JP2021038713A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification device.
従来、排気ガスに含まれる窒素酸化物(NOx)を浄化する排気浄化装置として、排気ガスに尿素水を添加する添加弁と、添加弁の下流に位置する選択還元型触媒と、選択還元型触媒の下流に位置するNOxセンサを備える排気浄化装置が知られている。 Conventionally, as an exhaust purification device for purifying nitrogen oxides (NOx) contained in exhaust gas, an addition valve that adds urea water to the exhaust gas, a selective reduction catalyst located downstream of the addition valve, and a selective reduction catalyst An exhaust gas purification device having a NOx sensor located downstream of the above is known.
上述したような排気浄化装置では、選択還元型触媒を通過した排気ガスにNH3が含まれることがある。一般的に、NOxセンサは、NOxだけでなくNH3にも反応する特性を有しており、NOxセンサの検出値には、NOxに基づく検出値とNH3に基づく検出誤差とが含まれ得る。 In the exhaust purification device as described above, NH 3 may be contained in the exhaust gas that has passed through the selective reduction catalyst. In general, a NOx sensor has a property of reacting not only to NOx but also to NH 3 , and the detection value of the NOx sensor may include a detection value based on NOx and a detection error based on NH 3. ..
本発明は、NOxセンサの検出値に基づく尿素水の添加量のフィードバック制御の初期値を、NOxセンサの検出値にNH3に基づく検出誤差が含まれている可能性を考慮して設定することが可能となる排気浄化装置を提供することを目的とする。 In the present invention, the initial value of feedback control of the amount of urea water added based on the detection value of the NOx sensor is set in consideration of the possibility that the detection value of the NOx sensor includes a detection error based on NH 3. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purification device capable of the above.
本発明の一態様に係る排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、内燃機関の排気ガスに含まれるNOxを還元する還元触媒と、還元触媒の上流側に設けられ、還元触媒に尿素水を添加する添加弁と、還元触媒の下流側に設けられたNOxセンサと、NOxセンサの検出結果に基づいて、添加弁による尿素水の添加量の補正値を算出してフィードバック制御を実施する制御部と、を備え、制御部は、制御部の電源ONタイミングにおける補正値の初期値と、電源ONタイミングから制御部の電源OFFタイミングまでの期間における初期値と補正値との差分と、を算出し、過去直近の電源ONタイミングからの期間である第1期間に算出した第1差分と、過去直近よりも前の電源ONタイミングからの期間である第2期間に算出した第2差分と、の比較結果に基づいて、第1期間の次の電源ONタイミングで用いられる次回初期値を設定する。 The exhaust purification device according to one aspect of the present invention is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, has a reduction catalyst for reducing NOx contained in the exhaust gas of the internal combustion engine, and is provided on the upstream side of the reduction catalyst. Based on the detection results of the addition valve to which water is added, the NOx sensor provided on the downstream side of the reduction catalyst, and the NOx sensor, the correction value of the amount of urea water added by the addition valve is calculated and feedback control is performed. A control unit is provided, and the control unit obtains an initial value of a correction value at the power ON timing of the control unit and a difference between the initial value and the correction value in the period from the power ON timing to the power OFF timing of the control unit. The first difference calculated in the first period, which is the period from the latest power ON timing in the past, and the second difference calculated in the second period, which is the period from the power ON timing earlier than the latest in the past. Based on the comparison result of, the next initial value to be used at the next power ON timing of the first period is set.
