JP4305295B2

JP4305295B2 - ディーゼルエンジンの制御装置

Info

Publication number: JP4305295B2
Application number: JP2004182573A
Authority: JP
Inventors: 寛真西岡; 太郎青山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2004-06-21
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2024-06-21
Also published as: JP2006002728A

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの制御装置に関する。

ディーゼルエンジンの排気ガス中には有害なＮＯ_Xが含まれており、このＮＯ_Xを浄化するために、機関排気系にＮＯ_X吸蔵剤を担持するＮＯ_X吸蔵還元触媒装置を配置することが提案されている。また、パティキュレートフィルタにＮＯ_X吸蔵剤を担持させて、ＮＯ_Xの浄化と共にパティキュレートを捕集させることも提案されている。ＮＯ_X吸蔵剤は、近傍雰囲気の酸素濃度が高い時にＮＯ_Xを硝酸塩の形で吸蔵し、近傍雰囲気の酸素濃度が低くなると吸蔵したＮＯ_Xを放出するものである。

それにより、ＮＯ_X吸蔵剤は、空気過剰のもとで燃焼が行われるディーゼルエンジンの排気ガス中からＮＯ_Xを良好に吸蔵する。しかしながら、ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置へ硝酸塩の形で吸蔵されるＮＯ_X貯蔵可能量は有限であるために、このＮＯ_X貯蔵可能量に達する以前に、近傍空燃比を理論空燃比又はリッチ空燃比にし、ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置からＮＯ_Xを放出させると共に雰囲気中の還元成分によって放出したＮＯ_Xを還元浄化するＮＯ_X再生処理を実施する必要がある。

また、燃料中の硫黄Ｓは、ＳＯ_Xとして排気ガス中に含まれ、硫酸塩の形でＮＯ_X吸蔵還元触媒装置に吸蔵されてＮＯ_X吸蔵可能量を減少させる。それにより、ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置からＳＯ_Xを放出させて還元浄化するＳ被毒回復処理を実施する必要がある。硫酸塩は硝酸塩より安定な物質であるために、Ｓ被毒回復処理は、ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置を昇温させた後に近傍雰囲気を理論空燃比又はリッチ空燃比とすることとなる。

ところで、ディーゼルエンジンにおいて多量の排気ガスを気筒内へ再循環させると、理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼が可能となるために、排気ガス再循環通路を機関吸気系におけるターボチャージャ・コンプレッサの上流側に接続して、多量の排気ガス再循環を可能とすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。こうして、ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置のＮＯ_X再生処理又はＳ被毒回復処理に際して、この理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼が実施される。

特開２０００−００８８３５特開平０８−０６１０５２特開平０９−１１２２５４特開平０９−１１２２５７

しかしながら、前述の理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼は、多量の排ガスを再循環させる必要があり、排気ガス再循環の応答遅れによってこれを直ぐに実現することはできないために、この燃焼によるＮＯ_X吸蔵還元触媒装置のＮＯ_X再生処理及びＳ被毒回復処理を直ぐに開始することはできない。

また、ＮＯ_X再生及びＳ被毒回復の処理中及びその直後においては、加速要求があっても、理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼において多量の排気ガスを再循環させているために、機関吸気系におけるターボチャージャ・コンプレッサの下流側の比較的長い部分には多量に排気ガスが存在しており、この排気ガスが気筒内へ供給された後でなければ、気筒内の新気量を十分に増加させることはできない。こうして、新気量が増加しなければ噴射燃料を増量することはできず、加速要求時において直ぐに機関出力を高めて加速を開始することはできない。

従って、本発明の目的は、多量の排気ガス再循環により理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼を可能とするディーゼルエンジンの制御装置であって、理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼による触媒装置又はパティキュレートフィルタのＮＯ_X再生又はＳ被毒回復の処理要求に対して処理を早期に開始可能とすると共に、ＮＯ_X再生又はＳ被毒回復の処理中及びその直後の加速要求に対して早期に加速を開始可能とすることである。

本発明による請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置は、煤の発生を最大とする再循環排気ガス量より多量の排気ガスを気筒内へ再循環して理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼を可能とするディーゼルエンジンの制御装置において、機関排気系に配置されてＮＯ_Ｘ吸蔵剤を担持する触媒装置又はパティキュレートフィルタのＮＯ_Ｘ再生又はＳ被毒回復の処理に際し、一部気筒においては理論空燃比又はリッチ空燃比での前記燃焼を実施し、残りの気筒においては吸気弁及び排気弁を閉弁させたまま燃焼を休止させることを特徴とする。

