JP6094553B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1に記載の内燃機関は、排気中のNOxを浄化する選択還元型の触媒と、この触媒でのNOx浄化に利用する尿素水を排気通路内に添加する添加弁とを備えるようにしている。
車両に搭載される内燃機関に適用される。そして、この制御装置は、触媒の温度が活性化温度以上である場合において、所定時間内での外気温の低下量が予め定められた閾値以上であるという条件が成立するときには、同条件の非成立時に比べて、内燃機関の燃焼室で発生するNOxの量が少なくなるように混合気の燃焼状態を変化させるNOx低減処理を実行する。
同構成によれば、車両の周囲の外気温の低下量が大きく、触媒外周付近におけるNOx浄化効率の低下度合が大きくなるときほど、燃焼室で発生するNOxの量はより多く低減されるようになる。従って、車両の周囲の外気温の低下量が異なる場合でも、車両から排出されるNOxの量を適切に抑えることができる。
同構成によれば、車両の走行音などによって混合気の燃焼音変化が分かりにくくなるときに、NOx低減処理が実行される。従って、NOx低減処理の実行に伴う混合気の燃焼音変化が車両運転者に違和感を与えてしまうことを抑えることができる。
また、上記制御装置において、内燃機関はディーゼル機関であり、NOx低減処理として、燃料噴射タイミングの遅角補正を実行することが好ましい。
なお、上記外気温の低下量を把握するための構成としては、外気温を検出する外気温センサを備えており、この外気温センサの検出値に基づいて外気温の低下量を算出する、という構成を採用することができる。
以下、車両に搭載される内燃機関の制御装置を具体化した第1実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。
内燃機関1はディーゼル機関であり、複数の気筒#1〜#4が設けられている。シリンダヘッド2には複数の燃料噴射弁4a〜4dが各気筒#1〜#4に対応して取り付けられている。これら燃料噴射弁4a〜4dは各気筒#1〜#4の燃焼室にそれぞれ燃料を噴射する。また、シリンダヘッド2には新気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート6a〜6dとが各気筒#1〜#4に対応して設けられている。
排気通路26の途中には、気筒に導入される吸入空気を排気圧を利用して過給するターボチャージャ11が設けられている。同ターボチャージャ11の吸気側コンプレッサと吸気絞り弁16との間の吸気通路3にはインタークーラ18が設けられている。このインタークーラ18によって、ターボチャージャ11の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。
制御装置80は、そうした排気浄化制御の一つとして、上記EGR弁15の開度調整を通じたEGR処理を行う。このEGR処理では、機関回転速度NE、燃料噴射量Q、吸入空気量GA等に基づいて目標EGR量Epが設定される。そして、この目標EGR量Epに応じてEGR弁15の開度が調整されることにより、燃焼室から発生するNOxの量が低減される。なお、目標EGR量Epの値が大きくなるほど、EGR弁15の開度は大きくされることにより、燃焼室に戻されるEGR量は増大する。
図2に示すように、本処理手順では、まず、SCR触媒41の温度であるSCR床温STが活性化温度T1以上であるか否かが判定される(S100)。なお、SCR床温STは排気温度などから推定される。例えば、SCR触媒41に流入する前の排気温度である第2排気温度TH2や、排気からSCR触媒41に移動する単位時間当たりの熱量に影響を与える排気流量や、SCR触媒41から外気に移動する単位時間当たりの熱量に影響を与える外気温などといった、SCR触媒41の熱収支に関する各種パラメータを使ってSCR床温STが推定される。ちなみに、SCR触媒41に温度センサを設けて、SCR床温STを直接検出するようにしてもよい。
一方、外気温低下量ΔTHoutが閾値α以上であるときには(S120:YES)、NOx低減処理が実行されて(S130)、本処理は一旦終了される。
(1)SCR床温STが活性化温度T1以上である場合に(図2のS100:YES)、外気温低下量ΔTHoutが閾値α以上であるという条件が成立するときには(S120:YES)、同条件の非成立時(S120:NO)に比べてNOxの発生量が少なくなるように混合気の燃焼状態を変化させるNOx低減処理が実行される(S130)。
次に、内燃機関の制御装置の第2実施形態について、図5及び図6を参照して説明する。
以上説明した本実施形態によれば、上述した第1実施形態の作用効果に加えて、次の作用効果を得ることができる。
次に、内燃機関の制御装置の第3実施形態について、図7を参照して説明する。
上述したNOx低減処理が実行されると、混合気の燃焼状態が変化するため、NOx低減処理の実行直後には混合気の燃焼音が変化し、そうした燃焼音の変化が車両運転者に違和感を与えてしまうおそれがある。
以上説明した本実施形態によれば、上述した第1実施形態の作用効果に加えて、以下の作用効果を得ることができる。
・NOx低減処理として、EGR量を増量する処理を行うようにしたが、他の態様にて燃焼室で発生するNOxの量が少なくなるように混合気の燃焼状態を変化させるようにしてもよい。
・EGR増量補正値EHの設定に際して、車速SPDによる可変設定を省略してもよい。この場合でも、上記(3)以外の作用効果を得ることができる。
・第2実施形態では、NOx低減処理の実行に伴って内燃機関1の出力トルクが減少するため、燃料噴射量を増量補正するようにした。一方、NOx低減処理の実行に伴って内燃機関1の出力トルクが増大する場合には、燃料噴射量を減量補正されるように目標燃料噴射量Qpの補正量を設定することが好ましい。
Claims (10)
- NOxを浄化する触媒が排気通路に設けられており、車両に搭載される内燃機関の制御装置であって、
前記触媒の温度が活性化温度以上である場合において、所定時間内における外気温の低下量が予め定められた閾値以上であるという条件が成立するときには、同条件の非成立時に比べて前記内燃機関の燃焼室で発生するNOxの量が少なくなるように混合気の燃焼状態を変化させるNOx低減処理を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記NOx低減処理によるNOx低減量は、前記外気温の低下量が大きいほど多くされる
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記NOx低減処理によるNOx低減量は、車両の速度が高いほど多くされる
請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記NOx低減処理の実行に伴う機関出力トルクの変化を抑えるように燃料噴射量を補正するとともに、前記NOx低減処理によるNOx低減量が多いほど、前記燃料噴射量の補正量は多くされる
請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記燃料噴射量の補正量を吸気温で補正する
請求項4に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記NOx低減処理は、前記条件が成立しており、かつ車両の速度が所定速度以上である場合に実行される
請求項1〜5のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記NOx低減処理は、前記条件が成立しており、かつ燃料カットから復帰するときに実行が開始される
請求項1〜5のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関は、排気の一部を吸気通路に再循環させる排気再循環装置を備えており、
前記NOx低減処理として、前記排気再循環装置により調整される排気再循環量の増量補正を実行する
請求項1〜7のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関はディーゼル機関であり、
前記NOx低減処理として、燃料噴射タイミングの遅角補正を実行する
請求項1〜8のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 外気温を検出する外気温センサを備えており、前記外気温センサの検出値に基づいて前記外気温の低下量を算出する
請求項1〜9のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。
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