JP2021025436A - Control apparatus and control method - Google Patents

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雄貴 森薗
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幸広 大久保
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Abstract

To effectively secure fuel pressure necessary for an exhaust pipe injection by an exhaust pipe injector.SOLUTION: A control apparatus 100 for an engine 10 that includes an exhaust pipe injector 44 capable of injecting fuel into an exhaust pipe on upstream of a post-exhaust process device 40 and drives a pump 14 by transmitting rotary force thereto, the pump supplying the exhaust pipe injector 44 with fuel, includes: a fuel pressure obtainment part 92 for obtaining fuel pressure of fuel supplied to the exhaust pipe injector from the pump; a recovery control part 140 for performing recovery control in which to recover exhaust process performance of the post-exhaust process device 40 by causing the exhaust pipe injector 44 to perform an exhaust pipe injection; and a revolution speed correction control part 150 for performing revolution speed correction control in which to increase an idling revolution speed of the engine in a case where the fuel pressure obtained by the fuel pressure obtainment part 92 is lower than a given lower limit fuel pressure necessary for the exhaust pipe injection by the exhaust pipe injector 44 when the recovery control is performed.SELECTED DRAWING: Figure 2

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).

特開2012−127300号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-127300 特開2011−256844号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-256844

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.

本実施形態に係るエンジン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。It is a schematic overall block diagram which shows the fuel injection device of the engine which concerns on this Embodiment, and the exhaust system. 第一実施形態に係る制御装置及び、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。It is a schematic functional block diagram which shows the control device which concerns on 1st Embodiment and the related peripheral configuration. 第一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フローチャート図である。It is a flowchart explaining the flow of the process of rotation speed correction control which concerns on 1st Embodiment. 第一実施形態に係る回転数補正制御による作用を説明する図である。It is a figure explaining the operation by the rotation speed correction control which concerns on 1st Embodiment. 第二実施形態に係る制御装置及び、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。It is a schematic functional block diagram which shows the control device which concerns on 2nd Embodiment, and the related peripheral configuration. 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フローチャート図である。It is a flowchart explaining the process flow of the rotation speed correction control and the rotation speed limit control which concerns on 2nd Embodiment. 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による作用を説明する図である。It is a figure explaining the operation by the rotation speed correction control and the rotation speed limit control which concerns on 2nd Embodiment.

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 engine 10 according to the present embodiment.

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 engine 10 is provided with a plurality of cylinders C for reciprocating a piston (not shown). The engine 10 is not limited to the in-line multi-cylinder engine shown in the illustrated example, and may be a V-type engine, a horizontally opposed engine, a single-cylinder engine, or the like.

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-cylinder injector 17 that injects fuel into the cylinder C. The in-cylinder injector 17 is, for example, an injector capable of multi-injection such as pilot injection, pre-injection, main injection, after-injection, and post-injection during one combustion cycle of the engine 10, and the nozzle tip portion is a cylinder C (cylinder C). It is attached to the cylinder head while facing the inside of the combustion chamber). The fuel injection amount and injection timing of the in-cylinder injector 17 are controlled in response to a command from the control device 100.

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 fuel tank 11, a suction pipe 12, a fuel filter 13, a feed pump 14 (an example of a pump of the present disclosure), a supply pump 15, a first supply pipe 20, and a second supply pipe 21. A common rail 16, a pressure control valve 18, and a first return pipe 19 are provided. Further, the fuel injection device includes a branch supply pipe 22 for supplying fuel to the exhaust pipe injector 44, a flow rate adjusting valve 23, a relief valve 24, and a second return pipe 25.

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 fuel tank 11 stores fuel (for example, light oil). One end of the suction pipe 12 is immersed in the fuel in the fuel tank 11, and the other end is connected to the suction port of the feed pump 14. The fuel filter 13 is interposed in the suction pipe 12 and removes foreign substances in the fuel pumped by the feed pump 14.

