数リミット制御の処理の流れを説明する。なお、ステップS200〜S240までの処理は、図3に示す第一実施形態のステップS100〜S140と同内容の処理となるため、これらの説明は省略する。 Next, the flow of the rotation speed correction control and the rotation speed limit control according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Since the processes in steps S200 to S240 have the same contents as the processes in steps S100 to S140 of the first embodiment shown in FIG. 3, these description will be omitted.
ステップS240にて、燃料圧センサ92から送信される燃料圧FPが下限燃料圧FPMin以上の場合(No)、本制御はステップS260に進み、排気管インジェクタ44の排気管噴射のみを実行するフィルタ再生制御を実施する。一方、ステップS240にて、燃料圧センサ92から送信される燃料圧FPが下限燃料圧FPMin未満の場合(Yes)、本制御はステップS245の判定処理に進む。
In step S240, when the fuel pressure FP transmitted from the
ステップS245では、回転数補正制御によりエンジン10のアイドリング回転数が所定の上限閾値回転数NeMaxを超えて増加補正されるか否かを判定する。アイドリング回転数が上限閾値回転数NeMaxを超えない場合(No)、本制御はステップS250に進み、エンジン10のアイドリング回転数を上昇させる回転数補正制御と並行して、排気管インジェクタ44の排気管噴射のみを実行するフィルタ再生制御を実施する。
In step S245, it is determined whether or not the idling speed of the
一方、ステップS245にて、アイドリング回転数が上限閾値回転数NeMaxを超えると判定した場合(Yes)、本制御はステップS255に進み、アイドリング回転数を上限閾値回転数NeMaxで制限する回転数リミット制御と並行して、排気管インジェクタ44の排気管噴射と、エンジン10のポスト噴射とを併用するフィルタ再生制御を実施する。
On the other hand, if it is determined in step S245 that the idling speed exceeds the upper limit threshold speed Ne Max (Yes), this control proceeds to step S255, and the idling speed is limited by the upper threshold speed Ne Max. In parallel with the limit control, filter regeneration control is performed in which the exhaust pipe injection of the
ステップS270では、差圧センサ95から送信される前後差圧ΔPが所定の下限差圧まで低下するか、燃料総噴射量が所定の上限噴射量に達するか、或は、再生制御開始からの経過時間が上限時間に達する何れかの終了条件が成立するか否かを判定する。終了条件が成立しない場合(No)には、フィルタ再生制御を継続させるべく、本制御はステップS240の判定処理に戻される。一方、終了条件が成立する場合(Yes)、本制御はステップS280に進み、フィルタ再生制御を終了してリターンされる。
In step S270, the front-rear differential pressure ΔP transmitted from the
以上詳述した第二実施形態によると、フィルタ再生時に燃料圧FPが所定の下限燃料圧FPMinよりも低い場合には、エンジン10のアイドリング回転数を増加させる回転数補正制御を実施するように構成されている。これにより、第一実施形態と同様、フィードポンプ14の吐出能力が経年劣化等により低下した場合においても、フィルタ再生時に排気管インジェクタ44の排気管噴射に必要な燃料圧を確実に確保することが可能になる。
According to the second embodiment described in detail above, when the fuel pressure FP is lower than the predetermined lower limit fuel pressure FP Min during filter regeneration, the rotation speed correction control for increasing the idling speed of the
また、図7に示すように、フィードポンプ14の吐出能力が経年劣化等により実線L1から一点鎖線L3に大幅に低下し、回転数補正制御により、アイドリング回転数が上限閾値回転数NeMaxを超えて補正される場合には、エンジン回転数Neの上昇を上限閾値回転数NeMaxで制限する回転数リミット制御を実施するように構成されている。これにより、フィルタ再生時にエンジン10のアイドリング回転数が過度に上昇することを効果的に抑止することが可能になる。
Further, as shown in FIG. 7, the discharge capacity of the
また、フィルタ再生時に回転数リミット制御を実施する場合には、排気管インジェクタ44の排気管噴射とエンジン10のポスト噴射とを併用することにより、フィルタ再生制御を完結するように構成されている。これにより、回転数リミット制御によってアイドリング回転数が上限閾値回転数NeMaxで制限され、フィードポンプ14の燃料吐出圧が不足するような状態においても、排気管噴射量の不足がポスト噴射によって効果的に補われるようになり、フィルタ再生の実行効率を効果的に維持することが可能になる。
Further, when the rotation speed limit control is performed at the time of filter regeneration, the filter regeneration control is completed by using the exhaust pipe injection of the
[その他]
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。
[Other]
It should be noted that the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present disclosure.
例えば、上記実施形態において、回転数補正制御や回転数リミット制御は、フィルタ再生制御に適用されるものとして説明したが、SCR触媒57をSOx被毒から回復させるSOxパージ制御(本開示の再生制御の一例)に適用してもよい。
For example, in the above embodiment, the rotation speed correction control and the rotation speed limit control have been described as being applied to the filter regeneration control, but the SOx purge control for recovering the
また、第一実施形態において、フィルタ再生制御は排気管噴射のみで行うものとして説明したが、必要に応じてポスト噴射を併用するように構成してもよい。 Further, in the first embodiment, the filter regeneration control has been described as being performed only by the exhaust pipe injection, but the post injection may be used in combination if necessary.
