JP5440753B2 - Engine exhaust purification system - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの排気浄化装置に係わり、特に、酸素触媒を用いたエンジンの排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an engine exhaust purification device, and more particularly, to an engine exhaust purification device using an oxygen catalyst.
従来から、ディ−ゼルエンジン等の内燃機関の排気ガスに含まれる排気微粒子をフィルタにより捕獲して、外部へ排出される微粒子の量を低減することが行われている。
また、エンジンの窒素酸化物(NOX)を低減するために、排気ガスの一部を吸気通路に還流させて、燃焼を緩慢にさせるエンジンの排気還流装置(EGR装置)が設けられている。
Conventionally, exhaust particulates contained in exhaust gas from an internal combustion engine such as a diesel engine have been captured by a filter to reduce the amount of particulates discharged to the outside.
Further, in order to reduce engine nitrogen oxides (NO x ), an engine exhaust gas recirculation device (EGR device) is provided that recirculates part of the exhaust gas to the intake passage and slows combustion.
特許文献1には、エンジンの排気通路のフィルタより上流側に酸化触媒を設け、この酸化触媒により、排気ガス中のNO(一酸化窒素)を酸化してNO2(二酸化窒素)にして、このNO2で、下流側のフィルタに捕獲された排気微粒子を酸化してCO2(二酸化炭素)とし、排気微粒子を除去しているエンジンの排気浄化装置が記載されている。
この特許文献1のエンジンの排気浄化装置においては、さらに、排気微粒子によりフィルタが目詰まりした場合には、燃料の筒内噴射や排気管内へ噴射し、それにより、排気温度を上昇させて、フィルタに捕獲されている排気微粒子を燃焼除去して、フィルタを再生するようにしている。
In Patent Document 1, an oxidation catalyst is provided upstream of the filter in the exhaust passage of the engine, and this oxidation catalyst oxidizes NO (nitrogen monoxide) in the exhaust gas to NO 2 (nitrogen dioxide). An engine exhaust purification apparatus is described in which exhaust particulates captured by a downstream filter are oxidized with NO 2 to CO 2 (carbon dioxide) to remove the exhaust particulates.
In the engine exhaust gas purification apparatus of Patent Document 1, when the filter is clogged with exhaust particulates, fuel is injected into the cylinder or into the exhaust pipe, thereby increasing the exhaust temperature, and the filter. The exhaust particulate trapped in the combustion chamber is burned and removed to regenerate the filter.
この特許文献1のエンジンの排気浄化装置においては、フィルタ再生中の未燃燃料を含んだ排気ガスが排気通路内を流れているとき、EGR装置を作動させて吸気側に排気ガスの一部であるEGRガスを流すと、EGR通路やエンジンの吸気通路に排気ガス中に含まれる未燃燃料が流れ込み、この未燃燃料が還流することにより、燃焼が不安定になったり、EGR通路が目詰まり故障を起すため、フィルタ再生中は、EGRガスの吸気通路への還流を停止するようにしている。 In the exhaust emission control device of the engine disclosed in Patent Document 1, when exhaust gas containing unburned fuel that is being regenerated is flowing in the exhaust passage, the EGR device is operated and a part of the exhaust gas is introduced to the intake side. When a certain EGR gas is flowed, unburned fuel contained in the exhaust gas flows into the EGR passage and the intake passage of the engine, and this unburned fuel recirculates, resulting in unstable combustion or clogging of the EGR passage. In order to cause a failure, the recirculation of EGR gas to the intake passage is stopped during filter regeneration.
特許文献1に記載されたエンジンの排気浄化装置のように、フィルタ再生中に、EGRガスの吸気通路への還流を停止したのでは、EGR装置の本来の目的であるエンジンの窒素酸化物(NOX)を低減することできなくなるので、問題であった。
この問題を解決するため、本発明者らは、排気通路のEGR装置よりも下流側に新たに排気燃料噴射弁を設け、この排気燃料噴射弁から燃料を噴射することにより、フィルタを再生することを案出した(図1参照)。これにより、未燃燃料の吸気通路への還流が防止され、フィルタ再生中であっても、EGRガスを吸気通路へ還流させてエンジンの窒素酸化物(NOX)を低減することが可能となる。
When the recirculation of the EGR gas to the intake passage is stopped during the regeneration of the filter as in the engine exhaust gas purification device described in Patent Document 1, the nitrogen oxide (NO) of the engine, which is the original purpose of the EGR device. X ) cannot be reduced, which is a problem.