本発明による請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装置は、煤の発生を最大とする再循環排気ガス量より多量の排気ガスを気筒内へ再循環して理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼を可能とするディーゼルエンジンの制御装置において、前記ディーゼルエンジンは、一方の気筒群の機関排気系と他方の気筒群の機関排気系とが互いに独立しており、一方の気筒群の機関排気系に配置されてＮＯ_Ｘ吸蔵剤を担持する触媒装置又はパティキュレートフィルタのＮＯ_Ｘ再生又はＳ被毒回復の処理に際し、一方の気筒群においては理論空燃比又はリッチ空燃比での前記燃焼を実施し、他方の気筒群においては燃焼を休止させることを特徴とする。

本発明による請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置によれば、ＮＯ_X吸蔵剤を担持する触媒装置又はパティキュレートフィルタのＮＯ_X再生又はＳ被毒回復の処理に際し、一部気筒以外の残りの気筒において燃焼を休止させている。それにより、機関出力を維持するために一部気筒においては必然的に燃料噴射量が増量される。こうして増量された燃料噴射量に対して所望の理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼を実施するために必要な一部気筒における新気量は、全気筒で所望の理論空燃比又はリッチ空燃比の燃焼を実施する場合に比較して多くなり、それにより、一部気筒において、リーン空燃比の燃焼時から増量させる再循環排気ガス量はそれほど多くはない。

こうして、排気ガス再循環の応答遅れに対しても、一部気筒において所望の理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼が早期に実現可能であり、触媒装置又はパティキュレートフィルタのＮＯ_X再生又はＳ被毒回復の処理を早期に開始することができる。この時において、休止させた残り気筒では吸気弁及び排気弁が閉弁されているために、残り気筒の排気ガスが一部気筒の理論空燃比又はリッチ空燃比の排気ガスを希薄にすることはない。

また、ＮＯ_X再生又はＳ被毒回復の処理中及びその直後の加速要求に対しては、残り気筒において燃焼を開始することにより機関出力を高めて早期に加速を開始することができる。また、ＮＯ_X再生又はＳ被毒回復の処理中において、一部気筒へはそれほど多量の排気ガスを再循環させていないために、機関吸気系に多量の再循環排気ガスが存在することはなく、加速要求時には残り気筒へも十分な量の新気を供給することができる。それにより、加速要求に対して、残り気筒では吸気弁及び排気弁を作動させると共に燃料噴射を開始し、一部気筒では噴射燃料を減量することにより、全気筒の燃料噴射量をほぼ等しくして全気筒でリーン空燃比での燃焼を開始するようにしても、十分に機関出力を高めて加速を早期に開始することができる。

また、本発明による請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装置によれば、一方の気筒群の機関排気系と他方の気筒群の機関排気系とが互いに独立しており、一方の気筒群の機関排気系に配置されてＮＯ_X吸蔵剤を担持する触媒装置又はパティキュレートフィルタのＮＯ_X再生又はＳ被毒回復の処理に際し、一方の気筒群においては理論空燃比又はリッチ空燃比での前記燃焼を実施し、他方の気筒群においては燃焼を休止させている。それにより、請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置と同様に、ＮＯ_X再生又はＳ被毒回復の処理を早期に開始することができ、また、ＮＯ_X再生又はＳ被毒回復の処理中及びその直後において、加速要求があっても、早期に加速を開始することができる。また、ディーゼルエンジンにおいて、一方の気筒群の機関排気系と他方の気筒群の機関排気系とが互いに独立しているために、ＮＯ_X再生又はＳ被毒回復の処理中において、他方の気筒群での気筒休止に際して他方の気筒群から空気及び再循環排気ガスがそのまま排出されても、これが一方の気筒群の触媒装置又はパティキュレートフィルタへ供給されて一方の気筒群からの理論空燃比又はリッチ空燃比の排気ガスを希薄にすることはない。