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 feed pump 14 and the supply pump 15 are connected to the crankshaft of the engine 10 via a power transmission mechanism (for example, a gear or a belt pulley) (not shown), and are driven by the power of the engine 10. The feed pump 14 discharges the fuel pumped from the fuel tank 11 through the fuel suction pipe 12 to the first supply pipe 20.

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 first supply pipe 20 connects the discharge port of the feed pump 14 and the suction port of the supply pump 15. Further, the upstream end of the branch supply pipe 22 described later is connected to the first supply pipe 20.

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 supply pump 15 includes a plunger that is reciprocated by the rotation of a shaft (not shown), and pressurizes and discharges fuel by the reciprocating motion of the plunger. The discharge port of the supply pump 15 is connected to the common rail 16 via the second supply pipe 21, so that the high-pressure fuel pressurized by the supply pump 15 is supplied from the second supply pipe 21 to the common rail 16. It has become.

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 common rail 16 accumulates high-pressure fuel supplied from the supply pump 15 and distributes it to each in-cylinder injector 17. Further, the common rail 16 is provided with a pressure control valve 18, and when the pressure in the common rail 16 reaches a predetermined pressure, the high-pressure fuel is returned to the fuel tank 11 via the first return pipe 19. There is.

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 branch supply pipe 22 branches from the first supply pipe 20 and is connected to the exhaust pipe injector 44, and introduces the fuel discharged by the feed pump 14 into the exhaust pipe injector 44. The flow rate adjusting valve 23 is a valve whose opening degree can be linearly adjusted, and is provided in the branch supply pipe 22. The flow rate adjusting valve 23 adjusts the flow rate of fuel supplied from the feed pump 14 to the exhaust pipe injector 44 via the branch supply pipe 22. The operation of the flow rate adjusting valve 23 is controlled in response to a command from the control device 100.

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 relief valve 24 is preferably provided in the branch supply pipe 22 on the upstream side of the flow rate adjusting valve 23, and is connected to the first return pipe 19 via the second return pipe 25. The relief valve 24 opens when the pressure of the fuel flowing through the branch supply pipe 22 becomes equal to or higher than a predetermined set pressure. That is, when the pressure of the fuel discharged from the feed pump 14 reaches a predetermined set pressure at the time of high engine rotation or the like, the relief valve 24 is opened, so that the fuel flowing through the branch supply pipe 22 is the second return pipe 25. Is returned to the fuel tank 11 via the first return pipe 19.

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 engine 10 is provided with an exhaust manifold 30 that collects the exhaust gas discharged from each cylinder C. Further, an exhaust pipe 31 for guiding the exhaust gas to the atmosphere is connected to the exhaust manifold 30. The exhaust pipe 31 is provided with a turbine 33 of the supercharger 32, an exhaust pipe injector 44, an exhaust aftertreatment device 40, and the like in this order from the exhaust upstream side. Reference numeral 35 indicates an intake pipe, and reference numeral 34 indicates a compressor of the supercharger 32.

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 gas aftertreatment device 40 includes a pre-stage post-treatment device 41 and a post-stage post-treatment device 50.

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 pretreatment device 41 has an oxidation catalyst 42 and a filter 43 in this order from the upstream side of the exhaust gas.

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 oxidation catalyst 42 is formed by supporting a catalyst component or the like on the surface of a ceramic carrier such as a cordierite honeycomb structure, and oxidizes HC and CO contained in the exhaust gas. When unburned fuel (HC) is supplied by the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector 44, the oxidation catalyst 42 oxidizes the unburned fuel (HC) to raise the exhaust temperature.

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 filter 43 is formed, for example, by arranging a large number of cells partitioned by a porous partition wall along the flow direction of exhaust gas, and alternately sealing the upstream side and the downstream side of these cells. .. The filter 43 collects PM in the exhaust gas in the pores and the surface of the partition wall, and when the PM accumulation amount reaches a predetermined amount, the filter regeneration is performed to burn and remove the PM. Note that the filter regeneration may be performed at predetermined intervals, such as when the cumulative mileage from the previous filter regeneration execution reaches a predetermined threshold distance.

