JP4949322B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel supply controller by which the control for NO<SB>x</SB>-reduction is appropriately exerted in an internal combustion engine provided with a NO<SB>x</SB>-adsorption catalyst, and exhaust characteristics are inhibited from being degraded in the case where reduction control is exerted on the engine-output torque. <P>SOLUTION: When a reduction flag FRICH is established to "1", a pilot-injection quantity QP and a main-injection quantity QM are determined in response to engine-operation conditions; a total fuel-injection quantity QTOTAL is determined so that detected oxygen concentration O2C agrees with a target oxygen concentration O2COBJ; by subtracting the pilot injection quantity QP and the main injection quantity QM from the total fuel injection quantity QTOTAL, a post injection quantity QPST is computed (S13, S14). When the torque-reduction demand flag FTDWN is established to "1", the pilot injection quantity QP and the main injection quantity QM are reduced, and at the same time the post injection quantity QPST is reduced to a specified injection quantity QPSTL (S17). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、排気系にNOx吸着触媒を備える内燃機関の制御装置に関し、特にNOx吸着触媒に吸着されたNOxを還元するための制御を行うものに関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that includes a NOx adsorption catalyst in an exhaust system, and more particularly, to a device that performs control for reducing NOx adsorbed on a NOx adsorption catalyst.

特許文献1は、排気系にNOx吸着触媒を備える内燃機関の制御装置を開示する。この装置によれば、現在から所定時間経過するまでの間に自動変速機の変速操作が実施されると予想されるときは、NOx吸着触媒に吸着されたNOxを還元するための空燃比リッチ化が禁止される。これにより、変速によるトルクショックと、空燃比リッチ化によるトルクショックとが連続して発生することが回避される。   Patent Document 1 discloses a control device for an internal combustion engine that includes a NOx adsorption catalyst in an exhaust system. According to this device, when it is expected that the shift operation of the automatic transmission will be performed before a predetermined time elapses from now, the air-fuel ratio enrichment for reducing the NOx adsorbed on the NOx adsorption catalyst is performed. Is prohibited. As a result, it is possible to avoid the occurrence of a torque shock due to gear shifting and a torque shock due to enrichment of the air-fuel ratio.

特許文献2は、NOx吸着触媒に堆積した硫黄酸化物を除去するための燃料供給制御(以下「再生制御」という)を行う際に、自動変速機の変速動作と、通常の燃料供給制御から再生制御への切換またはその逆の切換とを同時に行わないようにする技術を開示する。これにより、燃料供給制御の切換と自動変速機の変速との干渉によって生じるトルクショックが防止される。   In Patent Document 2, when performing fuel supply control (hereinafter referred to as “regeneration control”) for removing sulfur oxide deposited on the NOx adsorption catalyst, regeneration is performed from the shift operation of the automatic transmission and normal fuel supply control. A technique is disclosed in which switching to control or vice versa is not performed simultaneously. As a result, torque shock caused by the interference between the switching of the fuel supply control and the shift of the automatic transmission is prevented.

特許第3085065号公報Japanese Patent No. 3085065 特開2007−99079号公報JP 2007-99079 A

上記特許文献1及び2に示された技術は、NOx吸着触媒の再生制御(吸着されたNOxの還元あるい硫黄酸化物の除去のための燃料供給制御)を開始するときあるいは終了するときに、機関出力トルクが変動することを前提とし、自動変速機の変速に伴うトルク変動と、燃料供給制御切換に伴うトルク変動とが短時間のうちに連続して発生すること、あるいは両者が同時に発生することを防止するものである。   The techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above start or end the regeneration control of the NOx adsorption catalyst (reduction of adsorbed NOx or fuel supply control for removal of sulfur oxide). Assuming that the engine output torque fluctuates, the torque fluctuation accompanying the shift of the automatic transmission and the torque fluctuation accompanying the fuel supply control switching occur continuously in a short time, or both occur simultaneously. This is to prevent this.

しかしながら、機関の要求トルクに応じた燃料噴射の後に、排気系に還元成分を供給することを目的とした燃料噴射(ポスト噴射)を行うことにより、NOx吸着触媒の再生制御を行うことも可能であり、このような再生制御手法を採用する場合には、再生制御を行うか否かによって機関のトルク変動は発生しない。   However, it is possible to perform regeneration control of the NOx adsorption catalyst by performing fuel injection (post-injection) for the purpose of supplying a reducing component to the exhaust system after fuel injection according to the required torque of the engine. In the case of adopting such a regeneration control method, the torque fluctuation of the engine does not occur depending on whether or not regeneration control is performed.

ところが、ポスト噴射による再生制御を行う場合でも、変速機の変速時におけるトルクショックを抑制するために機関出力トルクを一時的に低減するトルク低減制御を行うときには、以下のような課題がある。   However, even when performing regeneration control by post-injection, there are the following problems when performing torque reduction control that temporarily reduces engine output torque in order to suppress torque shock during transmission shifting.