本発明の一態様に係る排気浄化装置では、制御部によって、NOxセンサの検出結果に基づいてフィードバック制御が実施され、添加弁による尿素水の添加量の補正値が算出される。制御部によって、第1差分と第2差分との比較結果に基づいて、第1期間の次の電源ONタイミングで用いられる次回初期値が設定される。第1差分は、過去直近の電源ONタイミングからの期間である第1期間に算出されており、第2差分は、過去直近よりも前の電源ONタイミングからの期間である第2期間に算出されている。第1差分と第2差分とを比較した結果、例えば初期値と補正値との関係が第1期間と第2期間とで大きく変化した場合には、NOxセンサの検出値にNH3に基づく検出誤差が含まれている可能性が第1期間と第2期間とで大きく変化したものと推測することができる。よって、第1差分と第2差分との比較結果に基づくことで、第1差分と第2差分との比較結果に基づかない場合と比較して、NOxセンサの検出値に基づく尿素水の添加量のフィードバック制御の初期値を、NOxセンサの検出値にNH3に基づく検出誤差が含まれている可能性を考慮して設定することが可能となる。 In the exhaust gas purification device according to one aspect of the present invention, the control unit performs feedback control based on the detection result of the NOx sensor, and calculates the correction value of the amount of urea water added by the addition valve. The control unit sets the next initial value to be used at the next power ON timing in the first period based on the comparison result between the first difference and the second difference. The first difference is calculated in the first period, which is the period from the power ON timing of the latest past, and the second difference is calculated in the second period, which is the period from the power ON timing earlier than the latest in the past. ing. Result of comparing the first difference and the second difference, for example, when the relationship between the initial value and the correction value is changed greatly between the first period and the second period is detected based on the NH 3 in the detection value of the NOx sensor It can be inferred that the possibility that an error is included has changed significantly between the first period and the second period. Therefore, based on the comparison result between the first difference and the second difference, the amount of urea water added based on the detection value of the NOx sensor is compared with the case where it is not based on the comparison result between the first difference and the second difference. The initial value of the feedback control can be set in consideration of the possibility that the detection value of the NOx sensor includes a detection error based on NH 3.
一実施形態において、制御部は、第1差分と第2差分とが同符号の場合、第1期間における補正値を用いて次回初期値を設定し、第1差分と第2差分とが異符号の場合、過去直近の電源ONタイミングにおける初期値を用いて次回初期値を設定してもよい。このように、第1差分と第2差分とを比較した結果、第1差分と第2差分とが異符号の場合には、第1期間と第2期間とでNOxセンサの検出値にNH3に基づく検出誤差が含まれている可能性の変化が、第1差分と第2差分とが同符号の場合と比べて大きいものと推測することができる。 In one embodiment, when the first difference and the second difference have the same sign, the control unit sets the next initial value using the correction value in the first period, and the first difference and the second difference have different signs. In the case of, the next initial value may be set by using the initial value at the power ON timing most recently in the past. As a result of comparing the first difference and the second difference in this way, when the first difference and the second difference have different signs, the detection value of the NOx sensor is NH 3 in the first period and the second period. It can be inferred that the change in the possibility that the detection error based on the above is included is larger than the case where the first difference and the second difference have the same sign.