In order to solve this problem, the present inventors newly provide an exhaust fuel injection valve downstream of the EGR device in the exhaust passage, and regenerate the filter by injecting fuel from the exhaust fuel injection valve. Was devised (see FIG. 1). As a result, recirculation of unburned fuel to the intake passage is prevented, and even during filter regeneration, EGR gas can be recirculated to the intake passage to reduce engine nitrogen oxides (NO x ). .
しかしながら、排気通路に排気燃料噴射弁を設ける場合、噴射弁には固体差があり、さらに、噴射弁の劣化に伴う噴射量のバラツキが大きいため、効率的な排気浄化を行うことが出来ないと言う新たな問題(課題)が生じた。 However, when an exhaust fuel injection valve is provided in the exhaust passage, there is a difference between the injection valves, and there is a large variation in the injection amount due to the deterioration of the injection valve. A new problem (challenge) has occurred.
そこで、本発明は、噴射弁の持つ固体差や噴射量のバラツキを無くすることにより、効率的に排気浄化を行うことができるエンジンの排気浄化装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an engine exhaust gas purification device that can efficiently purify exhaust gas by eliminating the difference in solids and variation in the injection amount of the injection valve.
上記の目的を達成するために、本発明は、
エンジンの排気通路内の排気ガスを浄化するエンジンの排気浄化装置であって、
排気通路に設けられエンジンから排出される排気ガスを浄化する浄化手段と、
前記浄化手段よりも排気通路の上流側に設けられた酸化触媒と、
前記酸化触媒の上流側の排気通路に設けられ燃料を噴射する排気燃料噴射弁と、
前記エンジンの減速燃料カット運転領域を検出する運転領域検出手段と、
前記酸化触媒の温度に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、
前記酸化触媒での酸素消費量を算出する酸素消費量算出手段と、
前記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値が所定の閾値以上であり且つ排気通路の酸素濃度が大気酸濃度状態である前記減速燃料カット運転領域にあるとき、噴射指令値に対応する目標噴射量の燃料を前記排気燃料噴射弁から噴射させて前記酸素消費量算出手段により前記酸化触媒における酸素消費量を算出し、前記酸素消費量算出手段により算出された酸素消費量から推定される実際の噴射量と前記目標噴射量とのずれを学習する学習手段と、を有し、
前記浄化手段は、前記排気ガスに同伴された排気微粒子を捕獲するフィルタであって、更に、前記フィルタに捕獲された排気微粒子を燃焼させて再生するフィルタ再生手段を有し、このフィルタ再生手段は、フィルタの再生を実行するとき、前記学習手段により学習された噴射量のずれを反映させて排気燃料噴射弁の噴射量を制御する、
ことを特徴としているエンジンの排気浄化装置である。
このように構成された本発明においては、酸化触媒の上流側の排気通路に燃料を噴射する排気燃料噴射弁設け、酸化触媒の温度に関連するパラメータ値が所定の閾値以上で且つ減速燃料カット運転領域にあるとき、噴射指令値により排気燃料噴射弁から燃料を噴射させ、学習手段により、噴射指令値に対応する目標噴射量と酸素消費量算出手段により算出された酸素消費量から推定される実際の噴射量とのずれを学習するようになっている。この結果、本発明によれば、排気燃料噴射弁の噴射量の学習を容易に行うことができ、排気燃料噴射弁の固体差や噴射量のばらつきを無くすることができる。更に、排気微粒子を捕獲するフィルタを再生する場合、排気燃料噴射弁の噴射量は学習されているので、フィルタ再生を効率的に行うことができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
An engine exhaust gas purification device for purifying exhaust gas in an exhaust passage of an engine,
Purification means for purifying exhaust gas provided in the exhaust passage and exhausted from the engine;
An oxidation catalyst disposed upstream of the exhaust passage than said purifying means,
An exhaust fuel injection valve for injecting fuel is provided in the exhaust passage upstream of the oxidation catalyst,
And operating region detecting means for detecting a deceleration fuel cut operation region of the engine,
And parameter value detection means for detecting a parameter value associated with the temperature of the oxidation catalyst,
And oxygen consumption calculation means for calculating the oxygen consumption in the oxidation catalyst,
When the oxygen concentration of and the exhaust passage detected parameter value is at least a predetermined threshold value by the parameter value detection means is in the deceleration fuel cut operation region is the atmospheric acid concentration condition, the target injection amount corresponding to the injection command value Is injected from the exhaust fuel injection valve, the oxygen consumption calculation means calculates oxygen consumption in the oxidation catalyst, and the actual injection estimated from the oxygen consumption calculated by the oxygen consumption calculation means Learning means for learning the difference between the amount and the target injection amount ,
The purifying means is a filter that captures exhaust particulates entrained in the exhaust gas, and further includes filter regeneration means that burns and regenerates exhaust particulates captured by the filter, the filter regeneration means When performing the regeneration of the filter, the injection amount of the exhaust fuel injection valve is controlled by reflecting the deviation of the injection amount learned by the learning means.
