JP4134762B2 - Exhaust control device for internal combustion engine - Google Patents
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気制御装置に関するものであり、特に内燃機関から排出される白煙を低減する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車等に搭載される内燃機関では、環境保護等の理由により、特に冷間始動時や低圧条件下で排出される白煙を低減させることが要求されている。そして、このような白煙の排出の防止対策として、吸気マニホールドの集合部に吸気ヒータを配設し、エンジンの低温始動時に該吸気ヒータを作動させることにより吸気を暖めて燃料の気化を促進させ、排出される白煙を減少させる技術が提案されている。
【0003】
また、燃焼室内の温度上昇を促進させて白煙を減少させるための他の技術として、エンジンの排気通路に排気ブレーキバルブを設け、エンジン始動時において該排気ブレーキバルブを閉じると共にその状態でシリンダ内のピストンを往復動させることにより、シリンダ内部と排気マニホールド内部に密閉された混合気の温度を上昇させ、以って白煙の排出を減少させる技術も提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−280721号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記吸気ヒータにより吸入空気を暖める技術では、吸気ポートや燃焼室内は低温のままであるため、ヒータで暖めた空気が燃焼室までの吸気ポート、あるいは燃焼室内の壁面に熱を奪われて冷やされてしまうため、吸気行程に続く圧縮行程まで熱を持続することが困難となり、白煙を早期に減少させることができない。
【0006】
また、特許文献1に記載の排気ブレーキバルブを用いた構成では、始動開始直後(初爆直後)の白煙は低減されるものの、新たな吸入空気の温度が上がらないことから、白煙低減の効果が持続しない。
【0007】
また、上述した吸気ヒータや排気ブレーキバルブを備えるためには、その分の部品、スペース及びコストが必要となるので、構造が複雑であったりコストが上昇したりしてしまうという問題がある。
【0008】
本発明は、上記した問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で内燃機関から排出される白煙を低減できる内燃機関の排気制御装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係る内燃機関の排気制御装置にあっては、要求される負荷に応じて燃焼室内に供給される燃料量が調節され、出力軸が所定の回転数になるように制御される内燃機関から排出される排気の性状を制御する内燃機関の排気制御装置であって、前記内燃機関から排出される未燃燃料成分の量を算出する算出手段と、前記算出手段にて算出された未燃燃料成分の量が所定量以上である場合に、前記内燃機関の出力軸により駆動される補機の負荷を増加させる負荷増加手段と、を備えることを特徴とする。
【0010】
内燃機関は、要求される負荷に応じて、その燃焼室内に供給される燃料量が調節され、その出力軸が所定の回転数になるように制御されるものである。例えば、該内燃機関が自動車等の車両に搭載されている場合は、運転者がアクセルペダルを踏むことにより車両のスピードを上げる等するように内燃機関に高い負荷を要求する。その結果、内燃機関がその要求に応じるように、燃焼室内に供給される燃料量が増量され、その出力軸の回転数が所望の所定回転数になるように制御される。
【0011】
一方、内燃機関から排出される未燃燃料成分の量を算出する算出手段にて算出された未燃燃料成分の量が所定量以上である場合に、負荷増加手段が内燃機関の出力軸により駆動される補機の負荷を増加させると、内燃機関の負荷も高くなる。すると、内燃機関は、使用者から要求される負荷に応じた出力軸の回転数になるように、燃焼室内に供給される燃料量が増量されるように調節される。その結果、燃焼室内に供給される熱量が増加することから燃焼室の温度がその分上昇することとなる。そして、主に燃焼室の温度が低温であることに起因する不完全燃焼を防止でき、内燃機関から排出される未燃燃料成分の量を低減することができる。
【0012】
また、本発明に係る内燃機関の排気制御装置にあっては、アイドリング時に燃焼室内に供給される燃料量が調節され、出力軸が所定の回転数になるように制御される内燃機関から排出される排気の性状を制御する内燃機関の排気制御装置であって、前記内燃機関から排出される未燃燃料成分の量を算出する算出手段と、前記算出手段にて算出された未燃燃料成分の量が所定量以上である場合に、前記内燃機関の出力軸により駆動される補機の負荷を増加させる負荷増加手段と、を備えることを特徴とする。
【0013】
内燃機関は、アイドリング時には、燃焼室内に供給される燃料量が調節され、その出力軸が所定の回転数になるように制御されるものである。そして、内燃機関から排出される未燃燃料成分の量を算出する算出手段にて算出された未燃燃料成分の量が所定量以上である場合に、負荷増加手段が内燃機関の出力軸により駆動される補機の負荷を増加させると、内燃機関の負荷も高くなる。すると、アイドリング時の所定の回転数になるように、燃焼室内に供給される燃料量が増量するように調節される。その結果、上述した通り内燃機関から排出される未燃燃料成分の量を低減することができる。
【0014】
そして、前記算出手段は、前記内燃機関の燃焼室温度に基づいて未燃燃料成分の量を算出することが好適である。燃焼室温度が低いと燃料が気化・霧化し難く完全燃焼し難い。一方、燃焼室温度が高いと燃料が気化・霧化し易いため完全燃焼し易い。このように燃焼室温度と排出される未燃燃料成分量との間には相関関係がある。そこで、該相関関係に基づいて予め燃焼室温度と未燃燃料成分量との関係を示す数値マップを作成しておき、算出手段が、該数値マップに検出された燃焼室温度を代入することにより未燃燃料成分の量を算出する。なお、燃焼室温度は燃焼室あるいはその近傍に備えられた温度センサにて検出してもよいし、内燃機関内の冷却水通路に備えられた冷却水温度センサの検出値に基づいて検出してもよい。
【0015】
また、前記算出手段は、前記内燃機関の出力軸の回転数に基づいて未燃燃料成分の量を算出することが好適である。出力軸の回転数が高いと燃焼室内に吸入される空気の温度が上昇するため燃料が気化・霧化し易くなり未燃燃料成分量が少なくなる。一方、出力軸の回転数が低いと燃焼室内に吸入される空気の温度があまり上昇しないため燃料が気化・霧化し難く未燃燃料成分量が多くなる。このように出力軸の回転数と排出される未燃燃料成分量との間には相関関係があるので、該相関関係に基づいて予め出力軸の回転数と未燃燃料成分量との関係を示す数値マップを作成しておき、算出手段が、演算された内燃機関の出力軸の回転数を該数値マップに代入して未燃燃料成分の量を算出する。なお、該回転数は、内燃機関に備えられたクランクポジションセンサの出力値を元に演算されるものが好適である。
【0016】