本発明によれば、NOxセンサの検出値に基づく尿素水の添加量のフィードバック制御の初期値を、NOxセンサの検出値にNH3に基づく検出誤差が含まれている可能性を考慮して設定することができる。 According to the present invention, the initial value of the feedback control of the addition amount of urea water based on the detection value of the NOx sensor is set in consideration of the possibility that the detection value of the NOx sensor includes a detection error based on NH 3. can do.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
[エンジンシステムの構成]
図1は、実施形態の排気浄化装置を備えたエンジンシステムの概略構成図である。図1に示されるように、排気浄化装置100は、例えばトラック等の車両に搭載されており、内燃機関であるディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)1から排出される排気ガスを浄化する。エンジン1は、複数の気筒にそれぞれ燃料を噴射する複数のインジェクタ2を有している。なお、排気浄化装置100が搭載される車両としては、トラックの他、トラクター又はバス等の大型の車両であってもよいし、中型自動車、小型自動車、及び軽自動車であってもよい。
[Engine system configuration]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine system including the exhaust gas purification device of the embodiment. As shown in FIG. 1, the exhaust
エンジン1の吸気通路3には、吸入空気の流れ方向上流側から順にエアクリーナ4、ターボチャージャのコンプレッサ5、及びインタークーラ6が設けられている。エンジン1は、排気ガスの一部をEGR(排気再循環)ガスとして還流させるEGRユニット7を備えている。エンジン1には、排気ガスを排出するための排気通路8が接続されている。排気通路8には、触媒コンバータ9が設けられている。
The
図2は、図1の触媒コンバータ9の内部構成を例示する図である。図1及び図2に示されるように、触媒コンバータ9では、排気ガスの流れ方向の上流側から下流側に向かって順に、酸化触媒[DOC:Diesel Oxidation Catalyst]9a、ディーゼル排気微粒子除去フィルタ[DPF:Diesel Particulate Filter]9b、選択還元触媒[SCR:Selective Catalytic Reduction](還元触媒)9c、及び、NH3スリップ触媒9dが配設されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating the internal configuration of the
DOC9aは、排気ガスに含まれるHC及びCO等を酸化して浄化する。DPF9bは、排気ガスに含まれる粒子状物質[PM:Particulate Matter]を捕集することで、排気ガスからPMを取り除く。SCR9cは、排気ガスに含まれるNOxを還元して浄化する。NH3スリップ触媒9dは、SCR9cを通過した排気ガスに含まれるNH3を酸化して浄化する。
DOC9a oxidizes and purifies HC, CO, etc. contained in the exhaust gas. DPF9b removes PM from the exhaust gas by collecting particulate matter [PM: Particulate Matter] contained in the exhaust gas. SCR9c reduces and purifies NOx contained in the exhaust gas. The NH 3 slip catalyst 9d oxidizes and purifies NH 3 contained in the exhaust gas that has passed through the
排気浄化装置100は、SCR9cの上流側、具体的には触媒コンバータ9におけるDPF9bとSCR9cとの間に配設された添加弁9eを備えている。添加弁9eは、供給管を介して尿素水タンクと接続され(図示省略)、SCR9cに尿素水を添加する。添加弁9eにより尿素水がSCR9cに添加されると、尿素水がNH3となってSCR9cに吸着され、そのNH3が排気ガス中のNOxと反応することで、NOxが還元される。
The exhaust
排気浄化装置100は、エアフロセンサ21と、エンジン状態センサ22と、上流NOxセンサ23と、排気温度センサ24と、下流NOxセンサ(NOxセンサ)25と、ECU[Electronic Control Unit](制御部)10と、を備えている。ECU10には、上記各センサ21〜25、及び、添加弁9eが接続されている。
The
エアフロセンサ21は、例えばエンジン1の吸気通路3に設けられ、エンジン1の吸入空気量を検出する検出器である。エアフロセンサ21は、検出した吸入空気量の検出信号をECU10に送信する。
The
エンジン状態センサ22は、エンジン状態を取得するためのセンサである。エンジン状態センサ22は、例えば、エンジン1の回転数(エンジン回転数)、エンジン1の負荷等を検出する検出器を含む。エンジン状態センサ22は、検出したエンジン状態に関する検出信号をECU10に送信する。
The
上流NOxセンサ23は、触媒コンバータ9におけるDPF9bと添加弁9eとの間に設けられ、上流NOx量を検出する検出器である。上流NOx量は、SCR9cの上流の排気ガスに含まれるNOx量(NOx濃度)である。上流NOxセンサ23は、検出した上流NOx量の検出信号をECU10に送信する。
The
排気温度センサ24は、触媒コンバータ9におけるDPF9bとSCR9cとの間の排気ガスの温度を検出する検出器である。排気温度センサ24は、検出した排気温度の検出信号をECU10に送信する。
The
下流NOxセンサ25は、触媒コンバータ9におけるNH3スリップ触媒9dの下流(つまりSCR9cの下流側)に設けられ、下流NOx量を検出する検出器である。下流NOx量は、NH3スリップ触媒9dの下流の排気ガスに含まれるNOx量(NOx濃度)である。下流NOxセンサ25は、NOxだけでなくNH3にも反応する特性を有している。よって、下流NOx量は、NH3スリップ触媒9dの下流にスリップしたNH3量に相当する検出誤差を含み得る。下流NOxセンサ25は、検出した下流NOx量の検出信号をECU10に送信する。
The
ECU10は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]、CAN[Controller Area Network]通信回路等を有する電子制御ユニットである。ECU10では、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムをCPUで実行することにより各種の機能を実現する。ECU10は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。