This is an exhaust emission control device for an engine .
In the present invention configured as described above, an exhaust fuel injection valve for injecting fuel into the exhaust passage upstream of the oxidation catalyst is provided, and the parameter value related to the temperature of the oxidation catalyst is equal to or greater than a predetermined threshold value and the deceleration fuel cut operation is performed. When it is in the region, the fuel is injected from the exhaust fuel injection valve by the injection command value, and the learning means is actually estimated from the target injection amount corresponding to the injection command value and the oxygen consumption amount calculated by the oxygen consumption amount calculation unit. The deviation from the injection amount is learned. As a result, according to the present invention, it is possible to easily learn the injection amount of the exhaust fuel injection valve, and it is possible to eliminate individual differences and variations in the injection amount of the exhaust fuel injection valve. Furthermore, when regenerating the filter that captures the exhaust particulates, the amount of injection of the exhaust fuel injection valve is learned, so that filter regeneration can be performed efficiently.
本発明は、好ましくは、更に、酸化触媒の劣化度合を推定する劣化度合推定手段と有し、この劣化度合推定手段により推定された酸化触媒の劣化度合が進むにつれてパラメータ値の閾値を増大させる。
このように構成された本発明においては、酸化触媒の劣化が進んでも、排気燃料噴射弁の噴射量の学習を正確に実行することができる。
The present invention preferably further includes a deterioration degree estimating means for estimating the deterioration degree of the oxidation catalyst, and increases the threshold value of the parameter value as the deterioration degree of the oxidation catalyst estimated by the deterioration degree estimating means proceeds.
In the present invention configured as described above, even when the deterioration of the oxidation catalyst proceeds, learning of the injection amount of the exhaust fuel injection valve can be accurately executed.
本発明のエンジンの排気浄化装置によれば、噴射弁の持つ固体差や噴射量のバラツキを無くすることにより、効率的に排気浄化を行うことができる。 According to the engine exhaust gas purification apparatus of the present invention, exhaust gas purification can be performed efficiently by eliminating the difference in solids and the variation in the injection amount of the injection valve.
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。先ず、図1により、本発明の実施形態によるエンジンの排気浄化装置を説明する。図1は本発明の第1実施形態によるエンジンの排気浄化装置を示す全体構成図である。なお、第1実施形態による排気浄化装置が適用されるエンジン(内燃機関)は、ディーゼルエンジンであるが、本発明は他のタイプのエンジンにも適用可能である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, an engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an engine exhaust gas purification apparatus according to a first embodiment of the present invention. The engine (internal combustion engine) to which the exhaust emission control device according to the first embodiment is applied is a diesel engine, but the present invention can also be applied to other types of engines.