図１は、本発明による制御装置を備えるディーゼルエンジンを示す概略図である。同図において、１は、例えば、Ｖ型８気筒のディーゼルエンジン本体であり、第一バンク１ａ及び第二バンク１ｂにはそれぞれ４気筒が配置されている。各気筒の吸気弁（図示せず）及び排気弁（図示せず）は、例えば、電磁又は油圧式アクチュエータによって開閉され、又は、電動カムシャフト等によって開閉され、吸気弁及び排気弁を閉弁したままの気筒休止が可能となっている。２は両バンク共通のエアクリーナであり、エアクリーナ２の下流側は、第一吸気通路３ａと第二吸気通路３ｂとに分岐し、第一吸気通路３ａは、第一ターボチャージャの第一コンプレッサ４ａ、両バンク共通のインタークーラ５、及び、第一インテークマニホルド６ａを介して第一バンク１ａへ接続され、一方、第二吸気通路３ｂは、第二ターボチャージャの第二コンプレッサ４ｂ、両バンク共通のインタークーラ５、及び、第二インテークマニホルド６ｂを介して第二バンク１ｂへ接続されている。

第一吸気通路３ａにおいてインタークーラ５と第一インテークマニホルド６ａとの間には、第一スロットル弁７ａが配置され、一方、第二吸気通路３ｂにおいてインタークーラ５と第二インテークマニホルド６ｂとの間には、第二スロットル弁７ｂが配置されている。各気筒は、ストレートポート及びヘリカルポートを有する吸気二弁式であるために、第一インテークマニホルド６ａ及び第二インテークマニホルド６ｂは、それぞれ、一気筒に対して二又に分岐して、その一方にはスワールコントロール弁（図示せず）が配置され、それによりストレートポート側を閉鎖すれば、ヘリカルポートを介して供給される吸気によって気筒内にスワールを生成することができる。

第一バンク１ａには、第一エキゾーストマニホルド８ａを介して第一排気通路９ａが接続され、第一排気通路９ａは、第一ターボチャージャの第一タービン１０ａ、第一パティキュレートフィルタ１１ａ、及び、第一ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａを介して大気へ通じている。また、第二バンク１ｂには、第二エキゾーストマニホルド８ｂを介して第二排気通路９ｂが接続され、第二排気通路９ｂは、第二ターボチャージャの第二タービン１０ｂ、第二パティキュレートフィルタ１１ｂ、及び、第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ｂを介して大気へ通じている。

１３ａは第一排気ガス再循環通路であり、第一排気通路９ａの第一ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａの下流側と、第一吸気通路３ａの第一コンプレッサ４ａの上流側とを連通している。また、１３ｂは第二排気ガス再循環通路であり、第二排気通路９ｂの第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ｂの下流側と、第二吸気通路３ｂの第二コンプレッサ４ｂの上流側とを連通している。第一排気ガス再循環通路１３ａの第一排気通路９ａ側には第一排気冷却装置（ＥＧＲクーラ）１４ａが配置され、第一吸気通路３ａ側には再循環排気ガス量を制御するための第一制御弁（ＥＧＲ弁）１５ａが配置されている。また、第二排気ガス再循環通路１３ｂの第二排気通路９ｂ側には第二排気冷却装置（ＥＧＲクーラ）１４ｂが配置され、第二吸気通路３ｂ側には再循環排気ガス量を制御するための第二制御弁（ＥＧＲ弁）１５ｂが配置されている。

こうして、第一排気ガス再循環通路１３ａは、第一パティキュレートフィルタ１１ａ及び第一ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａにより浄化された排気ガスを、第一コンプレッサ４ａの上流側へ再循環させ、第二排気ガス再循環通路１３ｂは、第二パティキュレートフィルタ１１ｂ及び第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ｂにより浄化された排気ガスを、第二コンプレッサ４ｂの上流側へ再循環させるようになっており、さらに、排気ガスは各排気冷却装置１４ａ及び１４ｂにより冷却されるために、非常に多量の排気ガス再循環が可能となる。それにより、各バンク１ａ，１ｂの気筒において、特許第３１１６８７６号に開示されている低温燃焼を実施することができる。もちろん、第一及び第二コンプレッサ４ａ，４ｂは、スーパーチャージャ等の過給機としても良い。

１６ａは第一蓄圧室であり、第一バンク１ａの各気筒に配置された燃料噴射弁（図示せず）へ加圧燃料を供給する。また、１６ｂは第二蓄圧室であり、第二バンク１ｂの各気筒に配置された燃料噴射弁（図示せず）へ加圧燃料を供給する。第一蓄圧室１６ａと第二蓄圧室１６ｂとを互いに連通して、それぞれに等圧の燃料が蓄圧されるようにしても良い。