The
ECU10は、機能的構成として、エンジン状態取得部11と、還元剤制御部12と、初期値設定部13と、を有している。
The
エンジン状態取得部11は、エアフロセンサ21、エンジン状態センサ22、上流NOxセンサ23、排気温度センサ24、及び下流NOxセンサ25の検出信号に基づいて、各種エンジン状態を取得する。
The engine
エンジン状態取得部11は、排気温度センサ24の検出信号に基づいて、触媒コンバータ9におけるDPF9bとSCR9cとの間の排気ガスの温度をSCR9cの温度として取得する。あるいは、エンジン状態取得部11は、エンジン回転数と負荷とから燃料噴射量を算出し、燃料噴射量と吸入空気量とからSCR9cの推定温度を取得してもよい。この場合、排気温度センサ24が省略されてもよい。
The engine
エンジン状態取得部11は、上流NOxセンサ23の検出信号に基づいて、上流NOx量を取得する。あるいは、エンジン状態取得部11は、エンジン回転数と負荷とから燃料噴射量を算出し、燃料噴射量と吸入空気量とから上流NOx量の推定値を取得してもよい。この場合、上流NOxセンサ23が省略されてもよい。
The engine
エンジン状態取得部11は、下流NOxセンサ25の検出信号に基づいて、下流NOx量を取得する。
The engine
還元剤制御部12は、上流NOx量に基づいて、添加弁9eによる尿素水の添加量を算出する。還元剤制御部12は、例えば、上流NOx量に応じて、SCR9cの上流の排気ガスに含まれるNOxを浄化するために必要な尿素水の添加量を取得する。還元剤制御部12は、算出した尿素水の添加量で、所定の添加タイミングにて添加弁9eに尿素水を添加させる。
The reducing
還元剤制御部12は、下流NOxセンサ25の検出結果に基づいて、添加弁9eによる尿素水の添加量の補正値を算出してフィードバック制御を実施する。より詳しくは、還元剤制御部12は、下流NOx量が所定の目標下流NOx量となるように、フィードバック制御を実施する。還元剤制御部12は、例えば、上記各センサ21〜25の検出結果に基づきエンジン状態に適するとして予め設定された下流NOx量を目標下流NOx量として設定する。
The reducing
還元剤制御部12は、下流NOx量が目標下流NOx量となるように、尿素水の基本添加量を算出する。還元剤制御部12は、上流NOxセンサ23の検出信号に基づいて取得した上流NOx量を還元するために必要な尿素水の量を基本添加量として算出する。還元剤制御部12は、上流NOx量として、燃料噴射量と吸入空気量とから取得した上流NOx量の推定値を用いてもよい。
The reducing
還元剤制御部12は、予め記憶された推定モデルを用いて、SCR9c及びNH3スリップ触媒9dを通過した排気ガスのNH3量の推定値を算出する。推定モデルは、例えば、予め行った実験やシミュレーションの結果から導出されたモデルである。推定モデルは、排気流量、触媒温度、目標添加量等をパラメータに含んで構成されている。
Reducing
還元剤制御部12は、下流NOx量と目標下流NOx量との偏差を算出する。還元剤制御部12は、下流NOx量と目標下流NOx量との偏差に基づいて、尿素水の添加量をフィードバック制御するための補正値を演算する。還元剤制御部12は、例えば、偏差、目標下流NOx量、下流NOx量、及び、NH3量の推定値に基づいて、補正値を算出する。補正値は、例えば、偏差に基づく比例制御を行うための比例項、偏差に基づく積分制御を行うための積分項、及び、偏差に基づく微分制御を行うための微分項等を含んでいてもよい。
The reducing
還元剤制御部12は、基本添加量を補正値で補正した値を、添加弁9eに尿素水を添加させる目標添加量として算出する。一例として、還元剤制御部12は、基本添加量に対して補正値を乗算することにより目標添加量を算出する。
The reducing
初期値設定部13は、還元剤制御部12によるフィードバック制御の補正値の初期値を設定する。初期値は、例えば、フィードバック制御の開始タイミングで用いられる積分項であってもよい。フィードバック制御の開始タイミングは、例えば、ECU10の電源ONタイミングとすることができる。
The initial
電源ONタイミングは、車両のキースイッチがOFFからONとされて(キーONとされて)ECU10に電源が投入されたタイミングを意味する。ECU10に電源が投入されたタイミングは、単にECU10に電源が投入されたタイミングであってもよいし、ECU10に電源が投入されるのに続いて所定の起動処理が完了してフィードバック制御の開始が可能となったタイミングであってもよい。キースイッチは、押しボタンタイプのスイッチであってもよい。
The power ON timing means the timing when the key switch of the vehicle is turned from OFF to ON (the key is turned ON) and the power is turned on to the
電源OFFタイミングは、例えば、車両のキースイッチがONからOFFとされて(キーONからOFFとされて)ECU10の電源の遮断処理が開始されるタイミングを意味する。電源OFFタイミングは、電源の遮断処理が開始されるタイミングに限定されず、電源の遮断処理が開始される前にフィードバック制御が終了されたタイミングであってもよいし、キースイッチがONからOFFとされる蓋然性が高くなったタイミング(例えば走行していた車両が停車してパーキングブレーキの作動後一定時間が経過したタイミング)であってもよい。
The power OFF timing means, for example, the timing at which the key switch of the vehicle is turned from ON to OFF (the key is turned from ON to OFF) and the power cutoff process of the
図3は、ECUによる初期値設定の動作例を示すタイミングチャートである。図3において、横軸は時間であり、時刻t1,t3が電源ONタイミングに相当し、時刻t2,t4が電源OFFタイミングに相当する。図3において、縦軸は補正値であり、一例として係数で表されている。 FIG. 3 is a timing chart showing an operation example of initial value setting by the ECU. In FIG. 3, the horizontal axis is time, and the times t1 and t3 correspond to the power ON timing, and the times t2 and t4 correspond to the power OFF timing. In FIG. 3, the vertical axis represents the correction value, and is represented by a coefficient as an example.
