JP5505076B2 - Ｓｃｒシステム - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの排ガス中のＮＯｘを尿素水を用いて還元するＳＣＲシステムに関するものである。

ディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯｘを浄化するための排ガス浄化システムとして、選択還元触媒装置（以下、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）装置という）を用いたＳＣＲシステムが開発されている。

このＳＣＲシステムは、尿素水をＳＣＲ装置の排気ガス上流に供給し、排気ガスの熱でアンモニアを生成し、このアンモニアによって、ＳＣＲ触媒上でＮＯｘを還元して浄化するものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−３０３８２６号公報

ところで、選択還元触媒（以下、ＳＣＲ触媒という）は、所定温度未満（例えば１９０℃未満）であると、排気ガス中のＮＯｘを十分に浄化できない。また、排気ガス温度が低い状況で尿素水を噴射すると、尿素水がアンモニアに分解されず、尿素水がそのまま排気管に付着して排気管を腐食させるなどの不具合が発生するおそれがある。

そのため、ＳＣＲシステムでは、ＳＣＲ装置の入口における排気ガス温度が所定温度未満（例えば１９０℃未満）であると、尿素水の噴射を行わないように制御を行っている。尿素水の噴射を開始する排気ガス温度（例えば１９０℃）を尿素水噴射開始温度と呼称する。

しかしながら、車重の小さい車両（ＪＥ０５試験（ＪＥ０５モード）のＴ３，Ｔ４カテゴリー）などでは、走行時におけるエンジンへの負荷が低いために、排気ガス温度が尿素水噴射開始温度に達するまでに時間がかかってしまい、尿素水の噴射が行われない状態で長時間走行してしまうおそれがある。この場合、長時間にわたって排気ガス中のＮＯｘが浄化されずに大気中に放出され続けることとなり、ＮＯｘ浄化率が低下してしまう。

なお、尿素水噴射開始温度をできるだけ低く設定して、尿素水の噴射をできるだけ早く開始させることも考えられるが、この場合でも、ＳＣＲ触媒がＮＯｘを浄化できる温度に達していなければ、排気ガス中のＮＯｘは浄化されない。

また、排気管を断熱構造としたり、低温でもＮＯｘを浄化できるＳＣＲ触媒を用いることも考えられるが、この場合でも、ＮＯｘ浄化率の低下は避けられない。

本発明は、上記事情に鑑み為されたもので、車重の小さい車両などであっても、ＮＯｘ浄化率を向上させることが可能なＳＣＲシステムを提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、エンジンの排気管に設けられた選択還元触媒装置と、前記選択還元触媒装置の上流側で尿素水を噴射するドージングバルブと、前記選択還元触媒装置の上流側の前記排気管に設けられ、前記選択還元触媒装置の入口での排気ガス温度である選択還元触媒入口温度を検出する排気温度センサと、選択還元触媒入口温度が予め設定された尿素水噴射開始温度以上であるとき、前記エンジンから排出されるＮＯｘ量に応じた噴射量で、前記ドージングバルブから尿素水を噴射させる尿素水噴射制御部と、を備えたＳＣＲシステムにおいて、選択還元触媒入口温度が前記尿素水噴射開始温度未満であるとき、排気ガス温度を昇温させるべく、前記エンジンでの燃料噴射タイミングを、選択還元触媒入口温度に応じた補正量分遅らせるタイミングリタード制御部を備えたＳＣＲシステムである。

前記タイミングリタード制御部は、エンジン回転数と燃料噴射量ごとに、補正量のベース値となるベース補正量が設定されたベース補正量マップと、エンジン回転数と燃料噴射量とで前記ベース補正量マップを参照して、ベース補正量を求めるベース補正量演算部と、エンジン回転数と燃料噴射量ごとに、目標選択還元触媒入口温度が設定された目標選択還元触媒入口温度マップと、エンジン回転数と燃料噴射量とで前記目標選択還元触媒入口温度マップを参照して、目標選択還元触媒入口温度を求める目標選択還元触媒入口温度演算部と、前記目標選択還元触媒入口温度演算部が求めた目標選択還元触媒入口温度と、前記排気温度センサで検出した選択還元触媒入口温度との差ごとに、補正係数が設定された補正係数マップと、目標選択還元触媒入口温度と選択還元触媒入口温度の差で前記補正係数マップを参照し、補正係数を求める補正係数演算部と、前記ベース補正量演算部が求めたベース補正量に、前記補正係数演算部が求めた補正係数を乗ずることにより、補正量を求める補正量演算部と、前記補正量演算部が求めた補正量に応じて、燃料噴射タイミングを遅らせる制御を行う燃料噴射タイミング制御部と、を備えてもよい。