図1に示すように、符号1は、自動車のエンジンを示し、このエンジン1は複数の気筒を備えている。エンジン1には、吸気ポート2と排気ポート4が形成され、吸気ポート2には吸気通路6が、排気ポート4には排気通路8が、それぞれマニホールドを介して接続されている。
吸気通路6には、上流側から、エアクリーナ10、インタークーラ12、吸気制御弁14、サージタンク16等が設けられている。
As shown in FIG. 1, the code | symbol 1 shows the engine of a motor vehicle, This engine 1 is provided with the some cylinder. An
In the intake passage 6, an
また、排気通路8には、上流側から、酸化触媒18、フィルタ20(「パティキュレートフィルタ」とも言う)が設けられている。この酸化触媒18により、排気ガス中のNO(一酸化窒素)を酸化してNO2(二酸化窒素)にして、このNO2で、下流側のフィルタ20に捕獲された排気微粒子を酸化してCO2(二酸化炭素)とし、排気微粒子を除去するようになっている。
ここで、本実施形態においては、酸化触媒18に限定されず、三元触媒等の酸化触媒系触媒であれば良い。
The
Here, in the present embodiment, the catalyst is not limited to the
また、吸気通路6と排気通路8には、ターボ過給機22が設けられており、このターボ過給機22の吸気側タービン及び排気側タービンにより、吸気および排気ガスが加圧されるようになっている。
Further, a
さらに、吸気通路6と排気通路8との間には、EGR装置23が設けられており、このEGR装置23は、排気通路8の排気ガスの一部を吸気通路6に還流させるEGR通路24、還流する排気ガスの量を制御するEGRバルブ26、EGRガスを冷却するEGRクーラ28を備えている。このEGR装置23により、排気通路8の排気ガスの一部を吸気通路6に還流させることにより、エンジンの窒素酸化物(NOX)を低減させるようになっている。
Further, an
次に、エンジン1には、燃焼室内に燃料を噴射する筒内燃料噴射弁30が設けられ、さらに、排気通路8のEGR装置23(EGR通路24)の下流側で且つ酸化触媒18の上流側には、燃料を噴射して酸化触媒18での酸化を促進する排気燃料噴射弁32が設けられている。これらの筒内燃料噴射弁30と排気燃料噴射弁32の役割については後述する。
Next, the engine 1 is provided with an in-cylinder
また、エンジン1の回転速度(Ne)を検出するためのエンジン速度センサ33、車両速度(Sv)を検出する車両速度センサ(図示せず)、及び、アクセル開度(θ)を検出するアクセル開度センサ(図示せず)が設けられている。
さらに、排気通路8のフィルタ20の上流側及び下流側には、ぞれぞれ、排気ガスの圧力(P1,P2)を検出する上流側排気圧力センサ34と下流側排気圧力センサ36が設けられ、詳細は後述するように、これらのセンサ34,36により得られた排気ガスの差圧(P1−P2)から、フィルタ20により捕獲された微粒子の量を推定するようになっている。なお、フィルタ20による排気微粒子の捕獲量を算出するために、一つの差圧センサを設けるようにしても良い。
Further, an
Further, an upstream
また、排気通路8の酸化触媒18の上流側には、酸化触媒上流排気温度(Tu)を検出するための第1排気ガス温度センサ37が設けられ、さらに、排気通路8の酸化触媒18とフィルタ20の間には、排気燃料噴射弁32の異常を判定するための排気ガスの温度を検出する第2排気ガス温度センサ38が設けられている。
また、排気通路8のフィルタ20の直ぐ下流には、酸化触媒下流酸素濃度(Do)を検出する酸度濃度センサ39が設けられている。
さらに、上述したEGRバルブ26の開度、筒内燃料噴射弁30による燃料噴射のタイミング及び噴射量、排気燃料噴射弁32による燃料噴射のタイミング及び噴射量を制御し且つ詳細は後述する排気燃料噴射弁32の目標噴射量と実際の噴射量のずれを学習するためのコントローラ40が設けられている。
A first exhaust
Further, an
Further, the opening degree of the
次に、図2により、本実施形態によるフィルタ再生のための制御内容を説明する。図2は、本発明の実施形態によるエンジンの排気浄化装置によるフィルタ再生の制御内容を示すフローチャートである。図2のフローチャートにおけるSは、各ステップを示している。 Next, the contents of control for filter regeneration according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the control content of filter regeneration by the engine exhaust gas purification apparatus according to the embodiment of the present invention. S in the flowchart of FIG. 2 indicates each step.