再生制御を行う際にNOx吸着触媒に流入する排気中の還元成分濃度を適切なものとするために、NOx吸着触媒の上流側に酸素濃度センサを設け、酸素濃度センサ出力に応じてポスト噴射における燃料噴射量を含めた全燃料噴射量を設定するフィードバック制御を行う場合がある。その場合には、トルク低減制御実行中は、主燃料噴射量(及びパイロット燃料噴射量)が低減されるため、ポスト噴射における燃料噴射量が増加する。そのため、ポスト噴射された燃料の一部がNOx吸着触媒の吸着されたNOxの還元に使用されずにそのまま排出され、排気特性を悪化させる可能性がある。   An oxygen concentration sensor is provided on the upstream side of the NOx adsorption catalyst in order to make the concentration of the reducing component in the exhaust flowing into the NOx adsorption catalyst appropriate when performing regeneration control, and in post injection according to the oxygen concentration sensor output There is a case where feedback control for setting the total fuel injection amount including the fuel injection amount is performed. In that case, the main fuel injection amount (and the pilot fuel injection amount) is reduced during execution of torque reduction control, so the fuel injection amount in post injection increases. Therefore, part of the post-injected fuel is discharged as it is without being used for the reduction of the NOx adsorbed by the NOx adsorption catalyst, which may deteriorate the exhaust characteristics.

本発明はこの点に着目してなされたものであり、NOx吸着触媒を備える内燃機関におけるNOx還元のための制御を適切に行い、機関出力トルクの低減制御を行う際に排気特性が悪化することを抑制できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to this point, and appropriately performs control for NOx reduction in an internal combustion engine equipped with a NOx adsorption catalyst, and exhaust characteristics deteriorate when performing reduction control of engine output torque. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can suppress the above-described problem.

上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、内燃機関の排気が酸化雰囲気にあるとき排気中のNOxを吸着し、排気が還元雰囲気にあるとき吸着したNOxを還元するNOx吸着触媒(11)が排気系に設けられた内燃機関の制御装置において、前記機関の要求トルク(TRQ)に応じて前記機関に燃料を供給する燃料供給手段と、前記燃料供給手段による燃料供給の後に、前記NOx吸着触媒の吸着されたNOxを還元すべく前記機関の燃焼室または前記排気系の前記NOx吸着触媒の上流側に還元成分を供給する還元成分供給手段と、前記機関により駆動される車両の運転モードが前記機関の出力を低減する所定運転モードであることを判別する運転モード判別手段と、排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段とを備え、前記燃料供給手段は、燃料の主噴射及び該主噴射に先行するパイロット噴射によって前記要求トルクに応じた燃料供給を実行し、前記運転モード判別手段により、前記車両の運転モードが前記所定運転モードであると判別されたときに、前記パイロット噴射及び主噴射における燃料噴射量を減量し、前記還元成分供給手段は、検出される酸素濃度(O2C)が還元成分供給時における目標酸素濃度(O2COBJ)と一致するように総燃料噴射量(QTOTAL)を算出し、該総燃料噴射量(QTOTAL)から前記パイロット噴射及び主噴射における燃料噴射量(QP,QM)を減算することにより、前記主噴射の後に実行するポスト噴射における燃料噴射量(QPST)を算出し、前記ポスト噴射によって前記還元成分の供給を実行し、前記運転モード判別手段により、前記車両の運転モードが前記所定運転モードであると判別されたときに、還元成分の供給量(QPST)を前記所定運転モードであると判別される直前の値以下であってかつ「0」より大きい値(QPSTL)に設定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an NOx adsorption catalyst that adsorbs NOx in the exhaust when the exhaust of the internal combustion engine is in an oxidizing atmosphere and reduces the adsorbed NOx when the exhaust is in a reducing atmosphere. 11) is a control apparatus for an internal combustion engine provided in an exhaust system, a fuel supply means for supplying fuel to the engine in accordance with a required torque (TRQ) of the engine, and after the fuel supply by the fuel supply means, Reducing component supply means for supplying a reducing component to the combustion chamber of the engine or an upstream side of the NOx adsorption catalyst in the exhaust system to reduce NOx adsorbed by the NOx adsorption catalyst, and operation of a vehicle driven by the engine comprising a driving mode determining means for determining that the mode is a predetermined operation mode to reduce the output of the engine, an oxygen concentration detection means for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas, before The fuel supply means executes fuel supply according to the required torque by main injection of fuel and pilot injection preceding the main injection, and the operation mode of the vehicle is the predetermined operation mode by the operation mode determination means. When it is determined that the fuel injection amount in the pilot injection and the main injection is reduced, the reducing component supply means detects that the detected oxygen concentration (O2C) coincides with the target oxygen concentration (O2COBJ) when the reducing component is supplied. The total fuel injection amount (QTOTAL) is calculated so that the fuel injection amount (QP, QM) in the pilot injection and the main injection is subtracted from the total fuel injection amount (QTOTAL). The fuel injection amount (QPST) in the post-injection to be calculated is calculated, the reducing component is supplied by the post-injection, The operation mode determining means, when the operating mode of the vehicle is determined to the a predetermined operating mode, met the supply amount of the reducing component (Qpst) less than the value just before it is determined that the a predetermined operating mode It is characterized in that it is set to a value (QPSTL) larger than “0” .