前記タイミングリタード制御部は、外気温ごとに第１係数が設定された第１係数マップと、大気圧ごとに第２係数が設定された第２係数マップと、前記エンジンを冷却する冷却水の温度ごとに第３係数が設定された第３係数マップと、外気温で前記第１係数マップを参照して求めた第１係数と、大気圧で前記第２係数マップを参照して求めた第２係数と、冷却水の温度で前記第３係数マップを参照して求めた第３係数とを掛け合わせて環境係数を求め、求めた環境係数を、前記補正量演算部が求めた補正量に乗ずることにより、補正量の環境補正を行う環境補正部と、をさらに備えてもよい。

前記タイミングリタード制御部は、前記補正量演算部が求めた補正量が、予め設定した最大補正量よりも大きいときは、補正量を前記最大補正量とし、前記補正量演算部が求めた補正量が、予め設定した最小補正量よりも小さいときは、補正量を前記最小補正量とする補正量範囲制限部をさらに備えてもよい。

本発明によれば、車重の小さい車両などであっても、ＮＯｘ浄化率を向上させることが可能となる。

（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係るＳＣＲシステムの概略構成図である。 図１のＳＣＲシステムにおける入出力構成図である。 本発明において、タイミングリタード制御の制御フローを示すフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

まず、車両に搭載されるＳＣＲシステムについて説明する。

図１（ａ）に示すように、ＳＣＲシステム１００は、エンジンＥの排気管１０２に設けられたＳＣＲ装置１０３と、ＳＣＲ装置１０３の上流側（排気ガスの上流側）で尿素水を噴射するドージングバルブ（尿素噴射装置、ドージングモジュール）１０４と、尿素水を貯留する尿素タンク１０５と、尿素タンク１０５に貯留された尿素水をドージングバルブ１０４に供給するサプライモジュール１０６と、ドージングバルブ１０４やサプライモジュール１０６等を制御するＤＣＵ（Dosing Control Unit）１２６とを主に備える。

エンジンＥの排気管１０２には、排気ガスの上流側から下流側にかけて、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst；酸化触媒）１０７、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）１０８、ＳＣＲ装置１０３が順次配置される。ＤＯＣ１０７は、エンジンＥから排気される排気ガス中のＮＯを酸化してＮＯ₂とし、排気ガス中のＮＯとＮＯ₂の比率を制御してＳＣＲ装置１０３における脱硝効率を高めるためのものである。また、ＤＰＦ１０８は、排気ガス中のＰＭ（Particulate Matter）を捕集するためのものである。

ＳＣＲ装置１０３の上流側の排気管１０２には、ドージングバルブ１０４が設けられる。ドージングバルブ１０４は、高圧の尿素水が満たされたシリンダに噴口が設けられ、その噴口を塞ぐ弁体がプランジャに取り付けられた構造となっており、コイルに通電することによりプランジャを引き上げることで弁体を噴口から離間させて尿素水を噴射するようになっている。コイルへの通電を止めると、内部のバネ力によりプランジャが引き下げられて弁体が噴口を塞ぐので尿素水の噴射が停止される。

ドージングバルブ１０４の上流側の排気管１０２には、ＳＣＲ装置１０３の入口における排気ガスの温度である選択還元触媒入口温度（以下、ＳＣＲ入口温度という）を測定する排気温度センサ１０９が設けられる。また、ＳＣＲ装置１０３の上流側（ここでは排気温度センサ１０９の上流側）には、ＳＣＲ装置１０３の上流側でのＮＯｘ濃度を検出する上流側ＮＯｘセンサ１１０が設けられ、ＳＣＲ装置１０３の下流側には、ＳＣＲ装置１０３の下流側でのＮＯｘ濃度を検出する下流側ＮＯｘセンサ１１１が設けられる。