初期値設定部13は、ECU10の電源ONタイミングにおける補正値の初期値を算出する。初期値設定部13は、例えば、ECU10の電源OFFタイミングとなった場合、次の電源ONタイミングで用いられる補正値の初期値(次回初期値)を算出する。図3の例では、初期値設定部13は、時刻t2に電源OFFタイミングとなると、時刻t3の次の電源ONタイミングで用いられる次回初期値を算出する。初期値設定部13は、時刻t4の電源OFFタイミングとなると、次の電源ONタイミング(図示省略)で用いられる次回初期値を算出する。
The initial
初期値設定部13は、ECU10の電源ONタイミングからECU10の電源OFFタイミングまでの期間(以下、単に「期間」と記す)における初期値と補正値との差分を算出する。初期値設定部13は、例えば、当該期間における初期値と補正値との差分を、所定の算出周期にて繰り返し算出してもよい。
The initial
初期値設定部13は、過去直近の電源ONタイミングからの期間である第1期間における初期値と補正値との差分を、第1差分として算出する。「過去直近の電源ONタイミング」とは、初期値設定部13が機能している時点(フィードバック制御を実施中の現時点)を基準にして、当該時点よりも過去であり且つ最も当該時点に近い電源ONタイミングであることを意味する。つまり、過去直近の電源ONタイミングは、現在実施中のフィードバック制御が開始されたタイミングに相当し、第1期間は、フィードバック制御を実施中の現時点を含む期間である。ここでの初期値設定部13は、例えば、過去直近のECU10の電源OFFタイミングとなった際に設定した初期値と、当該期間において還元剤制御部12により算出された補正値と、の差分を、第1差分として算出する。「過去直近の電源OFFタイミング」とは、過去直近の電源ONタイミングよりも過去であり且つ最も過去直近の電源ONタイミングに近い電源OFFタイミングであることを意味する。
The initial
初期値設定部13は、過去直近よりも前の電源ONタイミングからの期間である第2期間における初期値と補正値との差分を、第2差分として算出する。過去直近よりも前の電源ONタイミングは、過去直近の電源ONタイミングよりも過去の電源ONタイミングであり、第1期間を除く過去にフィードバック制御を実施した期間のうちのいずれか1つにおける電源ONタイミングを意味する。よって、第2期間は、第1期間を除く過去にフィードバック制御を実施した期間のうちのいずれか1つの期間である。算出された第2差分は、例えば、ECU10の不揮発メモリに記憶される。
The initial
初期値設定部13は、第1差分と第2差分との比較結果に基づいて、第1期間の次の電源ONタイミングで用いられる次回初期値を設定する。第1期間の次の電源ONタイミングは、現在実施中のフィードバック制御が終了されるECU10の電源OFFタイミングとなった後の次のECU10の電源ONタイミングである。
The initial
初期値設定部13は、例えば、車両のキースイッチがONからOFFとされた(キーONからOFFとされた)ECU10の電源OFFタイミングにおいて、第1差分と第2差分との比較を行う。比較に用いられる第1差分は、第1期間のフィードバック制御が終了されるECU10の電源OFFタイミングにおける第1差分を用いることができる。その他、第1期間のフィードバック制御の実施中における所定タイミングでの第1差分用いてもよい。比較に用いられる第2差分は、ECU10の不揮発メモリから読み出される。
The initial
初期値設定部13は、第1差分と第2差分との比較の結果、第1差分と第2差分とが同符号の場合、第1期間における補正値を用いて次回初期値を設定する。第1差分と第2差分とが同符号とは、第1期間と第2期間とで下流NOxセンサ25の検出値にNH3に基づく検出誤差が含まれている可能性の変化が、第1差分と第2差分とが異符号の場合と比べて小さいことを意味し、下流NOxセンサ25の誤検出のおそれが小さいと考えることができる。よって、第1期間における下流NOxセンサ25の検出結果に一定の信頼性があるため、第1期間における補正値を用いて次回初期値を設定することが許容される。
As a result of comparison between the first difference and the second difference, the initial
第1期間における補正値としては、例えば、第1期間のフィードバック制御が終了されるECU10の電源OFFタイミングにおける補正値を用いることができる。その他、第1期間のフィードバック制御の実施中における所定タイミングでの補正値を、第1期間における補正値として用いてもよい。所定タイミングは、例えば、第1期間において第1差分の大きさが最大となったタイミングであってもよい。
As the correction value in the first period, for example, a correction value at the power OFF timing of the