先ず、S1において、上流側排気圧力センサ34により検出されたフィルタ上流排気圧力(P1)、及び、下流側排気圧力センサ36により検出されたフィルタ下流排気圧力(P2)を入力する。
First, in S1, the filter upstream exhaust pressure (P1) detected by the upstream
次に、S2において、フィルタ上流排気圧力(P1)とフィルタ下流排気圧力(P2)との差圧(P1−P2)により、フィルタ20における排気微粒子の捕獲量(M)を算出する。この差圧(P1−P2)が大きいほど排気微粒子の捕獲量(M)が多くなり、両者の関係は予め算出されている。
Next, in S2, the trapped amount (M) of the exhaust particulates in the
次に、S3において、排気微粒子の捕獲量(M)が第1所定値(Y)以下であるか否かを判定し、排気微粒子の捕獲量(M)が第1所定値(Y)より多い場合には、S4に進み、排気微粒子の捕獲量(M)が第1所定値(Y)よりも大きな値である第2所定値(X)以上か否かを判定し、排気微粒子の捕獲量(M)が第2所定値(X)以上の場合には、S5に進み、再生実行フラグを「1」とする。
一方、S3において、排気微粒子の捕獲量(M)が第1所定値(Y)以下であると判定された場合には、S6に進み、再生実行フラグを「0」とする。
さらに、S4において、排気微粒子の捕獲量(M)が第2所定値(X)より少ないと判定された場合には、S7に進み、再生実行フラグが「1」か否かを判定する。
Next, in S3, it is determined whether or not the trapped amount (M) of exhaust particulates is equal to or less than a first predetermined value (Y), and the trapped amount (M) of exhaust particulates is greater than a first predetermined value (Y). In this case, the process proceeds to S4, where it is determined whether or not the trapped amount (M) of the exhaust particulates is equal to or greater than a second predetermined value (X) that is a value greater than the first predetermined value (Y). If (M) is equal to or greater than the second predetermined value (X), the process proceeds to S5, and the regeneration execution flag is set to “1”.
On the other hand, if it is determined in S3 that the trapped amount (M) of the exhaust particulates is equal to or smaller than the first predetermined value (Y), the process proceeds to S6 and the regeneration execution flag is set to “0”.
Further, when it is determined in S4 that the trapped amount (M) of the exhaust particulates is smaller than the second predetermined value (X), the process proceeds to S7, and it is determined whether or not the regeneration execution flag is “1”.
換言すれば、これらのS3〜S7においては、フィルタによる排気微粒子の捕獲量(M)が第2所定値(X)以上でフィルタの再生を開始し、排気微粒子の捕獲量(M)が第1所定値(Y)(但し、X>Y)以下でフィルタの再生を終了するようになっている。 In other words, in S3 to S7, regeneration of the filter is started when the trapped amount (M) of the exhaust particulates by the filter is equal to or greater than the second predetermined value (X), and the trapped amount (M) of the exhaust particulates is the first. The filter regeneration is terminated when the value is equal to or less than a predetermined value (Y) (where X> Y).
次に、S8に進み、フィルタ再生を実行する。具体的には、筒内燃料噴射弁30により主噴射が実行された後、筒内燃料噴射弁30により第1後噴射が実行され、且つ、排気燃料噴射弁32により第2後噴射が実行されることにより、フィルタ再生が実行されるようになっている。
Next, proceeding to S8, filter regeneration is executed. Specifically, after the main injection is performed by the in-cylinder
このフィルタ再生をより具体的に説明すると、図3に示すように、エンジン1の圧縮行程上死点付近で筒内燃料噴射弁30により主噴射が実行された後、筒内燃料噴射弁30により、膨張行程で、第1後噴射が実行され、次に、排気燃料噴射弁32により、排気行程で、第2後噴射が実行されるようになっている。
ここで、排気燃料噴射弁32による第2後噴射の噴射タイミングは、エンジン1の各気筒の排気行程で排出される排気ガスが排気燃料噴射弁32を通過するタイミングとなるように制御されるのが好ましい。これにより、排気燃料噴射弁32による第2後噴射がエンジン1から排出された排気ガスと混合され、酸化触媒18において、良好な酸化反応が可能となる。