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の燃料供給制御装置において、前記所定運転モードは、前記機関の出力軸に接続された変速機の変速段を変更する運転モードまたは前記車両の駆動輪スリップを低減する運転モードであることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the fuel supply control device for an internal combustion engine according to the first aspect, the predetermined operation mode is an operation mode for changing a gear position of a transmission connected to the output shaft of the engine or This is an operation mode for reducing drive wheel slip of the vehicle.

請求項1に記載の発明によれば、機関により駆動される車両の運転モードが機関の出力を低減する所定運転モードである判別されたときに、還元成分供給手段による還元成分供給量が所定運転モードである判別される直前の値以下であってかつ「0」より大きい値に設定される。また燃料の主噴射及び該主噴射に先行するパイロット噴射によって要求トルクに応じた燃料供給が実行され、車両の運転モードが所定運転モードであると判別されたときに、パイロット噴射及び主噴射における燃料噴射量が減量され、検出される酸素濃度が還元成分供給時における目標酸素濃度と一致するように総燃料噴射量が算出され、該総燃料噴射量からパイロット噴射及び主噴射における燃料噴射量を減算することにより、主噴射の後に実行するポスト噴射における燃料噴射量が算出され、ポスト噴射によって還元成分の供給が実行される。これにより、所定運転モードにおいてNOx吸着触媒に供給される排気中の還元成分濃度が抑制され、排気特性の悪化を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, when it is determined that the operation mode of the vehicle driven by the engine is the predetermined operation mode for reducing the output of the engine, the reduction component supply amount by the reduction component supply means is the predetermined operation. It is set to a value equal to or less than the value immediately before being determined as the mode and greater than “0” . Further, when fuel supply corresponding to the required torque is executed by the main injection of fuel and the pilot injection preceding the main injection, and it is determined that the operation mode of the vehicle is the predetermined operation mode, the fuel in the pilot injection and the main injection The total fuel injection amount is calculated so that the injection amount is reduced and the detected oxygen concentration matches the target oxygen concentration when the reducing component is supplied, and the fuel injection amounts for pilot injection and main injection are subtracted from the total fuel injection amount By doing so, the fuel injection amount in the post injection executed after the main injection is calculated, and the supply of the reducing component is executed by the post injection. As a result, the concentration of the reducing component in the exhaust supplied to the NOx adsorption catalyst in the predetermined operation mode is suppressed, and deterioration of the exhaust characteristics can be suppressed.

請求項2に記載の発明によれば、変速機の変速段を変更する運転モードであるとき、または車両の駆動輪スリップを低減する運転モードであるときに、還元成分供給手段による還元成分供給量が減量されるので、変速段の変更時あるいは駆動輪スリップ低減制御実行時に、排気特性の悪化を抑制することができる。   According to the second aspect of the present invention, when the operation mode is to change the gear position of the transmission or the operation mode is to reduce the drive wheel slip of the vehicle, the reduction component supply amount by the reduction component supply means. Therefore, the deterioration of the exhaust characteristics can be suppressed when the gear position is changed or when the drive wheel slip reduction control is executed.

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態にかかる車両の制御系の構成を示す図である。内燃機関(以下「エンジン」という)1は、燃焼室内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンであり、各気筒に燃料噴射弁16が設けられている。燃料噴射弁16は、エンジン制御電子制御ユニット(以下「EC−ECU」という)20に電気的に接続されており、燃料噴射弁16の開弁時間及び開弁時期は、EC−ECU20により制御される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a vehicle control system according to an embodiment of the present invention. An internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 1 is a diesel engine that directly injects fuel into a combustion chamber, and a fuel injection valve 16 is provided in each cylinder. The fuel injection valve 16 is electrically connected to an engine control electronic control unit (hereinafter referred to as “EC-ECU”) 20, and the valve opening time and timing of the fuel injection valve 16 are controlled by the EC-ECU 20. The

エンジン1は、吸気管2、排気管4、及び排気還流通路6を備えている。排気還流通路6は、吸気管2と排気管4の間に設けられており、排気還流通路6には、排気還流量を制御するための排気還流制御弁(以下「EGR弁」という)7が設けられている。EGR弁7の弁開度はEC−ECU20により制御される。   The engine 1 includes an intake pipe 2, an exhaust pipe 4, and an exhaust gas recirculation passage 6. The exhaust gas recirculation passage 6 is provided between the intake pipe 2 and the exhaust pipe 4, and the exhaust gas recirculation passage 6 has an exhaust gas recirculation control valve (hereinafter referred to as “EGR valve”) 7 for controlling the exhaust gas recirculation amount. Is provided. The valve opening degree of the EGR valve 7 is controlled by the EC-ECU 20.