図3の例では、時刻t1から時刻t2までの期間が第1期間に対応する場合、当該第1期間における補正値と初期値k1との第1差分d12が算出される。第1差分d12と第2差分(図示省略)との比較の結果、第1差分d12と第2差分とが同符号である例が示されており、第1期間における補正値(ここでは電源OFFタイミングの時刻t2での補正値k2)を用いて次回初期値k2が設定される。 In the example of FIG. 3, when the period from the time t1 to the time t2 corresponds to the first period, the first difference d12 between the correction value and the initial value k1 in the first period is calculated. As a result of comparison between the first difference d12 and the second difference (not shown), an example is shown in which the first difference d12 and the second difference have the same sign, and the correction value in the first period (here, the power is turned off). The next initial value k2 is set using the correction value k2) at the timing time t2.
一方、初期値設定部13は、第1差分と第2差分との比較の結果、第1差分と第2差分とが異符号の場合、過去直近の電源ONタイミングにおける初期値を用いて、次回初期値を設定する。第1差分と第2差分とが異符号とは、下流NOxセンサ25の検出値にNH3に基づく検出誤差が含まれている可能性が第1期間と第2期間とで大きく変化しており、第1期間において下流NOxセンサ25が第2期間とは異なる状況となっているおそれ(例えば下流NOxセンサ25に何らかの誤検出が生じているおそれ)があると考えることができる。よって、過去直近の電源ONタイミングにおける初期値を用いて次回初期値を設定することにより、第1期間における下流NOxセンサ25の誤検出等の影響を回避可能となる。
On the other hand, when the first difference and the second difference have different signs as a result of comparison between the first difference and the second difference, the initial
図3の例では、時刻t3から時刻t4までの期間が第1期間に対応し、時刻t1から時刻t2までの期間が第2期間に対応する場合、当該第1期間における補正値と初期値k2との第1差分d34が算出される。第1差分d34と第2差分d12との比較の結果、第1差分d34と第2差分d12とが異符号である例が示されており、第1期間における補正値(ここでは電源OFFタイミングの時刻t4での補正値k4)ではなく、過去直近の電源ONタイミングである時刻t3における初期値k2を用いて次回初期値k2が設定される。 In the example of FIG. 3, when the period from time t3 to time t4 corresponds to the first period and the period from time t1 to time t2 corresponds to the second period, the correction value and the initial value k2 in the first period The first difference d34 with and from is calculated. As a result of comparison between the first difference d34 and the second difference d12, an example is shown in which the first difference d34 and the second difference d12 have different signs, and the correction value in the first period (here, the power OFF timing) The next initial value k2 is set using the initial value k2 at the time t3, which is the latest power ON timing in the past, instead of the correction value k4) at the time t4.