また、前記算出手段は、前記内燃機関に吸入される吸気の圧力に基づいて未燃燃料成分の量を算出することが好適である。吸気の圧力がある所定の圧力より低い領域においては、吸気の圧力が低いと圧縮上死点温度が低下し燃焼が悪化するため未燃燃料成分量が多くなり、吸気の圧力が高いと圧縮上死点温度が高くなり燃焼し易いため未燃燃料成分量が少なくなる。また、吸気の圧力がある所定の圧力より高い領域においては、吸気の圧力が低いと燃料が気化・霧化し易いため未燃燃料成分量が少なくなり、吸気の圧力が高いと燃料が気化・霧化し難いため未燃燃料成分量が多くなる。このように吸気の圧力と排出される未燃燃料成分量との間には相関関係があるので、該相関関係に基づいて予め吸気の圧力と未燃燃料成分量との関係を示す数値マップを作成しておき、算出手段が、内燃機関に接続された吸気通路に備えられた圧力センサにて検出された吸気圧力を該数値マップに代入して未燃燃料成分の量を算出する。
【0017】
また、前記算出手段は、前記内燃機関に吸入される吸気の温度に基づいて未燃燃料成分の量を算出することが好適である。吸気の温度が低いと燃料が気化・霧化し難いため未燃燃料成分量が多くなり、吸気の温度が高いと燃料が気化・霧化し易いため未燃燃料成分量が少なくなる。このように吸気の温度と排出される未燃燃料成分量との間には相関関係があるので、該相関関係に基づいて予め吸気の温度と未燃燃料成分量との関係を示す数値マップを作成しておき、算出手段が、内燃機関に接続された吸気通路に備えられた温度センサにて検出された吸気温度を該数値マップに代入して未燃燃料成分の量を算出する。
【0018】
さらに、前記算出手段は、内燃機関の燃焼室温度、内燃機関の出力軸の回転数、内燃機関に吸入される吸気の圧力又は該吸気の温度のうち少なくとも2つに基づいて未燃燃料成分の量を算出することが好適である。このようにすることで、精度よく未燃燃料成分量を算出できるからである。これは、燃焼室の温度が低くても出力軸の回転数が高ければ完全燃焼に近くなる場合があり、また、出力軸の回転数が低くても燃焼室の温度が高ければ完全燃焼に近くなる場合がある等、燃焼室温度、出力軸の回転数、吸気の圧力又は吸気の温度の相関関係で未燃燃料成分量が変化するという性質に基づくものである。
【0019】
前記負荷増加手段は、未燃燃料成分の量を増加させない所定の負荷を超えて補機の負荷を増加させないことが好適である。上述のように、補機の負荷が増加すると、内燃機関は、燃焼室に供給される燃料量が増量されて所定の回転数に制御されるため、補機の負荷を過剰に増加すると、その増加に応じて燃料量も過剰に増加する。そして、燃料量が過剰に増加してしまうと却って燃焼室内で燃焼しきれなくなり、排出される未燃燃料成分量が増加してしまう。そこで、補機の負荷を燃焼室内で燃焼しきれずに排出される未燃燃料成分を却って増加させてしまう所定の負荷を超えて増加させないようにすればかかる弊害を防止できる。
【0020】
そして、前記所定の負荷は、前記内燃機関の燃焼室温度、前記内燃機関の出力軸の回転数、前記内燃機関に吸入される吸気の圧力あるいは該吸気の温度の少なくともいずれかの変化に応じて可変されることを特徴とする。
【0021】
上述のように内燃機関の燃焼室温度、内燃機関の出力軸の回転数、内燃機関に吸入される吸気の圧力あるいは該吸気の温度各々と未燃燃料成分の量との間には相関関係があるので、例えば、燃焼室温度が上昇したら前記所定の負荷を高くする等、これらの内の少なくともいずれかの変化に応じて前記所定の負荷を設定すれば、排出される未燃燃料成分の量を最小限に抑えることができる。
【0022】
また、前記補機は、電力を発生させる発電手段であることが好適である。また、前記発電手段としては、オルタネータ等の交流発電機、ダイナモ等の直流発電機、いわゆるハイブリッド自動車において使用されるジェネレータやモータジェネレータ等を例示することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0024】
図1は、本発明の実施の形態に係る排気制御装置を備えた内燃機関の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒2を有する水冷式の4気筒ディーゼルエンジンである。
【0025】
内燃機関1は、各気筒2の燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁3を備えている。各燃料噴射弁3は、蓄圧室(コモンレール)4と接続され、このコモンレール4は、燃料供給管5を介して燃料ポンプ6と連通している。
【0026】
内燃機関1には、吸気通路7が接続されており、この吸気通路7は、エアクリーナボックス8に接続されている。そして、エアクリーナボックス8より下流の吸気通路7には、該吸気通路7内を流通する吸気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ9が取り付けられている。
【0027】
また、吸気通路7の途中には、過給機(ターボチャージャー)10のコンプレッサハウジング10aが設けられている。コンプレッサハウジング10aより下流の吸気通路7にはインタークーラ11が取り付けられている。更にインタークーラ11より下流の吸気通路7には、該吸気通路7内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁12が設けられている。この吸気絞り弁12には、該吸気絞り弁12を開閉駆動する吸気絞り用アクチュエータ13が取り付けられている。また、吸気通路7には吸入空気圧力を検出する吸気圧力センサ14と吸入空気の温度を検出する吸気温度センサ15とがそれぞれ設けられている。なお、吸気圧力センサ14と吸気温度センサ15とはできるだけ内燃機関1に近い位置に配置し、後述するEGR通路23から供給されるEGRガスが充分に吸気と混合した後であって、吸気絞り弁12の充分下流側の状態を検出可能とすることが好ましい。
【0028】
また、内燃機関1の冷却水通路には、内燃機関内を流通する冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ16が設けられている。さらに、内燃機関1には出力軸(クランク軸)の回転位相を検出するクランクポジションセンサ17が設けられている。このクランクポジションセンサ17は、本実施形態では、内燃機関1のカム軸近傍に配置され、クランク軸回転角度に換算して720度毎に基準パルスを出力する基準パルスセンサ(図示せず)と、内燃機関1 のクランク軸近傍に配置され所定クランク回転角毎(例えば15度毎)にクランク角パルスを発生するクランク回転角センサ(図示せず)との2つのセンサを備えている。この基準パルスとクランク角パルスとは後述するECU28の入力ポートに入力され、ECU28は、一定時間毎にクランク角パルス信号の周波数からクランク軸の回転数(以下、「エンジン回転数」という。)を算出するとともに、基準パルス入力後のクランク角パルス数からクランク軸の回転位相を算出する。
【0029】
外気から吸入された空気は、コンプレッサハウジング10aに流入し、該コンプレッサハウジング10a内で圧縮されて高温となり、インタークーラ11にて冷却された後、必要に応じて吸気絞り弁12によって流量を調節されて吸気通路7を介して各気筒2の燃焼室へ分配され、各気筒2の燃料噴射弁3から噴射された燃料を着火源として燃焼される。