排気管4には、排気中のNOxを浄化するNOx吸着触媒11及びディーゼルパティキュレートフィルタ(以下「DPF」という)12が設けられている。NOx吸着触媒11は、排気中の酸素濃度が比較的高い酸化雰囲気にあるときNOxを吸着し、排気中の還元成分濃度が比較的高い還元雰囲気にあるとき吸着したNOxを脱離及び還元して放出する。NOx吸着触媒11のNOx吸着容量には限界があるため、NOx吸着量が所定量に達すると、排気を還元雰囲気にする還元制御が行われる。通常の燃料噴射制御では、燃料噴射量がエンジン1の運転状態(エンジン回転数NE及び要求トルクTRQ)に応じて設定され、燃料噴射弁16による主噴射及び主噴射に先行するパイロット噴射が行われる。還元制御では主噴射実行後の膨張行程または排気行程で(換言すればエンジン1の出力トルクに寄与しないタイミングで)、燃料噴射(以下「ポスト噴射」という)を実行する。ポスト噴射によって燃料、すなわち還元成分が燃焼室に供給され、排気が還元雰囲気とされる。   The exhaust pipe 4 is provided with a NOx adsorption catalyst 11 for purifying NOx in the exhaust and a diesel particulate filter (hereinafter referred to as “DPF”) 12. The NOx adsorption catalyst 11 adsorbs NOx when it is in an oxidizing atmosphere where the oxygen concentration in the exhaust gas is relatively high, and desorbs and reduces the adsorbed NOx when it is in a reducing atmosphere where the concentration of reducing components in the exhaust gas is relatively high. discharge. Since there is a limit to the NOx adsorption capacity of the NOx adsorption catalyst 11, when the NOx adsorption amount reaches a predetermined amount, reduction control is performed to make the exhaust a reducing atmosphere. In the normal fuel injection control, the fuel injection amount is set according to the operating state of the engine 1 (engine speed NE and required torque TRQ), and the main injection by the fuel injection valve 16 and the pilot injection preceding the main injection are performed. . In the reduction control, fuel injection (hereinafter referred to as “post-injection”) is executed in the expansion stroke or the exhaust stroke after execution of the main injection (in other words, at a timing that does not contribute to the output torque of the engine 1). The fuel, that is, the reducing component is supplied to the combustion chamber by the post injection, and the exhaust is made a reducing atmosphere.

DPF12は、排気がフィルタ壁の微細な孔を通過する際、排気中の炭素(C)を主成分とするパティキュレート(粒子状物質)であるスート(soot)を、フィルタ壁の表面及びフィルタ壁中の孔に堆積させることによって捕集する。   When the exhaust gas passes through fine holes in the filter wall, the DPF 12 converts soot, which is particulate (particulate matter) mainly composed of carbon (C), into the filter wall surface and the filter wall. Collect by depositing in the pores inside.

吸気管2にはエンジン1に吸入される新気の流量(以下「吸入空気流量」という)MAIRを検出する吸入空気流量センサ21が設けられている。また排気管4のNOx吸着触媒11の上流側には、排気中の酸素濃度O2Cを検出する酸素濃度センサ22が設けられている。さらにエンジン1のクランク軸の回転角度を検出するクランク角度位置センサ24、及びエンジン1により駆動される車両のアクセルペダルの操作量(以下「アクセルペダル操作量」という)APを検出するアクセルセンサ25が設けられている。これらのセンサの検出信号は、EC−ECU20に供給される。エンジン1の回転数NEは、クランク角度位置センサ24の出力から算出される。またエンジンの要求トルクTRQは、アクセルペダル操作量APに応じて算出され、アクセルペダル操作量APが増加するほど増加するように設定される。   The intake pipe 2 is provided with an intake air flow rate sensor 21 that detects a flow rate of fresh air (hereinafter referred to as “intake air flow rate”) MAIR sucked into the engine 1. An oxygen concentration sensor 22 that detects the oxygen concentration O2C in the exhaust gas is provided on the exhaust pipe 4 upstream of the NOx adsorption catalyst 11. Further, a crank angle position sensor 24 for detecting the rotation angle of the crankshaft of the engine 1 and an accelerator sensor 25 for detecting an operation amount (hereinafter referred to as “accelerator pedal operation amount”) AP of a vehicle driven by the engine 1. Is provided. Detection signals from these sensors are supplied to the EC-ECU 20. The rotational speed NE of the engine 1 is calculated from the output of the crank angle position sensor 24. Further, the required torque TRQ of the engine is calculated according to the accelerator pedal operation amount AP, and is set to increase as the accelerator pedal operation amount AP increases.

EC−ECU20には、データバス10を介して変速制御電子制御ユニット(以下「AT−ECU」という)30及びトラクション制御電子制御ユニット(以下「TC−ECT」という)40が接続されている。これらのECU20,30,及び40は、データバス10を介して、検出パラメータ及び制御パラメータの伝送を相互に行う。   A shift control electronic control unit (hereinafter referred to as “AT-ECU”) 30 and a traction control electronic control unit (hereinafter referred to as “TC-ECT”) 40 are connected to the EC-ECU 20 via the data bus 10. These ECUs 20, 30 and 40 mutually transmit detection parameters and control parameters via the data bus 10.