サプライモジュール１０６は、尿素水を圧送するＳＭポンプ１１２と、サプライモジュール１０６の温度（サプライモジュール１０６を流れる尿素水の温度）を測定するＳＭ温度センサ１１３と、サプライモジュール１０６内における尿素水の圧力（ＳＭポンプ１１２の吐出側の圧力）を測定する尿素水圧力センサ１１４と、尿素水の流路を切り替えることにより、尿素タンク１０５からの尿素水をドージングバルブ１０４に供給するか、あるいはドージングバルブ１０４内の尿素水を尿素タンク１０５に戻すかを切り替えるリバーティングバルブ１１５とを備えている。ここでは、リバーティングバルブ１１５がＯＮのとき、尿素タンク１０５からの尿素水をドージングバルブ１０４に供給するようにし、リバーティングバルブ１１５がＯＦＦのとき、ドージングバルブ１０４内の尿素水を尿素タンク１０５に戻すようにした。

リバーティングバルブ１１５が尿素水をドージングバルブ１０４に供給するように切り替えられている場合、サプライモジュール１０６は、そのＳＭポンプ１１２にて、尿素タンク１０５内の尿素水を送液ライン（サクションライン）１１６を通して吸い上げ、圧送ライン（プレッシャーライン）１１７を通してドージングバルブ１０４に供給するようにされ、余剰の尿素水を、回収ライン（バックライン）１１８を通して尿素タンク１０５に戻すようにされる。

尿素タンク１０５には、ＳＣＲセンサ１１９が設けられる。ＳＣＲセンサ１１９は、尿素タンク１０５内の尿素水の液面高さ（レベル）を測定するレベルセンサ１２０と、尿素タンク１０５内の尿素水の温度を測定する温度センサ１２１と、尿素タンク１０５内の尿素水の品質を測定する品質センサ１２２とを備えている。品質センサ１２２は、例えば、超音波の伝播速度や電気伝導度から、尿素水の濃度や尿素水に異種混合物が混合されているか否かを検出し、尿素タンク１０５内の尿素水の品質を検出するものである。

尿素タンク１０５とサプライモジュール１０６には、エンジンＥを冷却するための冷却水を循環する冷却ライン１２３が接続される。冷却ライン１２３は、尿素タンク１０５内を通り、冷却ライン１２３を流れる冷却水と尿素タンク１０５内の尿素水との間で熱交換するようにされる。同様に、冷却ライン１２３は、サプライモジュール１０６内を通り、冷却ライン１２３を流れる冷却水とサプライモジュール１０６内の尿素水との間で熱交換するようにされる。

冷却ライン１２３には、尿素タンク１０５とサプライモジュール１０６に冷却水を供給するか否かを切り替えるタンクヒーターバルブ（クーラントバルブ）１２４が設けられる。なお、ドージングバルブ１０４にも冷却ライン１２３が接続されるが、ドージングバルブ１０４には、タンクヒーターバルブ１２４の開閉に拘わらず、冷却水が供給されるように構成されている。なお、図１（ａ）では図を簡略化しており示されていないが、冷却ライン１２３は、尿素水が通る送液ライン１１６、圧送ライン１１７、回収ライン１１８に沿って配設される。

図２に、ＤＣＵ１２６の入出力構成図を示す。

図２に示すように、ＤＣＵ１２６には、上流側ＮＯｘセンサ１１０、下流側ＮＯｘセンサ１１１、ＳＣＲセンサ１１９（レベルセンサ１２０、温度センサ１２１、品質センサ１２２）、排気温度センサ１０９、サプライモジュール１０６のＳＭ温度センサ１１３と尿素水圧力センサ１１４、およびエンジンＥを制御するＥＣＭ（Engine Control Module）１２５からの入力信号線が接続されている。ＥＣＭ１２５には、外気温、大気圧、エンジンＥを冷却する冷却水の温度（冷却水温度）、エンジンパラメータ（エンジン回転数、燃料噴射量など）の信号が入力される。外気温としては、吸気マニホールドの温度（吸気温度）を用いてもよい。

また、ＤＣＵ１２６には、タンクヒーターバルブ１２４、サプライモジュール１０６のＳＭポンプ１１２とリバーティングバルブ１１５、ドージングバルブ１０４、上流側ＮＯｘセンサ１１０のヒータ、下流側ＮＯｘセンサ１１１のヒータ、への出力信号線が接続される。なお、ＤＣＵ１２６と各部材との信号の入出力に関しては、個別の信号線を介した入出力、ＣＡＮ（Controller Area Network）を介した入出力のどちらであってもよい。