【0030】
また、内燃機関1には排気通路18が接続され、この排気通路18は下流にて図示しないマフラーと接続されている。また、排気通路18の途中には、前記過給機10のタービンハウジング10bが配置されており、排気通路18のタービンハウジング10bより下流の部位には、吸蔵還元型NOx触媒(以下、「NOx触媒」という場合もある。)19が備えられている。そして、NOx触媒19の下流の排気通路18には、排気通路18内を流通する排気ガスの空燃比に対応した電気信号を出力する空燃比センサ20と、排気ガスの温度に対応した電気信号を出力する排気温度センサ21とが取り付けられている。そして、NOx触媒19の上流の排気通路18には、排気ガスのHC濃度に対応した出力信号を出力するHCセンサ22が取り付けられている。
【0031】
そして、タービンハウジング10bから排出された排気ガスは、排気通路18を介してNOx触媒19へ流入し、排気中の物質が浄化される。
【0032】
また、前記吸気通路7における吸気絞り弁12より下流の部位と、前記排気通路18におけるタービンハウジング10bより上流の部位とは、排気の一部を吸気通路7へ再循環させるEGR通路23を介して連通されている。このEGR通路23の途中には、電磁弁などで構成され、印加電力の大きさに応じて前記EGR通路23内を流通する排気(以下、「EGRガス」と称する。)の流量を変更するEGR弁24が設けられている。
【0033】
そして、EGR通路23を介して排気通路18から吸気通路7へ再循環されたEGRガスは、吸気通路7の上流から流れてきた新気と混ざり合いつつ各気筒2の燃焼室へ導かれ、燃料噴射弁3から噴射される燃料を着火源として燃焼される。
【0034】
また、オルタネータ25が、ベルト27を介して内燃機関1と連結されており、内燃機関1のクランク軸の回転トルクを駆動源として作動する。そして、内燃機関1内の燃焼により発生するエネルギーを利用して、コントローラ27により調整されてオルタネータ25内のロータコイルに流れる界磁電流量に応じた電力量を発電する。そして、発電された電力は、図示していないバッテリに充電される。
【0035】
以上述べたように構成された内燃機関1には、該内燃機関1等を制御するための電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)28が併設されている。このECU28は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM等からなる算術論理演算回路である。
【0036】
ECU28には、前述したエアフローメータ9、冷却水温度センサ16、クランクポジションセンサ17、吸気圧力センサ14、吸気温度センサ15、空燃比センサ20、排気温度センサ21、HCセンサ22等の各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がECU28に入力されるようになっている。
【0037】
一方、ECU28には、燃料噴射弁3、吸気絞り用アクチュエータ13、EGR弁24、コントローラ26等が電気配線を介して接続され、ECU28が、燃料噴射弁3、吸気絞り用アクチュエータ13、EGR弁19、コントローラ26等を制御することが可能になっている。
【0038】
そして、ECU28は、一定時間毎に実行すべき基本ルーチンにおいて、各種センサの出力信号の入力、エンジン回転数の演算、燃料噴射量の演算、燃料噴射時期の演算等を実行する。例えば、アイドル運転時においては、内燃機関1の回転数を所定のアイドル回転数に維持するために、ECU28は、クランクポジションセンサ17、冷却水温度センサ16等からの出力信号及びエンジン回転数と冷却水温度とに対応させて作成された数値マップ等とに基づいて目標燃料噴射量を演算し、演算した目標燃料噴射量と、コモンレール4内の圧力とに基づいて、燃料噴射弁3の電磁弁の開弁時間を演算し、作動指令信号(燃料噴射制御信号)として出力する。また、アイドル運転時ではない通常の運転時においては、ECU28には、内燃機関1を搭載した車両のアクセルペダル(図示せず)近傍に備えられ運転者のアクセルペダル操作量(踏み込み量)を検出するアクセル開度センサ(図示せず)や、クランクポジションセンサ17、冷却水温度センサ16等からの出力信号と要求される負荷と燃料噴射量とに対応させて作成された数値マップ等とに基づいて目標燃料噴射量を演算し、演算した目標燃料噴射量と、コモンレール4内の圧力とに基づいて、燃料噴射弁3の電磁弁の開弁時間を演算し、作動指令信号(燃料噴射制御信号)として出力する。
【0039】
次に、図2を用いて本実施の形態に係るオルタネータ25について説明する。同図において、オルタネータ25は、三相交流を発生するステータコイル31,磁場を形成するロータコイル32、三相全波整流を行うダイオード33、出力電圧を制御するICレギュレータ34等の他、内燃機関1のクランク軸の回転トルクを駆動源として作動する図示しないロータや冷却ファン等から構成されている。また、オルタネータ25の図示しないリヤブラケットには、発電電流を取り出すためのB端子35と、ロータコイル32に界磁電流を供給するためのL端子36と、バッテリ37の端子電圧をICレギュレータ34に供給するためのIG端子38とが配設されている。
【0040】
バッテリ37のプラス端子39は、オルタネータ25のB端子35とIG端子38とに直に結線される一方、イグニッションスイッチ40と抵抗41とを介して、L端子36にも接続されている。また、抵抗41と並列にチャージランプ42が設けられてあり、抵抗41とL端子36間には、ロータコイル32に流れる界磁電流量を調整するコントローラ26が設けられている。なお、チャージランプ42は、非発電時に点灯して運転者に充電系統の異常を知らせるものである。
【0041】
このように構成されたオルタネータ25においては、運転者がイグニッションキーを操作することにより図示しないスタータスイッチがONになると、ECU28は、適正な界磁電流量を演算しコントローラ26に指令を送り、ロータコイル32に当該界磁電流量分だけ電流を流すようにする。その結果、内燃機関1のクランク軸の回転に伴って界磁電流量に応じた分の電力が発電される。一方、内燃機関1には、オルタネータ1の負荷に打ち勝つためのトルクが必要となる。そして、ロータコイル3に供給する界磁電流量を増量すると、オルタネータ25の発電量が増すのと同時に、内燃機関1に対する負荷が増すので、エンジン回転数を、界磁電流量を増量する前の回転数と同じにするには、界磁電流量を増量した分の負荷を出力できるように内燃機関1内に供給される燃料を増量しなければならなくなる。
【0042】
次に、本実施の形態に係る排気制御装置について説明する。
【0043】
冷間始動時等に内燃機関1から多く排出される白煙のレベルは、主に燃焼室内から排出される未燃燃料成分である炭化水素(HC)の総量(以下、単に「THC」という。)を基準に判定することができる。つまり、THCの量が多いと白煙レベルが悪く、THCの量が少ないと白煙レベルは比較的良いとされる。また、燃焼室内の温度、出力軸の回転数等の変化に応じて、燃焼室内に供給された燃料が完全燃焼に近くなるか否かが変化し、その結果THCの量も変化する。これらのことから、本実施の形態では、ECU28が、クランクポジションセンサ17、冷却水温度センサ16、吸気圧力センサ14、吸気温度センサ15等からの出力信号と燃料噴射量とから内燃機関1から排出されるTHCの量を算出し、算出されたTHC量が目標とするTHC排出量以上である場合は、オルタネータ25の内燃機関1に対する負荷を高くするようにする。