次に、ECU10による処理の一例について、図4を参照して説明する。図4は、図1のECU10の処理を例示するフローチャートである。図4のフローチャートの処理は、例えばECU10の電源ONタイミングから電源OFFタイミングまでの期間において所定周期で繰り返し実行される。
Next, an example of processing by the
図4に示されるように、ECU10は、S01において、初期値設定部13により、キーONか否かの判定を行う。初期値設定部13によりキーONではないと判定された場合(S01:NO)、ECU10は、図4の処理を終了する。
As shown in FIG. 4, the
初期値設定部13によりキーONであると判定された場合(S01:YES)、ECU10は、S02において、初期値設定部13により、今回初期値の取得を行う。
When the initial
ECU10は、S03において、エンジン状態取得部11により、エンジン状態(例えば上流NOx量)の取得を行う。ECU10は、S04において、エンジン状態取得部11により、下流NOxセンサ25の検出結果に基づいて、下流NOx量の取得を行う。ECU10は、S05において、還元剤制御部12により、下流NOx量と目標下流NOx量とに基づいて、補正値の算出を行う。算出された補正値は、ECU10により一時的に記憶される。ECU10は、S06において、初期値設定部13により、今回初期値と補正値とに基づいて、第1差分の算出を行う。
In S03, the
ECU10は、S07において、初期値設定部13により、キーONからキーOFFにされたか否かの判定を行う。初期値設定部13によりキーONからキーOFFにされていないと判定された場合(S07:NO)、ECU10は、図4の処理を終了する。
In S07, the
初期値設定部13によりキーONからキーOFFにされたと判定された場合(S07:YES)、ECU10は、S08において、初期値設定部13により、第2差分の取得を行う。なお、第2差分は、第2期間においてECU10により算出されており、ECU10により不揮発メモリに記憶されている。
When it is determined by the initial
ECU10は、S09において、初期値設定部13により、第1差分と第2差分とが同符号か否かの判定を行う。初期値設定部13により第1差分と第2差分とが同符号であると判定された場合(S09:YES)、S10において、ECU10は、キーONからキーOFFにされたとき(S07:YES)のOFF時補正値で次回初期値を設定する。その後、ECU10は、図4の処理を終了する。
In S09, the
一方、初期値設定部13により第1差分と第2差分とが同符号ではない(異符号である)と判定された場合(S09:NO)、S11において、ECU10は、S02で取得した今回初期値で次回初期値を設定する。その後、ECU10は、図4の処理を終了する。
On the other hand, when the initial
[作用及び効果]
以上、本実施形態に係る排気浄化装置100によれば、還元剤制御部12によって、下流NOxセンサ25の検出結果に基づいてフィードバック制御が実施され、添加弁9eによる尿素水の添加量の補正値が算出される。初期値設定部13によって、第1差分と第2差分との比較結果に基づいて、第1期間の次の電源ONタイミングで用いられる次回初期値が設定される。第1差分は、過去直近の電源ONタイミングからの期間である第1期間に算出されており、第2差分は、過去直近よりも前の電源ONタイミングからの期間である第2期間に算出されている。第1差分と第2差分とを比較した結果、例えば初期値と補正値との関係が第1期間と第2期間とで大きく変化した場合には、下流NOxセンサ25の検出値にNH3に基づく検出誤差が含まれている可能性が第1期間と第2期間とで大きく変化したものと推測することができる。よって、第1差分と第2差分との比較結果に基づくことで、第1差分と第2差分との比較結果に基づかない場合と比較して、下流NOxセンサ25の検出値に基づく尿素水の添加量のフィードバック制御の初期値を、下流NOxセンサ25の検出値にNH3に基づく検出誤差が含まれている可能性を考慮して設定することが可能となる。
[Action and effect]
As described above, according to the exhaust
排気浄化装置100によれば、初期値設定部13は、第1差分と第2差分とが同符号の場合、第1期間における補正値を用いて次回初期値を設定し、第1差分と第2差分とが異符号の場合、過去直近の電源ONタイミングにおける初期値を用いて次回初期値を設定する。これにより、第1差分と第2差分とを比較した結果、第1差分と第2差分とが異符号の場合には、第1期間と第2期間とで下流NOxセンサ25の検出値にNH3に基づく検出誤差が含まれている可能性の変化が、第1差分と第2差分とが同符号の場合と比べて大きいものと推測することができる。
According to the exhaust
[変形例]
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限られるものではない。
[Modification example]
Although the embodiments according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
上記実施形態では、初期値設定部13は、第1差分と第2差分とが同符号であるか異符号であるかの観点で、第1差分と第2差分とを比較したが、これに限定されない。要は、下流NOxセンサ25の検出値にNH3に基づく検出誤差が含まれている可能性が第1期間と第2期間とでどの程度変化しているかが認識可能であり、下流NOxセンサ25の誤検出のおそれがあるか否かを認識可能な比較手法であれば、初期値設定部13は、第1差分と第2差分とを任意の手法で比較することができる。例えば、初期値設定部13は、第1差分と第2差分との偏差が所定の閾値以上である場合に、第1期間における下流NOxセンサ25の誤検出等の影響を回避可能となるように次回初期値を設定してもよい。
In the above embodiment, the initial
上記実施形態では、初期値設定部13は、第1期間における下流NOxセンサ25の誤検出等の影響を回避するために、過去直近の電源ONタイミングにおける初期値を用いて次回初期値を設定したが、要は第1期間における補正値をそのまま用いなければよい。
In the above embodiment, the initial