This filter regeneration will be described more specifically. As shown in FIG. 3, after the main injection is performed by the in-cylinder
Here, the injection timing of the second post-injection by the exhaust
本実施形態によれば、筒内燃料噴射弁30により主噴射に続く第1後噴射を実行することで、エンジン1から排出される排気ガスの温度を上昇させて、酸化触媒18の温度上昇(活性化)を図っている。さらに、排気燃料噴射弁32により第2後噴射を実行することで、活性化した酸化触媒18に未燃燃料を供給して酸化させることで、フィルタ20に流入する排気ガスの温度を急上昇させて、フィルタ20に捕獲されている排気微粒子を燃焼させている。
According to the present embodiment, the first post-injection following the main injection is executed by the in-cylinder
次に、図4により、本実施形態による排気燃料噴射弁の目標噴射量と実際の噴射量のずれを学習するための学習制御内容を説明する。図4は、本発明の実施形態によるエンジンの排気浄化装置による排気燃料噴射便の目標噴射量と実際の噴射量のずれを学習するための学習制御内容を示すフローチャートである。図4のフローチャートにおけるSは、各ステップを示している。 Next, the contents of learning control for learning the difference between the target injection amount and the actual injection amount of the exhaust fuel injection valve according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the contents of learning control for learning the difference between the target injection amount of the exhaust fuel-injected flight and the actual injection amount by the engine exhaust gas purification apparatus according to the embodiment of the present invention. S in the flowchart of FIG. 4 indicates each step.
先ず、S11において、第1排気ガス温度センサ37により検出された酸化触媒上流排気温度(Tu)、酸度濃度センサ39により検出された酸化触媒下流酸度濃度(Do)、車両速度センサにより検出された車両速度(Sv)、アクセル開度センサにより検出されたアクセル開度(θ)、及び、エンジン速度センサ33により検出されたエンジン回転速度(Ne)をそれぞれ入力する。
First, in S11, the oxidation catalyst upstream exhaust temperature (Tu) detected by the first exhaust
次に、S12に進み、酸化触媒上流排気温度(Tu)を積算し、このTu積算値に基づき酸化触媒18の劣化度合を算出する。このS12においては、酸化触媒18の劣化度合を熱履歴から推定するようにしている。そのため、酸化触媒18の劣化度合は、酸化触媒上流排気温度(Tu)に限らず、酸化触媒下流排気温度や、酸化触媒上流側と下流側の両方の排気温度により推定するようにしても良い。
Next, proceeding to S12, the oxidation catalyst upstream exhaust temperature (Tu) is integrated, and the deterioration degree of the
次に、S13に進み、詳細は後述する排気燃料噴射噴射弁32の目標噴射量と実際の噴射量のずれを学習するための条件である酸化触媒上流排気温度(Tu)の閾値を算出する。この酸化触媒上流排気温度(Tu)の閾値は、酸化触媒18の劣化度合が大きいほど大きな値となる。酸化触媒は、劣化度合が進むにつれて燃料を酸化し難くなるので、劣化が進むにつれて酸化し易くするために、学習実行閾値である酸化触媒上流排気温度(Tu)を上昇させている。このため、酸化触媒18の劣化が進んでも、後述する排気燃料噴射弁32の噴射量の学習を正確に実行することができる。
なお、この排気燃料噴射噴射弁32の目標噴射量と実際の噴射量のずれを学習するための条件として、この酸化触媒上流排気温度(Tu)以外の酸化触媒の温度に関連するパラメータである酸化触媒下流排気温度や、酸化触媒の上流側と下流側の両方の排気温度の閾値を算出するようにしても良い。
Next, the process proceeds to S13, and a threshold value for the oxidation catalyst upstream exhaust temperature (Tu), which is a condition for learning the difference between the target injection amount of the exhaust
As a condition for learning the difference between the target injection amount of the exhaust fuel
次に、S14に進み、学習完了フラグが「1」か否かを判定する。エンジン始動後は噴射量のずれの学習は実行されていないので「0」と設定されている。ここで、エンジン始動後に1度のみ学習が実行され、次回のエンジンが始動されるまで、学習は実行しないようになっている。 Next, proceeding to S14, it is determined whether or not the learning completion flag is “1”. Since the learning of the injection amount deviation is not executed after the engine is started, “0” is set. Here, learning is executed only once after the engine is started, and learning is not executed until the next engine is started.