ＥＧＲ率、すなわち、気筒内ガス量（新気量＋再循環排気ガス量）に対する再循環排気ガス量の割合を増加させていくと、スモークの発生量が増大してピークに達する。次いで更にＥＧＲ率を増加させると、今度はスモークの発生量が低下し、遂には、煤がほとんど発生しなくなる。このように、煤の発生を最大とする再循環排気ガス量より多くの排気ガスを再循環させて煤を殆ど発生させない燃焼方式が低温燃焼である。燃料噴射量が多い高負荷ほど低温燃焼を実現するために必要な再循環排気ガス量は多くなり、それにより、前述の第一及び第二排気ガス再循環通路１３ａ，１３ｂにより各バンクの気筒において非常に多量の排気ガス再循環が可能となれば、機関負荷が比較的高い時まで低温燃焼が実施可能となる。

低温燃焼時にはＮＯ_X生成量も少なくなるが、全ての機関運転状態において低温燃焼を実施することはできず、依然として煤の発生を最大とする再循環排気ガス量より少なく排気ガスを再循環させる一般的なリーン燃焼空燃比の普通燃焼（拡散燃焼）も実施され、この時には比較的多量のＮＯ_Xが生成される。それにより、ＮＯ_Xの浄化が必要とされる。

第一及び第二排気通路９ａ，９ｂにおける第一及び第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ，１２ｂは、雰囲気中の空燃比がリーンのときにはＮＯ_Xを吸蔵し、空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したＮＯ_Xを放出するＮＯ_X吸蔵剤を担持し、低温燃焼及び普通燃焼（拡散燃焼）に係らずに、リーン空燃比の排気ガスからＮＯ_Xを良好に吸蔵する。

ところで、ＮＯ_X吸蔵剤のＮＯ_X吸蔵能力には限度があり、ＮＯ_X吸蔵剤のＮＯ_X吸蔵能力が飽和する前にＮＯ_X吸蔵剤からＮＯ_Xを放出させる必要がある。すなわち、第一及び第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ，１２ｂに吸蔵されているＮＯ_X量がＮＯ_X貯蔵可能量に達する以前に、ＮＯ_Xを放出させ還元浄化する再生の必要があり、そのためには、このＮＯ_X量を推定する必要がある。例えば、低温燃焼及び普通燃焼（拡散燃焼）が行われる時の単位時間当りのＮＯ_X吸蔵量を要求負荷及び機関回転数の関数としてそれぞれ予めマップ化しておき、これら燃焼毎の単位時間当りのＮＯ_X吸蔵量を積算することによって第一及び第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ，１２ｂのそれぞれに吸蔵されているＮＯ_X量を推定することができる。

本実施形態では、このＮＯ_X吸蔵量が予め定められた許容値を越えた時に第一及び第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ，１２ｂを再生するようになっている。前述した低温燃焼は、理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼が可能であるために、このＮＯ_X再生処理には、排気ガスの空燃比を所望の理論空燃比又はリッチ空燃比とする低温燃焼が実施される。

しかしながら、全気筒で所望の理論空燃比又はリッチ空燃比の低温燃焼を実施しようとすると、機関出力の増大を抑制するために各気筒の燃料噴射量は僅しか増大させることはできず、それにより、これまでのリーン空燃比の燃焼に比較して再循環排気ガス量をかなり増大させなければならないために、排気ガス再循環の応答遅れによって直ぐに低温燃焼を開始することはできない。

これに対して、本実施形態では、一方のバンク１ａ又は１ｂの気筒において所望の理論空燃比又はリッチ空燃比での低温燃焼を実施し、他方のバンク１ａ又は１ｂの気筒においては、吸気弁及び排気弁を閉弁したまま燃料噴射を中止して燃焼を休止させるようになっている。

図２のタイムチャートにおいて、時刻Ｔ１においてＮＯ_X再生処理を開始するために、両方のスロットル弁７ａ，７ｂを開度減少させると共に両方の制御弁１５ａ，１５ｂを開度増加させる。それにより、吸気量が減少すると共に再循環排気ガス量（ＥＧＲ量）が増加する。全気筒で所望の理論空燃比又はリッチ空燃比での低温燃焼を実施させる場合には、僅かに増量する噴射燃料に対して、この所望空燃比の実現のために、それぞれ点線で示すように、吸気量をかなり減少させ、ＥＧＲ量をかなり増加させる必要があり、時刻Ｔ３となって初めて所望の理論空燃比又はリッチ空燃比の低温燃焼が開始される。