ＤＣＵ１２６には、ＳＣＲ入口温度が予め設定された尿素水噴射開始温度（例えば１９０℃）以上であるとき、エンジンＥから排出されるＮＯｘ量に応じた噴射量で、ドージングバルブ１０４から尿素水を噴射させる尿素水噴射制御部１２７が搭載される。尿素水噴射制御部１２７は、ＥＣＭ１２５からのエンジンパラメータの信号と、排気温度センサ１０９からの排気ガス温度とを基に、排気ガス中のＮＯｘの量を推定すると共に、推定した排気ガス中のＮＯｘの量を基にドージングバルブ１０４から噴射する尿素水量を決定するようにされ、さらに、ドージングバルブ１０４にて決定した尿素水量で噴射したとき、上流側ＮＯｘセンサ１１０の検出値に基づいてドージングバルブ１０４を制御して、ドージングバルブ１０４から噴射する尿素水量を調整するようにされる。

さて、本実施の形態に係るＳＣＲシステム１００は、ＳＣＲ入口温度が尿素水噴射開始温度未満であるとき、排気ガス温度を昇温させるべく、エンジンＥでの燃料噴射タイミングを、ＳＣＲ入口温度に応じた補正量分遅らせるタイミングリタード制御（ＳＯＩ（Start Of Injection；燃料噴射開始時期）補正ともいう）を行うタイミングリタード制御部１を備えている。ここで、補正量とは、例えばクランク角であり、燃料噴射タイミングを通常のタイミングから遅らせる（タイミングリタードさせる）度合いを表すものである。タイミングリタード制御部１は、ＥＣＭ１２５に搭載される。

本実施の形態では、タイミングリタード制御部１は、メイン噴射のタイミングを、ＳＣＲ入口温度に応じた補正量分遅らせるよう構成される。メイン噴射以外の噴射（例えば、プレ噴射やアフター噴射）は、メイン噴射を基準としてタイミングが決定されるため、メイン噴射に付随してタイミングが遅れることになる。

図１（ｂ）に示すように、タイミングリタード制御部１は、ベース補正量マップ２、ベース補正量演算部３、目標ＳＣＲ入口温度マップ（目標選択還元触媒入口温度マップ）４、目標ＳＣＲ入口温度演算部（目標選択還元触媒入口温度演算部）５、補正係数マップ６、補正係数演算部７、補正量演算部８、および燃料噴射タイミング制御部９を備えている。

ベース補正量マップ２は、エンジン回転数と燃料噴射量ごとに、補正量のベース値となるベース補正量が設定されたマップである。ベース補正量マップ２に設定されるベース補正量は、エンジン回転数と燃料噴射量に応じた補正量（ここではクランク角）の最大値を表すものである。

ベース補正量演算部３は、エンジン回転数と燃料噴射量とでベース補正量マップ２を参照して、ベース補正量を求めるようにされる。

目標ＳＣＲ入口温度マップ４は、エンジン回転数と燃料噴射量ごとに、目標ＳＣＲ入口温度が設定されたマップである。

目標ＳＣＲ入口温度演算部５は、エンジン回転数と燃料噴射量とで目標ＳＣＲ入口温度マップ４を参照して、目標ＳＣＲ入口温度を求めるようにされる。

補正係数マップ６は、目標ＳＣＲ入口温度演算部５が求めた目標ＳＣＲ入口温度と、排気温度センサ１０９で検出したＳＣＲ入口温度との差ごとに、補正係数（ＳＯＩ補正係数）が設定されたマップである。補正係数には、０以上１以下の値が設定され、目標ＳＣＲ入口温度とＳＣＲ入口温度の差が大きいほど値が大きく、目標ＳＣＲ入口温度とＳＣＲ入口温度の差が小さいほど値が小さくなるように設定される。また、補正係数は、目標ＳＣＲ入口温度とＳＣＲ入口温度の差が０（目標ＳＣＲ入口温度とＳＣＲ入口温度が等しい）またはマイナス（目標ＳＣＲ入口温度よりもＳＣＲ入口温度が大きい）である場合、その値が０となるように設定されている。

補正係数演算部７は、目標ＳＣＲ入口温度とＳＣＲ入口温度の差で補正係数マップ６を参照し、補正係数を求めるようにされる。

補正量演算部８は、ベース補正量演算部３が求めたベース補正量に、補正係数演算部７が求めた補正係数を乗ずることにより、補正量（ＳＯＩ補正量、ここではクランク角）を求めるようにされる。