EC−ECU20は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット(以下「CPU」という)、CPUで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、燃料噴射弁16、EGR弁7に制御信号を供給する出力回路から構成される。他のECU30及び40も同様に入力回路、CPU、記憶回路、及び出力回路を有する。   The EC-ECU 20 forms an input signal waveform from various sensors, corrects a voltage level to a predetermined level, and converts an analog signal value into a digital signal value. CPU ”), a storage circuit that stores various calculation programs executed by the CPU, calculation results, and the like, a fuel injection valve 16, and an output circuit that supplies a control signal to the EGR valve 7. The other ECUs 30 and 40 similarly have an input circuit, a CPU, a memory circuit, and an output circuit.

AT−ECU30は、車速VP及び要求トルクTRQなどの運転パラメータに応じてエンジン1の出力軸に接続された変速機31の変速制御を行う。AT−ECU30は、変速機31のシフト位置(変速段)を変更するときには、変速動作に伴うトルクショックを抑制するためにエンジン1の出力トルクを所定時間TSFT(例えば200〜350ミリ秒)の間低減することを要求するトルク低減要求信号を出力する(具体的には変速トルク低減フラグFSHCNGを所定時間TSFTの間「1」に設定する)。   The AT-ECU 30 performs shift control of the transmission 31 connected to the output shaft of the engine 1 in accordance with operation parameters such as the vehicle speed VP and the required torque TRQ. When the AT-ECU 30 changes the shift position (shift stage) of the transmission 31, the AT-ECU 30 sets the output torque of the engine 1 for a predetermined time TSFT (for example, 200 to 350 milliseconds) in order to suppress torque shock accompanying the shift operation. A torque reduction request signal for requesting reduction is output (specifically, the shift torque reduction flag FSHCNG is set to “1” for a predetermined time TSFT).

TC−ECU40には、当該車両の左右の駆動輪速度VDL,VDRを検出する駆動輪速度センサ41,42、及び左右の従動輪速度VNL,VNRを検出する従動輪速度センサ43,44が接続されており、これらのセンサの検出信号が、TC−ECU40に供給される。車速VPは、従動輪速度VNL,VNRの平均値として算出される。TC−ECU40は、駆動輪速度VDL,VDR及び従動輪速度VNL,VNRに基づいて、駆動輪のスリップ状態を判別し、過剰なスリップが発生したと判定したとき、エンジン1の出力トルクを低減することを要求するトルク低減要求信号を出力する(具体的にはトラクション制御フラグFTCを過剰スリップ状態が解消するまで「1」に設定する)。   Connected to the TC-ECU 40 are drive wheel speed sensors 41 and 42 for detecting left and right drive wheel speeds VDL and VDR of the vehicle, and driven wheel speed sensors 43 and 44 for detecting left and right driven wheel speeds VNL and VNR. The detection signals of these sensors are supplied to the TC-ECU 40. The vehicle speed VP is calculated as an average value of the driven wheel speeds VNL and VNR. The TC-ECU 40 determines the slip state of the drive wheel based on the drive wheel speeds VDL, VDR and the driven wheel speeds VNL, VNR, and reduces the output torque of the engine 1 when determining that excessive slip has occurred. A torque reduction request signal requesting this is output (specifically, the traction control flag FTC is set to “1” until the excessive slip state is resolved).

図2は、燃料噴射弁16による燃料噴射の制御を行う処理のフローチャートである。この処理は、EC−ECU20のCPUでエンジン1の回転に同期して実行される。   FIG. 2 is a flowchart of processing for controlling fuel injection by the fuel injection valve 16. This process is executed in synchronization with the rotation of the engine 1 by the CPU of the EC-ECU 20.

ステップS11では、還元制御フラグFRICHが「1」であるか否かを判別する。還元制御フラグFRICH=0であって還元制御を行わないときは、ステップS12に進み、通常の燃料噴射制御を実行する。   In step S11, it is determined whether or not the reduction control flag FRICH is “1”. When the reduction control flag FRICH = 0 and no reduction control is performed, the process proceeds to step S12, and normal fuel injection control is executed.

ステップS11でFRICH=1であって、還元制御を実行するときは、エンジン回転数NE及び要求トルクTRQに応じてパイロット噴射における燃料噴射量(以下「パイロット噴射量」という)QP及び主噴射における燃料噴射量(以下「主噴射量」という)QMを算出する(ステップS13)。   When FRICH = 1 in step S11 and reduction control is executed, the fuel injection amount in the pilot injection (hereinafter referred to as “pilot injection amount”) QP and the fuel in the main injection according to the engine speed NE and the required torque TRQ An injection amount (hereinafter referred to as “main injection amount”) QM is calculated (step S13).

ステップS14では、酸素濃度センサ22により検出される酸素濃度O2Cが還元制御における目標酸素濃度O2COBJと一致するように、総燃料噴射量QTOTALを決定し、総燃料噴射量QTOTALからパイロット噴射量QP及び主噴射量QMを減算することにより、ポスト噴射における燃料噴射量(以下「ポスト噴射量」という)QPST(=QTOTAL−QP−QM)を算出する。   In step S14, the total fuel injection amount QTOTAL is determined so that the oxygen concentration O2C detected by the oxygen concentration sensor 22 matches the target oxygen concentration O2COBJ in the reduction control, and the pilot injection amount QP and the main injection amount QP are determined from the total fuel injection amount QTOTAL. By subtracting the injection amount QM, a fuel injection amount (hereinafter referred to as “post injection amount”) QPST (= QTOTAL−QP−QM) in post injection is calculated.