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 post-treatment device 50 has a urea water injection device 51 and a selective catalytic reduction catalyst (hereinafter referred to as SCR catalyst) 57 in this order from the upstream side of the exhaust gas.

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 water injection device 51 supplies the urea water tank 52 that stores the urea water, the strainer 53 that is immersed in the urea water in the urea water tank 52 to remove foreign matter, and the supply pipe 54 that is connected to the strainer 53. It includes a urea water pump 55 provided in the pipe 54 for pumping urea water from the urea water tank 52, and a urea water injector 56 for injecting the urea water supplied from the supply pipe 54 into the exhaust pipe 31.

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 urea water injector 56 is hydrolyzed by exhaust heat and water vapor in the exhaust to produce ammonia (NH3), which is supplied to the SCR catalyst 57 on the downstream side as a reducing agent.

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 SCR catalyst 57 is formed by supporting zeolite or the like on, for example, a porous ceramic carrier. The SCR catalyst 57 adsorbs ammonia supplied as a reducing agent from the urea water injector 56, and selectively reduces and purifies nitrogen oxides (NOx) from the exhaust passing through the adsorbed ammonia.

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 engine speed sensor 90 acquires the engine speed Ne from the crankshaft of the engine 10. The accelerator opening sensor 91 acquires an accelerator opening Q (injection instruction value to the in-cylinder injector 17) according to the amount of depression of the accelerator pedal (not shown). The fuel pressure sensor 92 (an example of the fuel pressure acquisition unit) is provided in the branch supply pipe 22, and the pressure of the fuel supplied from the feed pump 14 to the exhaust pipe injector 44 via the branch supply pipe 22 (hereinafter, referred to as Fuel pressure FP) is acquired. The first exhaust temperature sensor 93 is provided at the outlet portion of the oxidation catalyst 42, and acquires the temperature of the exhaust gas that has passed through the oxidation catalyst 42 (hereinafter, the oxidation catalyst outlet temperature). The second exhaust temperature sensor 94 is provided at the outlet of the SCR catalyst 57, and acquires the temperature of the exhaust gas that has passed through the SCR catalyst 57 (hereinafter, the SCR catalyst outlet temperature). The differential pressure sensor 95 acquires the front-rear differential pressure ΔP of the filter 43. The sensor values of each of these sensors 90 to 95 are transmitted to the electrically connected control device 100.

[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 control device 100 according to the first embodiment and related peripheral configurations.

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 control device 100 is, for example, a device that performs calculations such as a computer, and is a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input port, and an output port connected to each other by a bus or the like. Etc., and execute the program.

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 control device 100 functions as a device including an oxidation catalyst temperature estimation unit 110, an SCR catalyst temperature estimation unit 120, a temperature rise control unit 130, a filter regeneration control unit 140, and a rotation speed correction control unit 150 by executing a program. To do. Each of these functional elements will be described as being included in the control device 100, which is integrated hardware in the present embodiment, but any part of these may be provided in separate hardware.

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 oxidation catalyst 42 based on the oxidation catalyst outlet temperature transmitted from the first exhaust temperature sensor 93. The oxidation catalyst temperature TDOC may be estimated based on the operating state of the engine 10 acquired by the engine speed sensor 90, the accelerator opening sensor 91, the intake air amount sensor (not shown), or the like. The oxidation catalyst temperature T DOC estimated by the oxidation catalyst temperature estimation unit 110 is transmitted to the temperature rise control unit 130 and the filter regeneration control unit 140.