【0044】
このようにすると、オルタネータ25の負荷が高くなった分エンジン回転数が落ち込むようになるので、ECU28は、エンジン回転数を、運転者から要求される負荷に応じる所定の回転数あるいはアイドリング時である場合は目標のアイドル回転数に合わせるために、燃料噴射量を増量するように指令信号を送る。そして、燃料噴射量が増量された分、燃焼室内に供給される熱量が、オルタネータ25の負荷を高めない場合よりも増え、燃焼室内の温度が早期に上昇する。その結果、燃焼室内に噴射された燃料が早期に完全燃焼し易くなりTHC量が減少するようになる。
【0045】
具体的に、図3に示すフローチャートを用いて本実施の形態に係る排気制御ルーチンについて説明する。本ルーチンは内燃機関1が運転中である場合は定期的に実行されるものである。
【0046】
まず、ステップ100で内燃機関1の運転状態を検出する。これは、ECU28が、クランクポジションセンサ17、冷却水温度センサ16、吸気圧力センサ14、吸気温度センサ15、エアフローメータ9、空燃比センサ20等の出力信号から内燃機関1の運転状態を検出するものである。例えば、クランクポジションセンサ17からの出力信号からエンジン回転数を把握でき、冷却水温度センサ16からの出力信号から燃焼室温度を把握でき、吸気圧力センサ14及びエアフローメータ8の出力信号から燃焼室内に吸入される吸気の圧力及び大気の圧力を把握でき、吸気温度センサ15の出力信号から燃焼室内に吸入される吸気の温度を把握でき、空燃比センサ20からの出力信号から燃焼室内の空燃比を把握できる。そして、これらから燃焼室温度が低い状態で内燃機関1が運転されている等の内燃機関1の運転状態を検出することができる。
【0047】
そして、ステップ101に進み、ステップ100で検出された運転状態から白煙が排出される条件であるか否かが判定される。白煙排出は、燃焼室温度が低く燃焼室内に噴射された燃料が気化・霧化し難く完全燃焼できずに未燃のまま排出されることによる場合や、燃焼室内に吸入される吸気の圧力が低くて圧縮上死点温度が低下し燃焼が悪化するため完全燃焼しないで未燃のまま排出されることによる場合や、大気の温度が低く燃焼室内に吸入される吸気の温度が低くて燃料が十分に気化・霧化しきれずに燃料が完全燃焼しないで未燃のまま排出されることによる場合や、図4に示すようにエンジン回転数が低いため燃焼室内に吸入される空気の温度があまり上昇せず燃料が気化・霧化し難いため未燃の燃料が排出されること等による。そのため、本ステップでは、ECU28が、ステップ100で検出された運転状態がこれらの白煙が排出される条件であるか否かを予め経験則により導き出されたマップ等に基づいて判定する。そして、白煙排出条件であると判定された場合は、ステップ102に進み、白煙排出条件でないと判定された場合は、ステップ105へ進む。
【0048】
ステップ102では、排出されるであろうTHC量を算出する。具体的には、燃焼室温度が低いと燃焼室内に供給された燃料が気化・霧化し難くいため完全燃焼し難い。一方、燃焼室温度が高いと燃料が気化・霧化し易いため完全燃焼し易い。このように燃焼室温度と排出されるTHC量との間には相関関係がある。そこで、該相関関係に基づいて予め燃焼室温度とTHC量との関係を示す数値マップを作成し、ECU28内のROMに記憶しておく。そして、算出手段としても機能するECU28が、冷却水温度センサ16の検出値に基づいて検出された燃焼室温度を該数値マップに代入することによりTHC量を算出する。
【0049】
または、出力軸の回転数が高いと燃焼室内に吸入される空気の温度が上昇するため燃料が気化・霧化し易くなり完全燃焼し易い。一方、出力軸の回転数が低いと燃焼室内に吸入される空気の温度があまり上昇しないため燃料が気化・霧化し難く完全燃焼し難い。このように出力軸の回転数と排出されるTHC量との間には、図4に示すような相関関係があるので、該相関関係に基づいて予め出力軸とTHC量との関係を示す数値マップを作成し、ROMに記憶しておく。そして、演算されたエンジン回転数を該数値マップに代入してTHCの量を算出する。
【0050】
または、吸気の圧力がある所定の圧力より低い領域においては、吸気の圧力が低いと圧縮上死点温度が低下し燃焼が悪化するためTHC量が多くなり、吸気の圧力が高いと圧縮上死点温度が高くなり燃焼し易いためTHC量が少なくなる。また、吸気の圧力がある所定の圧力より高い領域においては、吸気の圧力が低いと燃料が気化・霧化し易いためTHC量が少なくなり、吸気の圧力が高いと燃料が気化・霧化し難いためTHC量が多くなる。このように吸気の圧力と排出されるTHC量との間には、図5に示すような相関関係があるので、該相関関係に基づいて予め吸気の圧力とTHC量との関係を示す数値マップを作成しておき、ROMに記憶しておく。そして、吸気圧力センサ14にて検出された吸気圧力を該数値マップに代入してTHC量を算出する。
【0051】
または、吸気の温度が低いと燃料が気化・霧化し難いため燃料が燃焼し難くTHC量が多くなり、吸気の温度が高いと燃料が気化・霧化し易いためTHC量が少なくなる。このように吸気の温度と排出されるTHC量との間には相関関係があるので、該相関関係に基づいて予め吸気の温度とTHC量との関係を示す数値マップを作成し、ROMに記憶しておく。そして、吸気温度センサ15にて検出された吸気温度を該数値マップに代入してTHC量を算出する。
【0052】
または、燃焼室の温度が低くても出力軸の回転数が高ければ完全燃焼に近くなる場合があり、また、出力軸の回転数が低くても燃焼室の温度が高ければ完全燃焼に近くなる場合がある等、燃焼室温度、出力軸の回転数、吸気の圧力又は吸気の温度の相関関係でTHC量が変化するので、上述した数値マップは、単に燃焼室温度とTHC量との関係を示す数値マップではなくて、燃焼室温度及びエンジン回転数とTHC量との関係を示す数値マップ等、燃焼室温度、エンジン回転数、吸気の圧力又は該吸気の温度の諸条件を組み合わせて、それらの組み合わせとTHC量との関係を示す数値マップを作成し、ROMに記憶しておき、演算されたエンジン回転数及び検出された燃焼室温度等、組み合わせた条件に対応するものを該数値マップに代入してTHC量を算出する。
【0053】
また、THC量を算出する際、HCセンサ22の出力値を考慮することも有効である。例えば、HCセンサ22の出力値(実際に排出されたTHC量)から前回に上述の各種数値マップに基づいて得られたTHC量を減算した差分量を学習し、当該差分量を各種数値マップに基づいて得られた今回のTHC量に加算することにより最終的なTHC量を算出するようにするとよい。
【0054】