10 エンジン
11 燃料タンク
12 吸入配管
13 燃料フィルタ
14 フィードポンプ(ポンプ)
15 サプライポンプ
16 コモンレール
17 筒内インジェクタ
20 第1供給配管
21 第2供給配管
22 分岐供給配管
23 流量調整バルブ
40 排気後処理装置
41 前段後処理装置
42 酸化触媒
43 フィルタ
44 排気管インジェクタ
50 後段後処理装置
57 SCR触媒
92 燃料圧センサ(燃料圧取得部)
100 制御装置
140 フィルタ再生制御部(再生制御部)
150 回転数補正制御部
160 回転数リミット制御部
10
15
100
150 rpm
Claims (6)
前記ポンプから前記排気管インジェクタに供給される燃料の燃料圧を取得する燃料圧取得部と、
前記排気管インジェクタに排気管噴射を実行させて前記排気後処理装置の排気処理能力を回復させる再生制御を実施する再生制御部と、
前記再生制御の実施時に、前記燃料圧取得部により取得される前記燃料圧が前記排気管インジェクタの排気管噴射に必要な所定の下限燃料圧よりも低い場合に、前記エンジンのアイドリング回転数を増加させる回転数補正制御を実施する回転数補正制御部と、を備える
ことを特徴とする制御装置。 An engine control device that has an exhaust pipe injector capable of injecting fuel into an exhaust pipe on the upstream side of the exhaust aftertreatment device and transmits rotational force to a pump that supplies fuel to the exhaust pipe injector to drive the pump. And
A fuel pressure acquisition unit that acquires the fuel pressure of the fuel supplied from the pump to the exhaust pipe injector, and
A regeneration control unit that executes regeneration control by causing the exhaust pipe injector to inject an exhaust pipe to restore the exhaust processing capacity of the exhaust aftertreatment device.
When the regeneration control is performed, the idling speed of the engine is increased when the fuel pressure acquired by the fuel pressure acquisition unit is lower than a predetermined lower limit fuel pressure required for exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector. A control device including a rotation speed correction control unit that performs rotation speed correction control.
請求項1に記載の制御装置。 The rotation speed correction control unit increases the idling speed of the engine so that the fuel pressure acquired by the fuel pressure acquisition unit becomes equal to or higher than the lower limit fuel pressure when the rotation speed correction control is performed. The control device according to claim 1.
前記再生制御部は、前記再生制御として、前記排気管インジェクタに排気管噴射を実行させて前記酸化触媒に未燃燃料を供給し、前記フィルタに流入する排気の温度を上昇させることにより、該フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生制御を実施する
請求項1又は2に記載の制御装置。 The exhaust gas aftertreatment device includes an oxidation catalyst and a filter in this order from the upstream side of the exhaust gas.
As the regeneration control, the regeneration control unit causes the exhaust pipe injector to inject an exhaust pipe to supply unburned fuel to the oxidation catalyst, and raises the temperature of the exhaust gas flowing into the filter to raise the filter. The control device according to claim 1 or 2, wherein the filter regeneration control for burning and removing the particulate matter accumulated in the above is performed.
請求項1から3の何れか一項に記載の制御装置。 When the idling speed of the engine exceeds a predetermined upper limit threshold speed by executing the rotation speed correction control, a rotation speed limit control unit that limits the increase in the idling speed by the upper limit threshold speed is further added. The control device according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の制御装置。 When the idling speed of the engine is limited by the upper limit threshold speed by the speed limit control unit, the regeneration control unit uses both the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector and the post injection of the engine. The control device according to claim 4, wherein the reproduction control is performed by the operation.
前記排気管インジェクタに排気管噴射を実行させて前記排気後処理装置の排気処理能力を回復させる再生制御の実施時に、前記ポンプから前記排気管インジェクタに供給される燃料の燃料圧を取得すると共に、取得される前記燃料圧が前記排気管インジェクタの排気管噴射に必要な所定の下限燃料圧よりも低い場合に、前記エンジンのアイドリング回転数を増加させる回転数補正制御を実行する
ことを特徴とする制御方法。 An engine control method that has an exhaust pipe injector capable of injecting fuel into an exhaust pipe on the upstream side of the exhaust aftertreatment device, and transmits rotational force to a pump that supplies fuel to the exhaust pipe injector to drive the pump. And
At the time of performing regeneration control in which the exhaust pipe injector is made to inject the exhaust pipe to restore the exhaust processing capacity of the exhaust aftertreatment device, the fuel pressure of the fuel supplied from the pump to the exhaust pipe injector is acquired and the fuel pressure is acquired. When the acquired fuel pressure is lower than a predetermined lower limit fuel pressure required for the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector, the rotation speed correction control for increasing the idling rotation speed of the engine is executed. Control method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019141755A JP2021025436A (en) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | Control apparatus and control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019141755A JP2021025436A (en) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | Control apparatus and control method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021025436A true JP2021025436A (en) | 2021-02-22 |
Family
ID=74662938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019141755A Pending JP2021025436A (en) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | Control apparatus and control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021025436A (en) |
-
2019
- 2019-07-31 JP JP2019141755A patent/JP2021025436A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8793984B2 (en) | Control of diesel particulate filter regeneration duration | |
US9051859B2 (en) | Exhaust gas purification device and control method for exhaust gas purification device | |
JP2010180852A (en) | Internal combustion engine exhaust gas control apparatus | |
EP3133258B1 (en) | Control system for internal combustion engine and control method | |
US20080022657A1 (en) | Power source thermal management and emissions reduction system | |
JP6278343B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP4502129B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
JP4883104B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2021025436A (en) | Control apparatus and control method | |
JP2010090875A (en) | Exhaust gas control device for internal combustion engine | |
JP3797224B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP5370252B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP6268682B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2009138703A (en) | Exhaust emission aftertreatment device | |
JP2017015041A (en) | diesel engine | |
JP2022018214A (en) | Control device and control method | |
JP5464281B1 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP5811319B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2021113540A (en) | Engine system | |
JP6268681B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2018003744A (en) | Exhaust emission control device for engine | |
JP6230004B1 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2020193586A (en) | Engine system | |
JP6230003B1 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2021055548A (en) | Heating device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20210413 |