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 SCR catalyst 57 based on the SCR catalyst outlet temperature transmitted from the second exhaust temperature sensor 94. The SCR catalyst temperature TSCR may be estimated based on the operating state of the engine 10 acquired by the engine rotation speed sensor 90, the accelerator opening sensor 91, the intake air amount sensor (not shown), or the like. The SCR catalyst temperature T SCR estimated by the SCR catalyst temperature estimation unit 120 is transmitted to the temperature rise control unit 130.

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 engine 10, the temperature rise control unit 130 determines these catalyst temperatures. The temperature rise control is carried out to raise the temperature above the active temperature.

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 rise control unit 130 raises the intake throttle if at least one of the oxidation catalyst temperature T DOC and the SCR catalyst temperature T SCR transmitted from the temperature estimation units 110 and 120 is lower than the active temperature. By causing the in-cylinder injector 17 to execute early post injection (injection performed at a timing close to the after injection) and raising the in-cylinder combustion temperature of the engine 10, the oxidation catalyst 42 and the SCR catalyst 57 are brought to the active temperature range. The temperature rises. The temperature rise control ends when the oxidation catalyst temperature T DOC and the SCR catalyst temperature T SCR reach the active 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 regeneration control unit 140 determines when the front-rear differential pressure ΔP transmitted from the differential pressure sensor 95 reaches a predetermined upper limit differential pressure, or the interval from the previous filter regeneration execution (for example, cumulative mileage or cumulative mileage). ) Reaches a predetermined interval, or when a predetermined execution condition is satisfied, filter regeneration control (an example of the regeneration control of the present disclosure) for burning and removing PM accumulated on the filter 43 is performed.

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 oxidation catalyst 42 by injecting the exhaust pipe of the exhaust pipe injector 44 and raising the temperature of the exhaust gas flowing into the filter 43 to the PM combustion temperature. The exhaust pipe injection amount during filter regeneration control may be feedback-controlled for the operation of the flow rate adjusting valve 23 based on the deviation between the PM combustion temperature (target temperature) and the oxidation catalyst temperature TDOC. The filter regeneration control is performed when the front-rear differential pressure ΔP transmitted from the differential pressure sensor 95 drops to a predetermined lower limit differential pressure, when the total fuel injection amount reaches a predetermined upper limit injection amount, or from the start of regeneration control. It ends when the elapsed time of is reached the predetermined upper limit time.

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 correction control unit 150 performs rotation speed correction control for correcting the idling speed of the engine 10 during filter regeneration based on the fuel pressure FP transmitted from the fuel pressure sensor 92.

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 control device 100, the lower limit value of the fuel pressure required for the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector 44 at the time of filter regeneration is stored as a predetermined lower limit fuel pressure FP Min. If the fuel pressure FP transmitted from the fuel pressure sensor 92 during execution of the filter regeneration control is less than the lower limit fuel pressure FP Min (FP <FP Min ), the rotation speed correction control unit 150 performs idling injection to the in-cylinder injector 17. The fuel discharge pressure of the feed pump 14 is increased by increasing the indicated value and increasing the idling speed of the engine 10.

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 engine 10 and raise the fuel discharge pressure of the feed pump 14. By doing so, the fuel pressure required for the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector 44 can be reliably secured. How much the idling speed is increased is determined so that the fuel pressure FP becomes equal to or higher than the lower limit fuel pressure FP Min based on the deviation between the fuel pressure FP acquired by the fuel pressure sensor 92 and the lower limit fuel pressure FP Min. The idling injection instruction value for the in-cylinder injector 17 may be feedback-controlled, or the in-cylinder injector 17 may be created in advance based on a map showing the relationship between the fuel discharge pressure of the feed pump 14 and the engine speed Ne. The idling injection instruction value for is may be feed-forward controlled.

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 engine 10.

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 oxidation catalyst 42 is performed by increasing the fuel injection amount of the in-cylinder injector 17 to raise the combustion temperature of the engine 10. Next, in step S120, it is determined whether or not the oxidation catalyst temperature T DOC has reached the active temperature. If the oxidation catalyst temperature T DOC has reached the active temperature (Yes), this control proceeds to the determination process in step S130. On the other hand, when the oxidation catalyst temperature T DOC has not reached the active temperature (No), this control is returned to the process of step S110 in order to continue the temperature rise control.