ステップS15ではトルク低減要求フラグFTDWNが「1」であるか否かを判別する。トルク低減要求フラグFTDWNは、図3の処理で設定される。   In step S15, it is determined whether or not a torque reduction request flag FTDWN is “1”. The torque reduction request flag FTDWN is set in the process of FIG.

図3のステップS31では、変速トルク低減フラグFSHCNGが「1」であるか否かを判別し、その答が否定(NO)であるときはトラクション制御フラグFTCが「1」であるか否かを判別する(ステップS32)。ステップS31及びS32の答がともに否定(NO)であるときは、トルク低減要求フラグFTDWNを「0」に設定する(ステップS33)。一方、ステップS31またはS32の答が肯定(YES)であるときは、トルク低減要求フラグFTDWNを「1」に設定する(ステップS34)。   In step S31 of FIG. 3, it is determined whether or not the shift torque reduction flag FSHCNG is “1”. If the answer is negative (NO), it is determined whether or not the traction control flag FTC is “1”. It discriminate | determines (step S32). When the answer to steps S31 and S32 is negative (NO), the torque reduction request flag FTDWN is set to “0” (step S33). On the other hand, if the answer to step S31 or S32 is affirmative (YES), a torque reduction request flag FTDWN is set to “1” (step S34).

図2に戻り、ステップS15の答が否定(NO)であるときは、ダウンカウントタイマTMTRの値が「0」であるか否かを判別する(ステップS19)。タイマTMTRは、ステップS18において所定過渡制御時間TTRが設定されるので、トルク低減要求フラグFTDWNが「1」から「0」に変化した直後以外は、TMTR=0であり、直ちに本処理を終了する。   Returning to FIG. 2, when the answer to step S15 is negative (NO), it is determined whether or not the value of the downcount timer TMTR is “0” (step S19). Since the predetermined transient control time TTR is set in step S18, the timer TMTR is TMTR = 0 except immediately after the torque reduction request flag FTDWN has changed from “1” to “0”, and this processing is immediately terminated. .

トルク低減要求フラグFTDWNが「1」に設定されると、ステップS15からステップS16に進み、パイロット噴射量QP及び主噴射量QMを所定の比率で減量する。これによりエンジン1の出力トルクが低減される。ステップS17ではポスト噴射量QPSTを所定噴射量QPSTLに設定する。所定噴射量QPSTLは、トルク低減要求フラグFTDWNが「0」であるときに算出された最新のポスト噴射量QPSTより小さな値、あるいは「0」に設定される。このようにポスト噴射量QPSTを小さな値に固定することにより、還元制御実行中にトルク低減要求が出されたときに、排気中の還元成分量が過剰となり排気特性を悪化させることを防止することができる。   When the torque reduction request flag FTDWN is set to “1”, the process proceeds from step S15 to step S16, and the pilot injection amount QP and the main injection amount QM are reduced by a predetermined ratio. Thereby, the output torque of the engine 1 is reduced. In step S17, the post injection amount QPST is set to a predetermined injection amount QPSTL. The predetermined injection amount QPSTL is set to a value smaller than the latest post injection amount QPST calculated when the torque reduction request flag FTDWN is “0” or to “0”. By fixing the post injection amount QPST to a small value in this way, it is possible to prevent the reduction component amount in the exhaust from becoming excessive and deteriorating the exhaust characteristics when a torque reduction request is issued during execution of the reduction control. Can do.

ステップS18ではダウンカウントタイマTMTRを所定過渡制御時間TTR(例えば0.5〜1.5秒程度に設定される)に設定してスタートさせる。   In step S18, the downcount timer TMTR is set to a predetermined transient control time TTR (for example, set to about 0.5 to 1.5 seconds) and started.

トルク低減要求フラグFTDWNが「1」から「0」に戻ると、ステップS15からステップS19に進む。そして、TMTR>0である間は過渡制御を実行する(ステップS20)。ステップS20では、ステップS16で減少方向に修正されていたポスト噴射量QP及び主噴射量QMを直ちにステップS13で算出される値に戻すとトルク変化が大きくなるため、徐々に戻す制御を行う。タイマTMTRの値が「0」となると、ステップS19実行後直ちに本処理を終了する。   When the torque reduction request flag FTDWN returns from “1” to “0”, the process proceeds from step S15 to step S19. Then, transient control is executed while TMTR> 0 (step S20). In step S20, since the torque change increases when the post injection amount QP and the main injection amount QM corrected in the decreasing direction in step S16 are immediately returned to the values calculated in step S13, control for gradually returning is performed. When the value of the timer TMTR becomes “0”, this process is terminated immediately after the execution of step S19.