次に、S15において、車両速度(Sv)がゼロか否かを判定し、ゼロでなければ(即ち、車両が走行中であれば)、S16に進み、アクセル開度(θ)が全閉か否かを判定し、全閉であれば(即ち、アクセルが操作されていなければ)、S17に進み、エンジン回転速度(Ne)が復帰回転数以下か否かを判定し、復帰回転数より大きければ、S18に進む。ここで、復帰回転数とは、エンストを防止するための閾値であり、エンジン回転速度がこの閾値以下となった場合には自動的に燃料が噴射される。
これらのS15、S16、S17は、エンジンが「減速燃料カット運転領域」か否かを判定するためのステップである。即ち、学習実行中の排気通路8の酸素濃度の状態を大気酸素濃度状態にしておく必要があるからである。
Next, in S15, it is determined whether or not the vehicle speed (Sv) is zero. If it is not zero (that is, if the vehicle is traveling), the process proceeds to S16, where the accelerator opening (θ) is fully closed. If it is fully closed (that is, if the accelerator is not operated), the process proceeds to S17, where it is determined whether or not the engine speed (Ne) is equal to or lower than the return speed. If so, the process proceeds to S18. Here, the return rotational speed is a threshold value for preventing engine stall, and fuel is automatically injected when the engine rotational speed becomes lower than the threshold value.
These S15, S16, and S17 are steps for determining whether or not the engine is in the “deceleration fuel cut operation region”. In other words, it is necessary to keep the oxygen concentration state of the
「減速燃料カット運転領域」であれば、S18に進み、酸化触媒上流排気温度(Tu)が閾値以上か否かを判定する。即ち、酸化触媒18に燃料を供給したとき、酸化触媒18が燃料を酸化できる温度状態になっているか否かを判定する。なお、酸化触媒18の劣化度合に応じて、この閾値は変更される(S13参照)。
If it is the “decelerated fuel cut operation region”, the process proceeds to S18 to determine whether or not the oxidation catalyst upstream exhaust temperature (Tu) is equal to or higher than a threshold value. That is, when the fuel is supplied to the
酸化触媒上流排気温度(Tu)がS13に示す閾値以上の場合には、S19に進む。上述したS14〜S18において、学習制御実行条件が成立したので、目標噴射量に対応する噴射指令値を排気燃料噴射弁32に送り、排気燃料噴射弁32から燃料を噴射する。
When the oxidation catalyst upstream exhaust temperature (Tu) is equal to or higher than the threshold value shown in S13, the process proceeds to S19. In S14 to S18 described above, since the learning control execution condition is satisfied, an injection command value corresponding to the target injection amount is sent to the exhaust
次に、S20に進み、酸化触媒18での酸素消費量を算出する。ここで、酸素消費量は、大気酸素濃度から酸素濃度センサ39により検出された酸化触媒下流酸度濃度(Do)を引いた値(=大気酸素濃度−Do)として求められる。
Next, it progresses to S20 and the oxygen consumption in the
次に、S21に進み、排気燃料噴射弁32の噴射指令値による目標噴射量と酸素消費量から算出された実際の噴射量のずれを学習する。
その後、S22に進み、学習完了フラグを「1」に設定する。
Next, the process proceeds to S21, and the deviation of the actual injection amount calculated from the target injection amount and the oxygen consumption amount based on the injection command value of the exhaust
Thereafter, the process proceeds to S22, and the learning completion flag is set to “1”.