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 differential pressure sensor 95 reaches a predetermined upper limit differential pressure, or the interval from the previous filter regeneration execution reaches a predetermined interval. Is determined whether or not is satisfied. When the execution condition of the filter reproduction is satisfied (Yes), this control proceeds to the determination process of step S140. On the other hand, if the execution condition is not satisfied (No), this control is returned.

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 fuel pressure sensor 92 is less than the lower limit fuel pressure FP Min (FP <FP Min). When the fuel pressure FP is less than the lower limit fuel pressure FP Min (Yes), this control proceeds to step S150 and increases the idling speed of the engine 10 in parallel with the filter regeneration control by the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector 44. Execute rotation speed correction control. On the other hand, when the fuel pressure FP is equal to or higher than the lower limit fuel pressure FP Min (No), this control proceeds to step S160, and only the filter regeneration control by the exhaust pipe injection is executed without executing the rotation speed correction control.

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 differential pressure sensor 95 drops to a predetermined lower limit differential pressure, the total fuel injection amount reaches a predetermined upper limit injection amount, or the elapsed time from the start of regeneration control. It is determined whether or not any of the end conditions for reaching the upper limit time is satisfied. If the end condition is not satisfied (No), this control is returned to the determination process in step S140 in order to continue the filter reproduction control. That is, until the filter regeneration is completed, each process of step S150 or step S160 is appropriately performed based on the relationship between the fuel pressure FP and the lower limit fuel pressure FP Min.

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 feed pump 14 to the exhaust pipe injector 44 is lower than the predetermined lower limit fuel pressure FP Min when the filter regeneration control is performed. Is configured to appropriately perform rotation speed correction control for increasing the idling speed of the engine 10. Specifically, as shown in FIG. 4, when the discharge capacity of the feed pump 14 changes (decreases) from the solid line L1 to the broken line L2 due to aged deterioration or the like, the idling speed during filter regeneration is indicated by the arrow X in the figure. By increasing and correcting in the direction, the fuel discharge pressure of the feed pump 14 is maintained above the lower limit fuel pressure FP Min. As a result, even if the discharge capacity of the feed pump 14 is reduced due to aged deterioration or the like, the fuel pressure required for the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector 44 can be reliably secured during filter regeneration, and the execution efficiency of filter regeneration can be ensured. Can be maintained effectively.

[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 control device 100 according to the second embodiment and related peripheral configurations. The control device 100 according to the second embodiment is obtained by adding the rotation speed limit control unit 160 as a part of the functional elements to the control device 100 of the first embodiment. The same configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

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 limit control unit 160, for example, when the fuel pressure FP is significantly lower than the lower limit fuel pressure FP Min during filter regeneration, the rotation speed correction control unit 150 causes the idling speed to be set to a predetermined upper limit threshold rotation speed. when it is corrected exceeds the number Ne Max performs the rotational speed limiting control for limiting the increase in the engine speed Ne by the correction in the upper threshold speed Ne Max. In this way, by setting the upper limit value (limit value) for the correction for increasing the idling speed, an excessive increase in the idling speed can be effectively suppressed.

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 regeneration control unit 140 completes the filter regeneration control only by the exhaust pipe injection by the exhaust pipe injector 44. Further, the filter regeneration control unit 140 controls the rotation speed correction when the fuel pressure FP is lower than the lower limit fuel pressure FP Min and the rotation speed limit control unit 160 does not perform the rotation speed limit control during filter regeneration. In parallel with this, the filter regeneration control is completed by injecting the exhaust pipe by the exhaust pipe injector 44. Further, the filter regeneration control unit 140 controls the rotation speed limit when the fuel pressure FP is lower than the lower limit fuel pressure FP Min at the time of filter regeneration and the rotation speed limit control unit 160 performs the rotation speed limit control. In parallel with this, the filter regeneration control is completed by using the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector 44 and the post injection of the engine 10 together. In this way, when the idling speed is limited by the upper limit threshold speed Ne Max by the rotation speed limit control and the fuel discharge pressure of the feed pump 14 is lower than the lower limit fuel pressure FP Min , post injection is performed in the exhaust pipe injection. By using the above in combination, the shortage of the exhaust pipe injection amount can be effectively compensated.