燃料噴射タイミング制御部９は、補正量演算部８が求めた補正量に応じて、燃料噴射タイミング（メイン噴射のタイミング）を遅らせる制御を行うようにされる。具体的には、例えば、通常のメイン噴射のタイミングが上死点から５°遅れたクランク角でなされており、補正量が２°である場合、燃料噴射タイミング制御部９は、メイン噴射のタイミングを２°遅らせて、上死点から７°遅れたクランク角でメイン噴射を行うことになる。

なお、本実施の形態では、タイミングリタード制御部１をＥＣＭ１２５に搭載しているが、燃料噴射タイミング制御部９をＤＣＵ１２６に搭載するようにしてもよい。

また、タイミングリタード制御部１は、第１係数マップ１０、第２係数マップ１１、第３係数マップ１２、環境補正部１３、および補正量範囲制限部１４をさらに備えている。

第１係数マップ１０は、外気温ごとに第１係数が設定されたマップである。第１係数には、０以上１以下の値が設定され、外気温が低いほど値が小さくなるように設定される。また、第１係数マップ１０では、寒冷地などで外気温が所定温度以下である場合、第１係数が０となるように設定されている。

第２係数マップ１１は、大気圧（外気圧）ごとに第２係数が設定されたマップである。第２係数には、０以上１以下の値が設定され、大気圧（外気圧）が低いほど値が小さくなるように設定される。また、第２係数マップ１１では、高地などで大気圧（外気圧）が所定圧力以下である場合、第２係数が０となるように設定されている。

第３係数マップ１２は、冷却水温度ごとに第３係数が設定されたマップである。第３係数には、０以上１以下の値が設定され、冷却水温度が低いほど値が小さくなるように設定される。また、第３係数マップ１２では、エンジンＥが暖気されておらず冷却水温度が所定温度以下である場合、第３係数が０となるように設定されている。

環境補正部１３は、外気温で第１係数マップ１０を参照して求めた第１係数と、大気圧で第２係数マップ１１を参照して求めた第２係数と、冷却水温度で第３係数マップ１２を参照して求めた第３係数とを掛け合わせて環境係数を求め、求めた環境係数を、補正量演算部８が求めた補正量に乗ずることにより、補正量の環境補正を行うようにされる。

このとき、寒冷地などで外気温が所定温度以下である場合、高地などで大気圧（外気圧）が所定圧力以下である場合、およびエンジンＥが暖気されておらず冷却水温度が所定温度以下である場合には、環境係数が０となるので、補正量は０となり、タイミングリタード制御は行われないことになる。これは、メイン噴射のタイミングを遅らせるタイミングリタード制御を行った場合、車両を走行させるトルクが減少するため、寒冷地や高地など特殊環境下においては、車両が十分な走行性能を発揮できないおそれがあるためである。また、エンジンＥが十分に暖気されていない状況でタイミングリタード制御を行った場合も、車両が十分な走行性能を発揮できないおそれがあり、ドライバーが違和感を感じてしまうためである。

補正量範囲制限部１４は、補正量演算部８が求めた補正量（ここでは、環境補正部１３が補正した補正量を用いる）が、予め設定した最大補正量よりも大きいときは、補正量を最大補正量とし、予め設定した最小補正量よりも小さいときは、補正量を最小補正量とすることで、補正量を最大補正量〜最小補正量の範囲内に制限するようにされる。これは、補正量が最大補正量を超えた場合、車両を走行させるのに必要なトルクが得られないおそれがあるためである。最小補正量は、０（つまりタイミングリタード制御を行わない）に設定してもよい。

さらに、タイミングリタード制御部１は、排気温度センサ１０９などのセンサ類あるいはＣＡＮ通信に異常があるとき、およびＤＰＦ再生時には、補正量を強制的に０にする（つまりタイミングリタード制御を行わないようにする）補正禁止部１５をさらに備えている。