一方、本実施形態では、他方のバンクの気筒は休止させるために、機関出力を維持するためには、一方のバンクの気筒において、噴射燃料のかなりの増量が必要である。それにより、一方のバンクの気筒において、かなり増量させる噴射燃料に対して、この所望空燃比の実現のために、それぞれ実線で示すように、吸気量を少量だけ減少させ、ＥＧＲ量を少量だけ増加させれば良い。それにより、時刻Ｔ３となる以前の時刻Ｔ２において所望の低温燃焼を開始することができる。こうして、早期にＮＯ_X再生処理を開始することができる。

また、全気筒で所望の理論空燃比又はリッチ空燃比での低温燃焼を実施する場合には、ＮＯ_X生成処理中及びその直後において、第一及び第二吸気通路３ａ，３ｂの各コンプレッサ４ａ，４ｂの下流側の比較的長い部分には、多量の再循環排気ガスが存在している。それにより、ＮＯ_X再生処理中及びその直後において、加速要求があっても、この多量の排気ガスが気筒内へ供給された後でなければ、各気筒の新気量を十分に増量することはできず、こうして、加速要求から直に噴射燃料を増量して機関出力を高めることはできない。

これに対して、本実施形態では、一方のバンクの気筒だけで所望の理論空燃比又はリッチ空燃比での低温燃焼を実施するために、ＮＯ_X再生処理中及びその直後において、加速要求があった時には、他方のバンクの気筒で燃焼を開始すれば、機関出力を高めて直に加速を開始することができる。また、ＮＯ_X再生処理中及びその直後において、第一及び第二吸気通路３ａ，３ｂの各コンプレッサ４ａ，４ｂの下流側の比較的長い部分には、それほど多量の再循環排気ガスが存在しておらず、一方の気筒にも比較的多くの新気が供給されており、他方の気筒でも吸気弁を開弁すれば、比較的多くの新気が供給される。それにより、加速要求があった時には、他方の気筒で燃料噴射を開始すると共に一方の気筒では噴射燃料を減量し、各気筒で同じリーン空燃比の運転を実施しても直に機関出力を高めて加速を開始することができる。

ところで、燃料中にはイオウＳが含まれており、このイオウＳは気筒室内で酸素と反応してＳＯ_Xとなる。従って排気ガス中にはＮＯ_XだけでなくＳＯ_Xも含まれており、このＳＯ_XもＮＯ_Xと同様なメカニズムによって第一及び第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ，１２ｂに吸蔵される。ＮＯ_Xは硝酸塩として吸蔵されるのに対して、ＳＯ_Xは硝酸塩より安定な硫酸塩として吸蔵されるために、排気ガスの空燃比を単に理論空燃比又はリッチ空燃比としても放出させることはできず、徐々に吸蔵量が増加する。

それにより、例えば、積算された燃料噴射量に基づき第一及び第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ，１２ｂのＳＯ_X吸蔵量を推定し、この推定量が設定量に達した時には、第一及び第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ，１２ｂを所定温度へ昇温させ、その後に排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチ空燃比としてＳＯ_Xを放出させるＳ被毒回復処理を実施する。このＳ被毒回復処理においても、前述のＮＯ_X再生処理と同様に一方のバンクの気筒でだけ理論空燃比又はリッチ空燃比の低温燃焼を実施し、他方のバンクの気筒では燃焼を休止する。

こうして、一方のバンク１ａ又１ｂに対応するＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ又は１２ｂのＮＯ_X再生処理又はＳ被毒回復処理が完了すれば、次に、他方のバンク１ａ又は１ｂにおいて所望の理論空燃比又はリッチ空燃比での低温燃焼を実施すると共に、一方のバンクにおいては燃焼を休止し、他方のバンク１ａ又は１ｂに対応するＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ又は１２ｂにおいてＮＯ_X再生処理又はＳ被毒回復処理を実施する。このように、第一及び第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置において連続的にＮＯ_X再生処理又はＳ被毒回復処理を実施しても良いが、例えば、一方のＮＯ_X吸蔵還元触媒装置において、一回はＮＯ_X再生時期及びＳ被毒回復時期となる以前にＮＯ_X再生処理及びＳ被毒回復処理を実施して、第一及び第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ，１２ｂが同時にＮＯ_X再生時期及びＳ被毒回復時期とならないようにすれば、その後は、ＮＯ_X再生時期及びＳ被毒回復時期となったＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ又は１２ｂに対して、対応するバンクにおいてだけ所望の理論空燃比又はリッチ空燃比での低温燃焼を実施するようにしても良い。