以上のように本実施形態では、自動変速機の変速動作を行うとき、または駆動輪の過剰スリップ状態が検出されたときにトルク低減要求フラグFTDWNが「1」に設定され、還元制御実行中においては、ポスト噴射量QPSTがトルク低減要求が行われないときにより減量され、より小さな値に固定される。したがって、トルク低減要求がなされたときにNOx吸着触媒に供給される排気中の還元成分濃度が抑制され、排気特性の悪化を抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, the torque reduction request flag FTDWN is set to “1” when the shift operation of the automatic transmission is performed, or when the excessive slip state of the drive wheels is detected, and the reduction control is being executed. The post-injection amount QPST is decreased when the torque reduction request is not made, and is fixed to a smaller value. Therefore, the concentration of reducing components in the exhaust supplied to the NOx adsorption catalyst when a torque reduction request is made is suppressed, and deterioration of exhaust characteristics can be suppressed.

また所定噴射量QPSTLを「0」に設定し、ポスト噴射を実質的に停止することにより、未燃燃料の排出を確実に防止することができる。   Moreover, by setting the predetermined injection amount QPSTL to “0” and substantially stopping the post injection, it is possible to reliably prevent the discharge of unburned fuel.

本実施形態では、燃料噴射弁16及びEC−ECU20が燃料供給手段、還元成分供給手段を構成し、EC−ECU20が運転モード判別手段を構成する。具体的には、図2のステップS13及びS16が燃料供給手段に相当し、ステップS14及びS17が還元成分供給手段に相当し、ステップS15及び図3の処理が運転モード判別手段に相当し、酸素濃度センサ22が酸素濃度検出手段に相当する。 In this embodiment, the fuel injection valve 16 and the EC-ECU 20 constitute a fuel supply means and a reducing component supply means, and the EC-ECU 20 constitutes an operation mode determination means. Specifically, steps S13 and S16 in FIG. 2 correspond to the fuel supply means, steps S14 and S17 correspond to the reducing component supply means, steps S15 and FIG. 3 correspond to the operation mode determination means, and oxygen The concentration sensor 22 corresponds to oxygen concentration detection means .

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、燃料噴射弁16及びEC−ECU20により還元成分供給手段を構成したが、排気管4のNOx吸着触媒11の上流側に炭化水素を供給する炭化水素供給装置を設け、この炭化水素供給装置をEC−ECU20によって制御することにより、還元成分供給手段を構成するようにしてもよい。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the fuel injection valve 16 and the EC-ECU 20 constitute the reducing component supply means. However, a hydrocarbon supply device that supplies hydrocarbons to the upstream side of the NOx adsorption catalyst 11 in the exhaust pipe 4 is provided. The reducing component supply means may be configured by controlling the hydrocarbon supply device by the EC-ECU 20.

また上述した実施形態では、還元制御実行中に自動変速機の変速動作を行うとき、あるいは駆動輪の過剰スリップ状態を検出したときに、ポスト噴射量QPSTを所定噴射量QPSTLに固定するようにしたが、例えば手動変速機を備えた車両において運転者がシフトアップを行う際にアクセルペダルを戻したときに、ポスト噴射量QPSTを所定噴射量QPSTLに固定するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the post injection amount QPST is fixed to the predetermined injection amount QPSTL when the shift operation of the automatic transmission is performed during execution of the reduction control or when the excessive slip state of the drive wheel is detected. However, the post injection amount QPST may be fixed to the predetermined injection amount QPSTL when the driver returns the accelerator pedal when shifting up in a vehicle equipped with a manual transmission, for example.

また図2に示す処理に代えて図4に示す処理により、燃料噴射制御を行うようにしてもよい。図4の処理は図2の処理のステップS17をステップS17aに変更し、ステップS21を追加したものである。ステップS21では、ステップS14で算出されたポスト噴射量QPSTを記憶値QPSTMとして記憶する。ステップS17aでは、ポスト噴射量QPSTを記憶値QPSTMに設定する。   Further, fuel injection control may be performed by the process shown in FIG. 4 instead of the process shown in FIG. The process of FIG. 4 is obtained by changing step S17 of the process of FIG. 2 to step S17a and adding step S21. In step S21, the post injection amount QPST calculated in step S14 is stored as a stored value QPSTM. In step S17a, the post injection amount QPST is set to the stored value QPTM.

図4の処理によれば、トルク低減要求フラグFTDWNが「0」であるときのポスト噴射量が記憶値QPSTMとして記憶され、トルク低減要求フラグFTDWNが「1」となってトルク低減制御を実行するときに、ポスト噴射量QPSTが記憶値QPSTMに設定されるので、トルク低減制御中のポスト噴射量が過不足のない適切な値となり、排気特性を悪化させることなく、NOx吸着触媒11に吸着されたNOxの還元を継続することができる。   According to the processing of FIG. 4, the post injection amount when the torque reduction request flag FTDWN is “0” is stored as the stored value QPSTM, and the torque reduction request flag FTDWN becomes “1” to execute the torque reduction control. Since the post injection amount QPST is set to the stored value QPST, the post injection amount during the torque reduction control becomes an appropriate value without excess or deficiency, and is adsorbed by the NOx adsorption catalyst 11 without deteriorating the exhaust characteristics. NOx reduction can be continued.