上記実施形態では、DOC9a、DPF9b、SCR9c、及び、NH3スリップ触媒9dが一体的に配設された触媒コンバータ9を例示したが、これに限定されない。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、内燃機関としてディーゼルエンジン1を例示したが、例えばガソリンエンジン等、その他の内燃機関であってもよい。 In the above embodiment, the diesel engine 1 is exemplified as the internal combustion engine, but other internal combustion engines such as a gasoline engine may be used.
8…排気通路、9c…SCR(還元触媒)、9e…添加弁、10…ECU(制御部)、25…下流NOxセンサ(NOxセンサ)、100…排気浄化装置。 8 ... Exhaust passage, 9c ... SCR (reduction catalyst), 9e ... Addition valve, 10 ... ECU (control unit), 25 ... Downstream NOx sensor (NOx sensor), 100 ... Exhaust purification device.
Claims (2)
前記還元触媒の上流側に設けられ、前記還元触媒に尿素水を添加する添加弁と、
前記還元触媒の下流側に設けられたNOxセンサと、
前記NOxセンサの検出結果に基づいて、前記添加弁による前記尿素水の添加量の補正値を算出してフィードバック制御を実施する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記制御部の電源ONタイミングにおける前記補正値の初期値と、前記電源ONタイミングから前記制御部の電源OFFタイミングまでの期間における前記初期値と前記補正値との差分と、を算出し、
過去直近の前記電源ONタイミングからの前記期間である第1期間に算出した第1差分と、過去直近よりも前の前記電源ONタイミングからの前記期間である第2期間に算出した第2差分と、の比較結果に基づいて、前記第1期間の次の前記電源ONタイミングで用いられる次回初期値を設定する、排気浄化装置。 A reduction catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine to reduce NOx contained in the exhaust gas of the internal combustion engine, and
An addition valve provided on the upstream side of the reduction catalyst and adding urea water to the reduction catalyst.
A NOx sensor provided on the downstream side of the reduction catalyst and
A control unit that calculates a correction value of the amount of urea water added by the addition valve based on the detection result of the NOx sensor and performs feedback control is provided.
The control unit
The initial value of the correction value at the power ON timing of the control unit and the difference between the initial value and the correction value in the period from the power ON timing to the power OFF timing of the control unit are calculated.
The first difference calculated in the first period, which is the period from the power ON timing of the latest past, and the second difference calculated in the second period, which is the period from the power ON timing prior to the past latest. An exhaust gas purification device that sets the next initial value to be used at the power ON timing next to the first period based on the comparison result of.
前記第1差分と前記第2差分とが同符号の場合、前記第1期間における前記補正値を用いて前記次回初期値を設定し、
前記第1差分と前記第2差分とが異符号の場合、過去直近の前記電源ONタイミングにおける前記初期値を用いて前記次回初期値を設定する、請求項1に記載の排気浄化装置。 The control unit
When the first difference and the second difference have the same sign, the next initial value is set using the correction value in the first period.
The exhaust gas purification device according to claim 1, wherein when the first difference and the second difference have different signs, the next initial value is set using the initial value at the power ON timing most recently in the past.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019161136A JP2021038713A (en) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | Exhaust emission control device |
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Country | Link |
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2019
- 2019-09-04 JP JP2019161136A patent/JP2021038713A/en active Pending
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