そしてステップ102で排出されるであろうTHC量を算出した後はステップ103に進む。 ステップ103では、ステップ102で算出したTHC量が目標のTHC量以上であるか否かが判定される。この目標のTHC量は予め一定量として定めていてもよいし、燃焼室の温度、NOx触媒19の温度等によって可変させてもよい。ただ、できる限り少なくするのが望ましいのはいうまでもない。そして、本ステップで、算出THC量が目標THC量以上であると判定された場合はステップ104に進み、算出THC量が目標THC量より少ないと判定された場合はステップ105へ進む。
【0055】
ステップ104では、オルタネータ25の負荷を増加させる。具体的には、ECU28がオルタネータ25のロータコイル32に供給する界磁電流量を、通常よりも増量させるように指令信号を出力する。そうすると、オルタネータ25の発電量が増すのと同時に、内燃機関1に対する負荷が高くなるので、エンジン回転数を、界磁電流量を増量する前の回転数と同じあるいはそれ以上の目標回転数にするには、界磁電流量を増量した分の負荷を出力できるように、内燃機関1内に供給される燃料を増量しなければならなくなり、燃料噴射量が増量されることとなる。そして、燃料が増量された分燃焼室内に供給される熱量が増え、燃焼室内の温度が早期に上昇する。その結果、排出されるTHC量が減少するようになる。
【0056】
但し、あまり急激にオルタネータ25の負荷を増加させる、つまり急激に界磁電流量を増量させると燃料噴射量が過剰に増量してしまい、燃焼室内で燃えきらずに却って未燃のまま排出される可能性がある。したがって、排出されるTHC量を却って増加させない所定の負荷の範囲内でオルタネータ25の負荷を増加させる、つまり燃料噴射量を所定量(噴射限界量)以内で増量させることが重要である。なお、当該噴射限界量はエンジン回転数あるいは燃焼室温度等の変化に応じて可変させてもよい。かかる場合は、図4に示すようにエンジン回転数が高くなるにつれて未燃で排出されるTHC量も減少するので、噴射限界量をそれに応じて増やすようにすると、排出されるTHC量を最小限に抑えることができる。また、燃焼室温度が高くなるにつれて未燃で排出されるTHC量も減少するので、噴射限界量をそれに応じて増やすようにすると、排出されるTHC量を最小限に抑えることができる。
【0057】
ステップ105においては、オルタネータの負荷を通常通りとして本ルーチンの実行を終了する。ステップ101で白煙排出条件でないと判定された場合あるいはステップ103で算出されたTHC量が目標THC量より少ないと判定された場合にステップ105へ進むが、かかる場合は、特にオルタネータ25の負荷を増加させて内燃機関1の負荷を増加させる必要はないので、オルタネータの負荷を通常通りとするものである。もし、前回のルーチンのステップ104でオルタネータの負荷を増加させている場合であって今回のルーチンでステップ105に進んだ場合は、通常の負荷に戻されることとなる。
【0058】
なお、本実施の形態では、発電手段としてオルタネータ25、つまり交流発電機を用いているが、エンジン出力をエネルギーとして蓄えることができるものであれば直流発電機でもよく、また、いわゆるハイブリッド自動車においてはジェネレータやモータジェネレータを発電機として利用することもできる。そして、かかる場合は、算出されたTHC量が目標とするTHC排出量以上である場合は、各種発電機の内燃機関1に対する負荷を高くするようにすると、上記した効果と同様の効果が得られる。
【0059】
また、内燃機関1に対する負荷を高くするようにするのは、発電機に限る必要はなく、エアコン用コンプレッサ、潤滑油を還流させるオイルポンプ等のいわゆる補機であってもよい。ただ、本実施の形態のように、内燃機関1に対する負荷を高くする補機として、オルタネータを用いることによって、該オルタネータに蓄積されたエネルギーを後で使用することができるので、燃料消費を過剰に悪化させなくするにはオルタネータであることが望ましい。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、吸気ヒータ等の装置を別に設けることなく、内燃機関の出力軸により駆動される補機の負荷を増加するだけという簡易な構成で、内燃機関から排出される白煙を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る内燃機関の排気制御装置を適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図2】実施の形態に係るオルタネータの概略構成図を示す図である。
【図3】実施の形態に係る排気制御ルーチンのフローチャート図である。
【図4】エンジン回転数と排出されるTHC量との相関関係を示した図である。
【図5】吸気圧力と排出されるTHC量との相関関係を示した図である。
【符号の説明】
1 内燃機関
2 気筒
3 燃料噴射弁
4 コモンレール
5 燃料供給管
6 燃料ポンプ
7 吸気通路
8 エアクリーナボックス
9 エアフローメータ
10 過給機
11 インタークーラ
12 吸気絞り弁
13 吸気絞り用アクチュエータ
14 吸気圧力センサ
15 吸気温度センサ
16 冷却水温度センサ
17 クランクポジションセンサ
18 排気通路
19 NOx触媒
20 空燃比センサ
21 排気温度センサ
22 HCセンサ
23 EGR通路
24 EGR弁
25 オルタネータ
26 コントローラ
27 ベルト
28 ECU
31 ステータコイル
32 ロータコイル
33 ダイオード
34 ICレギュレータ
35 B端子
36 L端子
37 バッテリ
38 IG端子
39 プラス端子
40 イグニッションスイッチ
41 抵抗
42 チャージランプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust control device for an internal combustion engine, and more particularly to a technique for reducing white smoke discharged from an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, internal combustion engines mounted on automobiles and the like have been required to reduce white smoke discharged particularly during cold start and low pressure conditions for reasons such as environmental protection. In order to prevent such white smoke from being discharged, an intake heater is provided at the gathering portion of the intake manifold, and the intake heater is warmed by operating the intake heater when the engine is cold starting to promote the vaporization of fuel. Technology that reduces the white smoke emitted has been proposed.