本実施形態において、燃焼を休止させるバンクの気筒では吸気弁及び排気弁を閉弁したままとし、対応するＮＯ_X吸蔵還元触媒装置１２ａ又は１２ｂへは比較的酸素濃度の高い再循環排気ガスと空燃比との混合ガスが流入しないようにしている。これはＮＯ_X吸蔵還元触媒に担持されている白金等の酸化触媒のシンタリングを抑制するためである。しかしながら、本実施形態のように、各バンクの排気系が互いに独立している場合において、シンタリングの問題がなければ、休止させるバンクの気筒において吸気弁及び排気弁を開閉させるようにしても良い。

もし、Ｖ型エンジン又は直列エンジン等において、機関排気系が単一である場合には、ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置のＮＯ_X再生処理又はＳ被毒回復処理において、一部の気筒で所望の理論空燃比又はリッチ空燃比の燃焼を実施し、残りの気筒を休止させれば良い。この場合においては、休止させた気筒において吸気弁及び排気弁を閉弁させたままとしないと、休止気筒からは吸入された再循環排気ガス及び空気がそのまま排出されてＮＯ_X吸蔵還元触媒装置へ供給されてしまうために、ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置内を所望の理論空燃比又はリッチ空燃比とすることができなくなる。それにより、この場合には、休止気筒においては、吸気弁及び排気弁を閉弁させたままとしなければならない。

第一排気通路９ａの第一パティキュレートフィルタ１１ａ及び第二排気通路９ｂの第二パティキュレートフィルタ１１ｂにＮＯ_X吸蔵剤を担持させた場合には、第一パティキュレートフィルタ１１ａ及び第二パティキュレートフィルタ１１ｂにおいて同様なＮＯ_X再生処理及びＳ被毒回復処理が必要となる。しなしながら、パティキュレートフィルタにＮＯ_X吸蔵剤を担持させると、ＮＯ_X吸蔵剤から放出される活性酸素によって捕集パティキュレートを自動的に酸化除去することができる。

本発明による制御装置を備えたディーゼルエンジンの概略図である。吸気量、噴射量、ＥＧＲ量、及び、Ａ／Ｆのタイムチャートである。

符号の説明

１ディーゼルエンジン本体
２エアクリーナ
３ａ第一吸気通路
３ｂ第二吸気通路
４ａ第一コンプレッサ
４ｂ第二コンプレッサ
９ａ第一排気通路
９ｂ第二排気通路
１２ａ第一ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置
１２ｂ第二ＮＯ_X吸蔵還元触媒装置
１３ａ第一排気ガス再循環通路
１３ｂ第二排気ガス再循環通路

Claims

煤の発生を最大とする再循環排気ガス量より多量の排気ガスを気筒内へ再循環して理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼を可能とするディーゼルエンジンの制御装置において、機関排気系に配置されてＮＯ_Ｘ吸蔵剤を担持する触媒装置又はパティキュレートフィルタのＮＯ_Ｘ再生又はＳ被毒回復の処理に際し、一部気筒においては理論空燃比又はリッチ空燃比での前記燃焼を実施し、残りの気筒においては吸気弁及び排気弁を閉弁させたまま燃焼を休止させることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
煤の発生を最大とする再循環排気ガス量より多量の排気ガスを気筒内へ再循環して理論空燃比又はリッチ空燃比での燃焼を可能とするディーゼルエンジンの制御装置において、前記ディーゼルエンジンは、一方の気筒群の機関排気系と他方の気筒群の機関排気系とが互いに独立しており、一方の気筒群の機関排気系に配置されてＮＯ_Ｘ吸蔵剤を担持する触媒装置又はパティキュレートフィルタのＮＯ_Ｘ再生又はＳ被毒回復の処理に際し、一方の気筒群においては理論空燃比又はリッチ空燃比での前記燃焼を実施し、他方の気筒群においては燃焼を休止させることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。