次に、タイミングリタード制御部１の制御フローを図３を用いて説明する。タイミングリタード制御部１は、図３の制御フローを繰返し実行するようにされる。

図３に示すように、まず、ステップＳ１にて、ベース補正量演算部３が、エンジン回転数と燃料噴射量とでベース補正量マップ２を参照して、ベース補正量を求める。ベース補正量を求めた後、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、目標ＳＣＲ入口温度演算部５が、エンジン回転数と燃料噴射量とで目標ＳＣＲ入口温度マップ４を参照して、目標ＳＣＲ入口温度を求める。目標ＳＣＲ入口温度を求めた後、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、補正係数演算部７が、ステップＳ２で求めた目標ＳＣＲ入口温度と、排気温度センサ１０９で検出したＳＣＲ入口温度との差で補正係数マップ６を参照し、補正係数を求める。補正係数を求めた後、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、補正量演算部８が、ステップＳ１で求めたベース補正量に、ステップＳ３で求めた補正係数を乗ずることにより、補正量を求める。補正量を求めた後、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、環境補正部１３が、外気温で第１係数マップ１０を参照して求めた第１係数と、大気圧で第２係数マップ１１を参照して求めた第２係数と、冷却水温度で第３係数マップ１２を参照して求めた第３係数とを掛け合わせて環境係数を求め、求めた環境係数を、ステップＳ４で求めた補正量に乗ずることにより、補正量の環境補正を行う。補正量の環境補正を行った後、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、補正量範囲制限部１４が、ステップＳ５で環境補正した補正量が、最大補正量よりも大きいかを判断する。ステップＳ６にてＹＥＳと判断された場合、ステップＳ７にて、補正量範囲制限部１４が、補正量を最大補正量に設定し、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ６でＮＯと判断された場合、ステップＳ８にて、補正量範囲制限部１４が、ステップＳ５で環境補正した補正量が、最小補正量よりも小さいかを判断する。ステップＳ８にてＹＥＳと判断された場合、ステップＳ９にて、補正量範囲制限部１４が、補正量を最小補正量に設定し、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、補正禁止部１５が、排気温度センサ１０９などのセンサ類あるいはＣＡＮ通信に異常があるか、あるいはＤＰＦ再生中であるかを判断する。ステップＳ１０にてＹＥＳと判断された場合、ステップＳ１１にて、補正禁止部１５が、補正量を０に設定し、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１０にてＮＯと判断された場合、そのままステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、燃料噴射タイミング制御部９が、ステップＳ１〜Ｓ１１で得られた補正量に応じて、燃料噴射タイミング（メイン噴射のタイミング）を遅らせる制御を行う。なお、ステップＳ１〜Ｓ１１で得られた補正量が０である場合は、燃料噴射タイミングを遅らせる制御は行われないことになる。

以上説明したように、本実施の形態に係るＳＣＲシステム１００では、ＳＣＲ入口温度が尿素水噴射開始温度未満であるとき、排気ガス温度を昇温させるべく、エンジンＥでの燃料噴射タイミングを、ＳＣＲ入口温度に応じた補正量分遅らせるタイミングリタード制御部１を備えている。

燃料噴射タイミングを遅らせると、噴射された燃料の燃焼タイミング（着火時期）が遅れ、高温のままの排気ガスが排気管１０２に排出されることとなり、排気ガス温度が昇温される。また、燃料噴射タイミングを遅らせると、着火時期の遅れにより燃焼最高温度が低下し、窒素と酸素の反応が抑制されて、エンジンＥから排出されるＮＯｘ量が低減する。

つまり、タイミングリタード制御部１により燃料噴射タイミングを遅らせることによって、排気ガス温度を昇温し、ＳＣＲ触媒をＮＯｘを十分に浄化できる温度まで昇温させ、かつ、エンジンＥから排出されるＮＯｘ量自体を低減させることが可能となり、ＮＯｘ浄化率を向上させることが可能となる。

なお、燃料噴射タイミングを遅らせると燃費が悪化するが、タイミングリタード制御部１では、ＳＣＲ入口温度に応じた（目標ＳＣＲ入口温度とＳＣＲ入口温度との差に応じた）補正量分だけ燃料噴射タイミングを遅らせるため、燃費の悪化を最小限とすることが可能である。

また、ＳＣＲシステム１００では、環境補正部１３にて、外気温で第１係数マップ１０を参照して求めた第１係数と、大気圧で第２係数マップ１１を参照して求めた第２係数と、冷却水温度で第３係数マップ１２を参照して求めた第３係数とを掛け合わせて環境係数を求め、求めた環境係数を、補正量演算部８が求めた補正量に乗ずることにより、補正量の環境補正を行っている。

これにより、寒冷地や高地など特殊環境下、あるいはエンジンＥが十分に暖気されていない状況においては、タイミングリタード制御を行わず、車両の走行性能を十分に発揮させることが可能となる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