[0003]
As another technique for reducing the white smoke by promoting the temperature rise in the combustion chamber, an exhaust brake valve is provided in the engine exhaust passage, and the exhaust brake valve is closed when the engine is started. A technique has also been proposed in which the temperature of the air-fuel mixture sealed inside the cylinder and the exhaust manifold is raised by reciprocating the piston, thereby reducing the discharge of white smoke (see, for example, Patent Document 1). ).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-280721
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technology for warming the intake air by the intake heater, since the intake port and the combustion chamber remain at a low temperature, the air heated by the heater is deprived of heat to the intake port to the combustion chamber or the wall surface in the combustion chamber. Since it is cooled, it becomes difficult to maintain heat until the compression stroke following the intake stroke, and white smoke cannot be reduced early.
[0006]
Further, in the configuration using the exhaust brake valve described in
[0007]
In addition, in order to provide the above-described intake heater and exhaust brake valve, parts, space, and cost are required, and there is a problem that the structure is complicated and the cost increases.
[0008]
The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an exhaust control device for an internal combustion engine that can reduce white smoke discharged from the internal combustion engine with a simple configuration. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the exhaust control device for an internal combustion engine according to the present invention, the amount of fuel supplied into the combustion chamber is adjusted according to the required load, and the output shaft has a predetermined rotational speed. An exhaust control device for an internal combustion engine for controlling the properties of exhaust discharged from the internal combustion engine controlled in this way, the calculation means for calculating the amount of unburned fuel component discharged from the internal combustion engine, and the calculation means Load increasing means for increasing the load of an auxiliary machine driven by the output shaft of the internal combustion engine when the amount of the unburned fuel component calculated in (1) is a predetermined amount or more.
[0010]
An internal combustion engine is controlled so that the amount of fuel supplied into its combustion chamber is adjusted according to a required load, and its output shaft has a predetermined rotational speed. For example, when the internal combustion engine is mounted on a vehicle such as an automobile, the driver requests a high load from the internal combustion engine so as to increase the speed of the vehicle by stepping on an accelerator pedal. As a result, the amount of fuel supplied into the combustion chamber is increased so that the internal combustion engine meets the demand, and the rotation speed of the output shaft is controlled to a desired predetermined rotation speed.
[0011]
On the other hand, the load increasing means is driven by the output shaft of the internal combustion engine when the amount of the unburned fuel component calculated by the calculating means for calculating the amount of the unburned fuel component discharged from the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined amount. Increasing the load on the auxiliary machine increases the load on the internal combustion engine. Then, the internal combustion engine is adjusted so that the amount of fuel supplied into the combustion chamber is increased so that the rotational speed of the output shaft according to the load required by the user is obtained. As a result, since the amount of heat supplied into the combustion chamber increases, the temperature of the combustion chamber rises accordingly. Further, incomplete combustion mainly resulting from the low temperature of the combustion chamber can be prevented, and the amount of unburned fuel components discharged from the internal combustion engine can be reduced.
[0012]
In the exhaust control device for an internal combustion engine according to the present invention, the amount of fuel supplied into the combustion chamber is adjusted during idling, and the exhaust is discharged from the internal combustion engine controlled so that the output shaft has a predetermined rotational speed. An exhaust control device for an internal combustion engine that controls the properties of the exhaust gas, the calculation means for calculating the amount of the unburned fuel component discharged from the internal combustion engine, and the unburned fuel component calculated by the calculation means And a load increasing means for increasing the load of an auxiliary machine driven by the output shaft of the internal combustion engine when the amount is equal to or greater than a predetermined amount.
[0013]
When idling, the internal combustion engine is controlled so that the amount of fuel supplied into the combustion chamber is adjusted and its output shaft has a predetermined rotational speed. The load increasing means is driven by the output shaft of the internal combustion engine when the amount of the unburned fuel component calculated by the calculating means for calculating the amount of the unburned fuel component discharged from the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined amount. Increasing the load on the auxiliary machine increases the load on the internal combustion engine. Then, the amount of fuel supplied into the combustion chamber is adjusted so as to increase so that the predetermined rotational speed at idling is obtained. As a result, as described above, the amount of unburned fuel components discharged from the internal combustion engine can be reduced.
[0014]
And it is suitable for the said calculation means to calculate the quantity of an unburned fuel component based on the combustion chamber temperature of the said internal combustion engine. If the temperature in the combustion chamber is low, the fuel is difficult to vaporize and atomize, making it difficult to burn completely. On the other hand, when the combustion chamber temperature is high, the fuel is easily vaporized and atomized, so that complete combustion is easy. Thus, there is a correlation between the combustion chamber temperature and the amount of the unburned fuel component that is discharged. Therefore, a numerical map showing the relationship between the combustion chamber temperature and the unburned fuel component amount is created in advance based on the correlation, and the calculation means substitutes the detected combustion chamber temperature in the numerical map. Calculate the amount of unburned fuel component. The combustion chamber temperature may be detected by a temperature sensor provided in or near the combustion chamber, or may be detected based on a detection value of a cooling water temperature sensor provided in a cooling water passage in the internal combustion engine. Also good.
[0015]
Further, it is preferable that the calculating means calculates the amount of unburned fuel component based on the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine. If the rotational speed of the output shaft is high, the temperature of the air taken into the combustion chamber rises, so that the fuel is easily vaporized and atomized, and the amount of unburned fuel component is reduced. On the other hand, when the rotational speed of the output shaft is low, the temperature of the air sucked into the combustion chamber does not rise so much, so that the fuel is difficult to vaporize and atomize and the amount of unburned fuel components increases. Thus, since there is a correlation between the rotational speed of the output shaft and the amount of unburned fuel component to be discharged, the relationship between the rotational speed of the output shaft and the amount of unburned fuel component is preliminarily determined based on the correlation. A numerical map is created, and the calculation means substitutes the calculated rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine into the numerical map to calculate the amount of the unburned fuel component. The rotation speed is preferably calculated based on the output value of a crank position sensor provided in the internal combustion engine.