また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの燃料供給制御にも適用が可能である。   Further, the present invention can also be applied to fuel supply control of a marine vessel propulsion engine such as an outboard motor having a vertical crankshaft.

本発明の一実施形態にかかる車両の制御系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control system of the vehicle concerning one Embodiment of this invention. 車両を駆動する内燃機関の燃料噴射制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the fuel-injection control process of the internal combustion engine which drives a vehicle. 図2の処理で参照されるフラグの設定を行う処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process which sets the flag referred by the process of FIG. 図2の処理の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of the process of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
11 NOx吸着触媒
16 燃料噴射弁(燃料供給手段、還元成分供給手段)
20 エンジン制御電子制御ユニット(燃料供給手段、還元成分供給手段、運転モード判別手段)
22 酸素濃度センサ(酸素濃度検出手段)
30 変速制御電子制御ユニット
40 トラクション制御電子制御ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 11 NOx adsorption catalyst 16 Fuel injection valve (fuel supply means, reducing component supply means)
20 Engine control electronic control unit (fuel supply means, reducing component supply means, operation mode discrimination means)
22 Oxygen concentration sensor (oxygen concentration detection means)
30 Transmission control electronic control unit 40 Traction control electronic control unit

Claims (2)

内燃機関の排気が酸化雰囲気にあるとき排気中のNOxを吸着し、排気が還元雰囲気にあるとき吸着したNOxを還元するNOx吸着触媒が排気系に設けられた内燃機関の制御装置において、
前記機関の要求トルクに応じて前記機関に燃料を供給する燃料供給手段と、
前記燃料供給手段による燃料供給の後に、前記NOx吸着触媒の吸着されたNOxを還元すべく前記機関の燃焼室または前記排気系の前記NOx吸着触媒の上流側に還元成分を供給する還元成分供給手段と、
前記機関により駆動される車両の運転モードが前記機関の出力を低減する所定運転モードであることを判別する運転モード判別手段と
排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段とを備え、
前記燃料供給手段は、燃料の主噴射及び該主噴射に先行するパイロット噴射によって前記要求トルクに応じた燃料供給を実行し、前記運転モード判別手段により、前記車両の運転モードが前記所定運転モードであると判別されたときに、前記パイロット噴射及び主噴射における燃料噴射量を減量し、
前記還元成分供給手段は、検出される酸素濃度が還元成分供給時における目標酸素濃度と一致するように総燃料噴射量を算出し、該総燃料噴射量から前記パイロット噴射及び主噴射における燃料噴射量を減算することにより、前記主噴射の後に実行するポスト噴射における燃料噴射量を算出し、前記ポスト噴射によって前記還元成分の供給を実行し、前記運転モード判別手段により、前記車両の運転モードが前記所定運転モードであると判別されたときに、還元成分の供給量を前記所定運転モードであると判別される直前の値以下であってかつ「0」より大きい値に設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
In a control apparatus for an internal combustion engine in which an exhaust system is provided with a NOx adsorption catalyst that adsorbs NOx in exhaust when the exhaust of the internal combustion engine is in an oxidizing atmosphere and reduces NOx adsorbed when the exhaust is in a reducing atmosphere.
Fuel supply means for supplying fuel to the engine according to the required torque of the engine;
After the fuel supply by the fuel supply means, a reducing component supply means for supplying a reducing component to the combustion chamber of the engine or the upstream side of the NOx adsorption catalyst in the exhaust system in order to reduce NOx adsorbed by the NOx adsorption catalyst. When,
An operation mode determination means for determining that the operation mode of the vehicle driven by the engine is a predetermined operation mode for reducing the output of the engine ;
Oxygen concentration detecting means for detecting the oxygen concentration in the exhaust ,
The fuel supply means performs fuel supply according to the required torque by fuel main injection and pilot injection preceding the main injection, and the operation mode determination means determines that the vehicle operation mode is the predetermined operation mode. When it is determined that there is a fuel injection amount in the pilot injection and the main injection,
The reducing component supply means calculates the total fuel injection amount so that the detected oxygen concentration matches the target oxygen concentration at the time of supplying the reducing component, and the fuel injection amount in the pilot injection and main injection from the total fuel injection amount Is subtracted to calculate the fuel injection amount in post-injection executed after the main injection, supply of the reducing component is executed by the post-injection , and the vehicle operation mode is determined by the operation mode determination means. When it is determined that the operation mode is the predetermined operation mode, the supply amount of the reducing component is set to a value that is equal to or less than a value immediately before the operation mode is determined to be the predetermined operation mode and greater than “0”. Control device for internal combustion engine.
前記所定運転モードは、前記機関の出力軸に接続された変速機の変速段を変更する運転モードまたは前記車両の駆動輪スリップを低減する運転モードであることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   The said predetermined operation mode is an operation mode which changes the gear stage of the transmission connected to the output shaft of the said engine, or the operation mode which reduces the driving wheel slip of the said vehicle. Control device for internal combustion engine.
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