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 fuel pressure sensor 92 is equal to or higher than the lower limit fuel pressure FP Min (No), this control proceeds to step S260, and the filter executes only the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector 44. Perform playback control. On the other hand, in step S240, when the fuel pressure FP transmitted from the fuel pressure sensor 92 is less than the lower limit fuel pressure FP Min (Yes), this control proceeds to the determination process in step S245.

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 engine 10 is increased and corrected by exceeding the predetermined upper limit threshold speed Ne Max by the rotation speed correction control. When the idling speed does not exceed the upper limit threshold speed Ne Max (No), this control proceeds to step S250, and in parallel with the speed correction control for increasing the idling speed of the engine 10, the exhaust pipe injector 44 is exhausted. Filter regeneration control that executes only tube injection is performed.

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 exhaust pipe injector 44 and the post injection of the engine 10 are used in combination.

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 differential pressure sensor 95 drops to a predetermined lower limit differential pressure, the total fuel injection amount reaches a predetermined upper limit injection amount, or the elapsed time from the start of regeneration control. It is determined whether or not any of the end conditions for reaching the upper limit time is satisfied. If the end condition is not satisfied (No), this control is returned to the determination process in step S240 in order to continue the filter reproduction control. On the other hand, when the end condition is satisfied (Yes), this control proceeds to step S280, ends the filter reproduction control, and returns.

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 engine 10 is performed. It is configured. As a result, as in the first embodiment, even when the discharge capacity of the feed pump 14 is reduced due to aged deterioration or the like, the fuel pressure required for the exhaust pipe injection of the exhaust pipe injector 44 can be reliably secured during filter regeneration. It will be possible.

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 feed pump 14 is significantly reduced from the solid line L1 to the one-point chain line L3 due to deterioration over time, and the idling speed exceeds the upper limit threshold speed Ne Max by the rotation speed correction control. When the correction is made, the engine speed limit control is configured to limit the increase in the engine speed Ne by the upper limit threshold speed Ne Max. This makes it possible to effectively prevent the idling speed of the engine 10 from being excessively increased during filter regeneration.

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 exhaust pipe injector 44 and the post injection of the engine 10 in combination. As a result, even in a state where the idling speed is limited by the upper limit threshold speed Ne Max by the speed limit control and the fuel discharge pressure of the feed pump 14 is insufficient, the shortage of the exhaust pipe injection amount is effective by the post injection. It becomes possible to effectively maintain the execution efficiency of filter reproduction.

[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 SCR catalyst 57 from SOx poisoning (regeneration control of the present disclosure). It may be applied to (1 example).

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 Engine 11 Fuel tank 12 Suction pipe 13 Fuel filter 14 Feed pump (pump)
15 Supply pump 16 Common rail 17 In-cylinder injector 20 1st supply pipe 21 2nd supply pipe 22 Branch supply pipe 23 Flow control valve 40 Exhaust post-treatment device 41 Pre-stage post-treatment device 42 Oxidation catalyst 43 Filter 44 Exhaust pipe injector 50 Post-stage post-treatment Equipment 57 SCR catalyst 92 Fuel pressure sensor (fuel pressure acquisition unit)
100 Control device 140 Filter regeneration control unit (regeneration control unit)
150 rpm correction control unit 160 rpm limit control unit

Claims (6)

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.
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
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
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.
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
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.
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
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.
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.
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