[0016]
Further, it is preferable that the calculating means calculates the amount of unburned fuel component based on the pressure of intake air taken into the internal combustion engine. In a region where the intake air pressure is lower than a predetermined pressure, if the intake air pressure is low, the compression top dead center temperature decreases and combustion worsens, increasing the amount of unburned fuel components. Since the dead point temperature becomes high and combustion is easy, the amount of unburned fuel components decreases. In a region where the intake air pressure is higher than a predetermined pressure, if the intake air pressure is low, the fuel tends to vaporize and atomize, so the amount of unburned fuel component decreases.If the intake air pressure is high, the fuel vaporizes / mists. The amount of unburned fuel component increases because it is difficult to convert. Thus, since there is a correlation between the intake pressure and the amount of unburned fuel component that is discharged, a numerical map that shows the relationship between the intake pressure and the amount of unburned fuel component in advance based on the correlation. The calculation means calculates the amount of the unburned fuel component by substituting the intake pressure detected by the pressure sensor provided in the intake passage connected to the internal combustion engine into the numerical map.
[0017]
Further, it is preferable that the calculating means calculates the amount of unburned fuel component based on the temperature of intake air taken into the internal combustion engine. When the temperature of the intake air is low, the amount of unburned fuel components increases because the fuel is difficult to vaporize and atomize. When the temperature of the intake air is high, the amount of unburned fuel components decreases because the fuel is easily vaporized and atomized. Thus, since there is a correlation between the intake air temperature and the amount of unburned fuel component to be discharged, a numerical map showing the relationship between the intake air temperature and the amount of unburned fuel component in advance based on the correlation. The calculation means calculates the amount of the unburned fuel component by substituting the intake air temperature detected by the temperature sensor provided in the intake passage connected to the internal combustion engine into the numerical map.
[0018]
Further, the calculating means is configured to determine the unburned fuel component based on at least two of the combustion chamber temperature of the internal combustion engine, the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine, the pressure of the intake air sucked into the internal combustion engine, or the temperature of the intake air. It is preferred to calculate the quantity. This is because the unburned fuel component amount can be calculated with high accuracy. This may be close to complete combustion if the output shaft speed is high even if the temperature of the combustion chamber is low, and close to complete combustion if the temperature of the combustion chamber is high even if the output shaft speed is low. This is based on the property that the amount of the unburned fuel component changes depending on the correlation among the combustion chamber temperature, the output shaft speed, the intake pressure, or the intake temperature.
[0019]
It is preferable that the load increasing means does not increase the load of the auxiliary machine beyond a predetermined load that does not increase the amount of the unburned fuel component. As described above, when the load on the auxiliary machine increases, the amount of fuel supplied to the combustion chamber is increased and controlled to a predetermined rotational speed. Therefore, if the load on the auxiliary machine is excessively increased, The fuel amount increases excessively with the increase. If the amount of fuel increases excessively, the fuel cannot be combusted in the combustion chamber, and the amount of unburned fuel components to be discharged increases. Therefore, if the load of the auxiliary machine is not increased beyond a predetermined load that increases the unburned fuel component that is discharged without being combusted in the combustion chamber, such an adverse effect can be prevented.
[0020]
The predetermined load corresponds to a change in at least one of the combustion chamber temperature of the internal combustion engine, the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine, the pressure of intake air sucked into the internal combustion engine, or the temperature of the intake air. It is variable.
[0021]
As described above, there is a correlation between the combustion chamber temperature of the internal combustion engine, the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine, the pressure of the intake air sucked into the internal combustion engine or the temperature of the intake air and the amount of unburned fuel components. Therefore, for example, if the predetermined load is set in accordance with at least one of these changes, such as increasing the predetermined load when the combustion chamber temperature rises, the amount of the unburned fuel component to be discharged Can be minimized.
[0022]
Further, it is preferable that the auxiliary machine is a power generation means for generating electric power. Examples of the power generation means include AC generators such as alternators, DC generators such as dynamo, generators and motor generators used in so-called hybrid vehicles.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.
[0024]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine provided with an exhaust control device according to an embodiment of the present invention. An
[0025]
The
[0026]
An
[0027]
A
[0028]
A cooling water temperature sensor 16 that detects the temperature of the cooling water flowing through the internal combustion engine is provided in the cooling water passage of the
[0029]
The air sucked from outside air flows into the
[0030]
Further, an
[0031]
Then, the exhaust gas discharged from the
[0032]
Further, a portion of the
[0033]
Then, the EGR gas recirculated from the
[0034]
An
[0035]
The
[0036]
Various types of sensors such as the air flow meter 9, the cooling water temperature sensor 16, the crank position sensor 17, the intake pressure sensor 14, the intake
[0037]
On the other hand, the
[0038]
Then, the
[0039]
Next, the
[0040]
A
[0041]
In the
[0042]
Next, the exhaust control device according to the present embodiment will be described.
[0043]
The level of white smoke discharged from the
[0044]
In this way, the engine speed drops as the load of the
[0045]
Specifically, the exhaust control routine according to the present embodiment will be described using the flowchart shown in FIG. This routine is periodically executed when the
[0046]
First, at step 100, the operating state of the
[0047]
And it progresses to step 101 and it is determined whether it is the conditions from which the white smoke is discharged | emitted from the driving | running state detected by step 100. FIG. White smoke is emitted when the temperature of the combustion chamber is low and the fuel injected into the combustion chamber is difficult to vaporize and atomize and cannot be completely combusted. If the compression top dead center temperature is low and combustion worsens, it is not exhausted without being completely burned, or if the temperature of the intake air drawn into the combustion chamber is low and the fuel is When the fuel is not sufficiently vaporized or atomized and the fuel is not completely burned and is discharged without being burnt, or because the engine speed is low as shown in FIG. This is because unburned fuel is discharged because the fuel does not rise and is difficult to vaporize and atomize. Therefore, in this step, the
[0048]
In step 102, the amount of THC that will be discharged is calculated. Specifically, when the temperature of the combustion chamber is low, the fuel supplied into the combustion chamber is difficult to vaporize and atomize, so that complete combustion is difficult. On the other hand, when the combustion chamber temperature is high, the fuel is easily vaporized and atomized, so that complete combustion is easy. Thus, there is a correlation between the combustion chamber temperature and the amount of discharged THC. Therefore, a numerical map indicating the relationship between the combustion chamber temperature and the THC amount is created in advance based on the correlation, and is stored in the ROM in the
[0049]
Alternatively, when the rotation speed of the output shaft is high, the temperature of the air taken into the combustion chamber rises, so that the fuel is easily vaporized and atomized and is easily burned completely. On the other hand, when the rotational speed of the output shaft is low, the temperature of the air sucked into the combustion chamber does not rise so much, and the fuel is difficult to vaporize and atomize and is difficult to burn completely. Thus, since there is a correlation as shown in FIG. 4 between the rotation speed of the output shaft and the amount of discharged THC, a numerical value indicating the relationship between the output shaft and the THC amount in advance based on the correlation. A map is created and stored in ROM. Then, the calculated engine speed is substituted into the numerical map to calculate the amount of THC.