本実施形態によれば、酸化触媒18の上流側の排気通路8に燃料を噴射する排気燃料噴射弁32を設け、酸化触媒18の温度に関連するパラメータ値(酸化触媒上流排気温度(Tu))が所定の閾値以上で且つ減速燃料カット運転領域にあるとき、噴射指令値により排気燃料噴射弁32から燃料を噴射させ、噴射指令値に対応する目標噴射量と算出された酸素消費量から推定される実際の噴射量とのずれを学習するようになっている。この結果、本実施形態によれば、排気燃料噴射弁32の噴射量の学習を容易に行うことができ、排気燃料噴射弁32の固体差や噴射量のばらつきを無くすることができる。
According to this embodiment, the exhaust
本実施形態においては、図4に示す学習制御により求められた排気燃料噴射弁の目標噴射量と実際の噴射量のずれを反映させた噴射指令値を排気燃料噴射弁32に供給して、フィルタ再生を実行するようになっている。この結果、本実施形態によれば、排気微粒子を捕獲するフィルタ20を再生する場合、排気燃料噴射弁32の噴射量は学習されているので、フィルタ再生を効率的に行うことができる。
In the present embodiment, an injection command value reflecting a difference between the target injection amount of the exhaust fuel injection valve and the actual injection amount obtained by the learning control shown in FIG. 4 is supplied to the exhaust
1 エンジン
6 吸気通路
8 排気通路
18 酸化触媒
20 フィルタ
23 EGR装置
24 EGR通路
26 EGRバルブ
30 筒内燃料噴射弁
32 排気燃料噴射弁
33 エンジン速度センサ
34 上流側排気圧力センサ
36 下流側排気圧力センサ
37 第1排気ガス温度センサ
38 第2排気ガス温度センサ
39 酸素濃度センサ
40 コントローラ
1 Engine 6
Claims (2)
排気通路に設けられエンジンから排出される排気ガスを浄化する浄化手段と、
前記浄化手段よりも排気通路の上流側に設けられた酸化触媒と、
前記酸化触媒の上流側の排気通路に設けられ燃料を噴射する排気燃料噴射弁と、
前記エンジンの減速燃料カット運転領域を検出する運転領域検出手段と、
前記酸化触媒の温度に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、
前記酸化触媒での酸素消費量を算出する酸素消費量算出手段と、
前記パラメータ値検出手段により検出されたパラメータ値が所定の閾値以上であり且つ排気通路の酸素濃度が大気酸濃度状態である前記減速燃料カット運転領域にあるとき、噴射指令値に対応する目標噴射量の燃料を前記排気燃料噴射弁から噴射させて前記酸素消費量算出手段により前記酸化触媒における酸素消費量を算出し、前記酸素消費量算出手段により算出された酸素消費量から推定される実際の噴射量と前記目標噴射量とのずれを学習する学習手段と、を有し、
前記浄化手段は、前記排気ガスに同伴された排気微粒子を捕獲するフィルタであって、更に、前記フィルタに捕獲された排気微粒子を燃焼させて再生するフィルタ再生手段を有し、このフィルタ再生手段は、フィルタの再生を実行するとき、前記学習手段により学習された噴射量のずれを反映させて排気燃料噴射弁の噴射量を制御する、
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 An engine exhaust gas purification device for purifying exhaust gas in an exhaust passage of an engine,
Purification means for purifying exhaust gas provided in the exhaust passage and exhausted from the engine;
An oxidation catalyst disposed upstream of the exhaust passage than said purifying means,
An exhaust fuel injection valve for injecting fuel is provided in the exhaust passage upstream of the oxidation catalyst,
And operating region detecting means for detecting a deceleration fuel cut operation region of the engine,
And parameter value detection means for detecting a parameter value associated with the temperature of the oxidation catalyst,
And oxygen consumption calculation means for calculating the oxygen consumption in the oxidation catalyst,
When the oxygen concentration of and the exhaust passage detected parameter value is at least a predetermined threshold value by the parameter value detection means is in the deceleration fuel cut operation region is the atmospheric acid concentration condition, the target injection amount corresponding to the injection command value Is injected from the exhaust fuel injection valve, the oxygen consumption calculation means calculates oxygen consumption in the oxidation catalyst, and the actual injection estimated from the oxygen consumption calculated by the oxygen consumption calculation means and learning means for learning a deviation of the amount and the target injection quantity, the possess,
The purifying means is a filter that captures exhaust particulates entrained in the exhaust gas, and further includes filter regeneration means that burns and regenerates exhaust particulates captured by the filter, the filter regeneration means When performing the regeneration of the filter, the injection amount of the exhaust fuel injection valve is controlled by reflecting the deviation of the injection amount learned by the learning means.
An exhaust emission control device for an engine.
請求項1に記載のエンジンの排気浄化装置。 Further, the deterioration degree of the oxidation catalyst to have a degradation degree estimation means for estimating, increase the threshold value of the parameter values as the degree of deterioration of the oxidation catalyst estimated by the deterioration degree estimation means advances,
The exhaust emission control device for an engine according to claim 1.
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