１ タイミングリタード制御部
２ ベース補正量マップ
３ ベース補正量演算部
４ 目標ＳＣＲ入口温度マップ（目標選択還元触媒入口温度マップ）
５ 目標ＳＣＲ入口温度演算部（目標選択還元触媒入口温度演算部）
６ 補正係数マップ
７ 補正係数演算部
８ 補正量演算部
９ 燃料噴射タイミング制御部
１０ 第１係数マップ
１１ 第２係数マップ
１２ 第３係数マップ
１３ 環境補正部
１４ 補正量範囲制限部
１５ 補正禁止部
１００ ＳＣＲシステム
１０２ 排気管
１０３ ＳＣＲ装置（選択還元触媒装置）
１０４ ドージングバルブ
１０９ 排気温度センサ
１２５ ＥＣＭ
１２６ ＤＣＵ
１２７ 尿素水噴射制御部
Ｅ エンジン

Claims (3)

1. エンジンの排気管に設けられた選択還元触媒装置と、
   前記選択還元触媒装置の上流側で尿素水を噴射するドージングバルブと、
   前記選択還元触媒装置の上流側の前記排気管に設けられ、前記選択還元触媒装置の入口での排気ガス温度である選択還元触媒入口温度を検出する排気温度センサと、
   選択還元触媒入口温度が予め設定された尿素水噴射開始温度以上であるとき、前記エンジンから排出されるＮＯｘ量に応じた噴射量で、前記ドージングバルブから尿素水を噴射させる尿素水噴射制御部と、を備えたＳＣＲシステムにおいて、
   選択還元触媒入口温度が前記尿素水噴射開始温度未満であるとき、排気ガス温度を昇温させるべく、前記エンジンでの燃料噴射タイミングを、選択還元触媒入口温度に応じた補正量分遅らせるタイミングリタード制御部を備え、
   前記タイミングリタード制御部は、
   エンジン回転数と燃料噴射量ごとに、補正量のベース値となるベース補正量が設定されたベース補正量マップと、
   エンジン回転数と燃料噴射量とで前記ベース補正量マップを参照して、ベース補正量を求めるベース補正量演算部と、
   エンジン回転数と燃料噴射量ごとに、目標選択還元触媒入口温度が設定された目標選択還元触媒入口温度マップと、
   エンジン回転数と燃料噴射量とで前記目標選択還元触媒入口温度マップを参照して、目標選択還元触媒入口温度を求める目標選択還元触媒入口温度演算部と、
   前記目標選択還元触媒入口温度演算部が求めた目標選択還元触媒入口温度と、前記排気温度センサで検出した選択還元触媒入口温度との差ごとに、補正係数が設定された補正係数マップと、
   目標選択還元触媒入口温度と選択還元触媒入口温度の差で前記補正係数マップを参照し、補正係数を求める補正係数演算部と、
   前記ベース補正量演算部が求めたベース補正量に、前記補正係数演算部が求めた補正係数を乗ずることにより、補正量を求める補正量演算部と、
   前記補正量演算部が求めた補正量に応じて、燃料噴射タイミングを遅らせる制御を行う燃料噴射タイミング制御部と、を備える
   ことを特徴とするＳＣＲシステム。
2. 前記タイミングリタード制御部は、
   外気温ごとに第１係数が設定された第１係数マップと、
   大気圧ごとに第２係数が設定された第２係数マップと、
   前記エンジンを冷却する冷却水の温度ごとに第３係数が設定された第３係数マップと、
   外気温で前記第１係数マップを参照して求めた第１係数と、大気圧で前記第２係数マップを参照して求めた第２係数と、冷却水の温度で前記第３係数マップを参照して求めた第３係数とを掛け合わせて環境係数を求め、求めた環境係数を、前記補正量演算部が求めた補正量に乗ずることにより、補正量の環境補正を行う環境補正部と、
   をさらに備える請求項１記載のＳＣＲシステム。
3. 前記タイミングリタード制御部は、
   前記補正量演算部が求めた補正量が、予め設定した最大補正量よりも大きいときは、補正量を前記最大補正量とし、前記補正量演算部が求めた補正量が、予め設定した最小補正量よりも小さいときは、補正量を前記最小補正量とする補正量範囲制限部をさらに備える請求項１または２記載のＳＣＲシステム。

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