[0050]
Alternatively, in a region where the intake air pressure is lower than a predetermined pressure, if the intake air pressure is low, the compression top dead center temperature decreases and combustion worsens, so the amount of THC increases, and if the intake air pressure is high, the compression top dead center. Since the point temperature is high and combustion is easy, the amount of THC decreases. Further, in a region where the intake pressure is higher than a predetermined pressure, if the intake pressure is low, the fuel is easily vaporized and atomized, so the amount of THC decreases, and if the intake pressure is high, the fuel is difficult to vaporize and atomize. The amount of THC increases. Thus, since there is a correlation as shown in FIG. 5 between the intake pressure and the exhausted THC amount, a numerical map showing the relationship between the intake pressure and the THC amount in advance based on the correlation. Is created and stored in the ROM. Then, the amount of THC is calculated by substituting the intake pressure detected by the intake pressure sensor 14 into the numerical map.
[0051]
Alternatively, if the temperature of the intake air is low, the fuel is difficult to vaporize and atomize, so that the fuel is difficult to burn and the amount of THC increases. If the temperature of the intake air is high, the fuel easily vaporizes and atomizes, and the amount of THC decreases. Since there is a correlation between the intake air temperature and the exhausted THC amount in this way, a numerical map showing the relationship between the intake air temperature and the THC amount is created in advance based on the correlation, and stored in the ROM. Keep it. Then, the THC amount is calculated by substituting the intake air temperature detected by the intake
[0052]
Or, even if the temperature of the combustion chamber is low, if the rotational speed of the output shaft is high, it may be close to complete combustion, and even if the rotational speed of the output shaft is low, it may be close to complete combustion if the temperature of the combustion chamber is high. Since the THC amount varies depending on the correlation between the combustion chamber temperature, the output shaft rotation speed, the intake air pressure, or the intake air temperature, the numerical map described above merely shows the relationship between the combustion chamber temperature and the THC amount. Combining various conditions such as combustion chamber temperature, engine speed, intake air pressure or intake air temperature, such as a numerical map showing the relationship between combustion chamber temperature, engine speed and THC amount A numerical map showing the relationship between the combination of the above and the amount of THC is created and stored in the ROM, and the numerical map corresponding to the combined conditions such as the calculated engine speed and the detected combustion chamber temperature is stored in the numerical map. Generation To calculate the THC amount is.
[0053]
It is also effective to consider the output value of the
[0054]
Then, after calculating the amount of THC that will be discharged in step 102, the routine proceeds to step 103. In step 103, it is determined whether or not the THC amount calculated in step 102 is equal to or greater than the target THC amount. This target THC amount may be set in advance as a constant amount, or may be varied depending on the temperature of the combustion chamber, the temperature of the
[0055]
In step 104, the load on the
[0056]
However, if the load of the
[0057]
In step 105, the execution of this routine is terminated with the alternator load set as normal. If it is determined in step 101 that the white smoke emission condition is not satisfied, or if it is determined that the THC amount calculated in step 103 is smaller than the target THC amount, the process proceeds to step 105. In such a case, in particular, the load on the
[0058]
In this embodiment, the
[0059]
Further, the load on the
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the exhaust gas is discharged from the internal combustion engine with a simple configuration that only increases the load of the auxiliary machine driven by the output shaft of the internal combustion engine without providing a separate device such as an intake heater. White smoke that is generated can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which an exhaust control device for an internal combustion engine according to an embodiment is applied and an intake / exhaust system thereof.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration diagram of an alternator according to the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart of an exhaust control routine according to the embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a correlation between the engine speed and the amount of discharged THC.
FIG. 5 is a diagram showing a correlation between intake pressure and the amount of discharged THC.
[Explanation of symbols]
1 Internal combustion engine
2-cylinder
3 Fuel injection valve
4 Common rail
5 Fuel supply pipe
6 Fuel pump
7 Intake passage
8 Air cleaner box
9 Air flow meter
10 Turbocharger
11 Intercooler
12 Inlet throttle valve
13 Inlet throttle actuator
14 Intake pressure sensor
15 Intake air temperature sensor
16 Cooling water temperature sensor
17 Crank position sensor
18 Exhaust passage
19 NOx catalyst
20 Air-fuel ratio sensor
21 Exhaust temperature sensor
22 HC sensor
23 EGR passage
24 EGR valve
25 Alternator
26 Controller
27 belt
28 ECU
31 Stator coil
32 Rotor coil
33 Diode
34 IC regulator
35 B terminal
36 L terminal
37 battery
38 IG terminal
39 Positive terminal
40 Ignition switch
41 Resistance
42 Charge lamp
Claims (6)
前記内燃機関から排出される未燃燃料成分の量を算出する算出手段と、
前記算出手段にて算出された未燃燃料成分の量が所定量以上である場合に、前記内燃機関の出力軸により駆動される補機の負荷を増加させる負荷増加手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気制御装置。Exhaust control of the internal combustion engine that controls the nature of the exhaust discharged from the internal combustion engine in which the amount of fuel supplied into the combustion chamber is adjusted according to the required load and the output shaft is controlled to have a predetermined rotational speed A device,
Calculating means for calculating the amount of unburned fuel component discharged from the internal combustion engine;
Load increasing means for increasing the load of an auxiliary machine driven by the output shaft of the internal combustion engine when the amount of the unburned fuel component calculated by the calculating means is a predetermined amount or more. An exhaust control device for an internal combustion engine.
前記内燃機関から排出される未燃燃料成分の量を算出する算出手段と、
前記算出手段にて算出された未燃燃料成分の量が所定量以上である場合に、前記内燃機関の出力軸により駆動される補機の負荷を増加させる負荷増加手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気制御装置。An exhaust control device for an internal combustion engine that controls the properties of exhaust discharged from an internal combustion engine that is controlled such that the amount of fuel supplied to the combustion chamber during idling is adjusted and the output shaft has a predetermined rotational speed,
Calculating means for calculating the amount of unburned fuel component discharged from the internal combustion engine;
Load increasing means for increasing the load of an auxiliary machine driven by the output shaft of the internal combustion engine when the amount of the unburned fuel component calculated by the calculating means is a predetermined amount or more. An exhaust control device for an internal combustion engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003059139A JP4134762B2 (en) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | Exhaust control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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