JP6230010B1 - Engine exhaust purification system - Google Patents

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JP6230010B1 JP2016152483A JP2016152483A JP6230010B1 JP 6230010 B1 JP6230010 B1 JP 6230010B1 JP 2016152483 A JP2016152483 A JP 2016152483A JP 2016152483 A JP2016152483 A JP 2016152483A JP 6230010 B1 JP6230010 B1 JP 6230010B1
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Abstract

【課題】EGRの上流側の排気通路内に存在していた排気ガス中に未燃燃料が含まれていたとしても、未燃燃料のHCがEGR内の通路に流れることによるEGRの内部部品の故障の発生を防止する。【解決手段】エンジンの排気浄化装置において、EGR制御手段は、第1NOx還元制御手段による第1NOx還元制御の実行時及び第2NOx還元制御手段による第2NOx還元制御の実行時に、EGRバルブ43cを閉状態として排気ガスのEGR通路への導入を制限させ、EGR制御手段は、第2NOx還元制御手段による第2NOx還元制御の実行終了後EGRバルブ43c、43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間が、第1NOx還元制御手段による第1NOx還元制御の実行終了後EGRバルブ43c、43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間よりも短くなるように制御する。【選択図】図12Even if unburned fuel is contained in the exhaust gas existing in the exhaust passage upstream of the EGR, the internal components of the EGR caused by the flow of unburned fuel HC into the passage in the EGR Prevent the occurrence of failure. In an exhaust purification device for an engine, an EGR control means closes an EGR valve 43c when a first NOx reduction control is performed by a first NOx reduction control means and when a second NOx reduction control is executed by a second NOx reduction control means. The EGR control means limits the introduction of exhaust gas into the EGR passage, and the EGR control means delays until the EGR valves 43c and 43e are started to open from the closed state after the execution of the second NOx reduction control by the second NOx reduction control means. However, after the execution of the first NOx reduction control by the first NOx reduction control means, the EGR valves 43c and 43e are controlled to be shorter than the delay time until the opening operation is started from the closed state. [Selection] Figure 12

Description

本発明は、エンジンの排気浄化装置に係り、特に、排気ガス中のNOxを浄化するNOx触媒を排気通路上に備えるエンジンの排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust emission control device for an engine, and more particularly, to an exhaust emission control device for an engine provided with an NOx catalyst for purifying NOx in exhaust gas on an exhaust passage.

従来から、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりも大きいリーンな状態(λ>1)において排気ガス中のNOxを吸蔵し、この吸蔵したNOxを、排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍である状態(λ≒1)あるいは理論空燃比よりも小さいリッチな状態(λ<1)において還元する、NOx吸蔵還元型のNOx触媒が知られている。通常の運転領域では、燃費を向上させる観点から、空燃比をリーンな状態(λ>1)に設定してエンジンを運転しているが、このリーンな運転状態が継続すると、NOx触媒のNOx吸蔵量が限界に達して、NOx触媒が排気ガス中のNOxを吸蔵できなくなる(この場合NOxが放出されてしまう)。そのため、空燃比を理論空燃比あるいは理論空燃比よりもリッチな状態(λ≦1)に適宜設定して、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるようにしている。なお、「λ」は、理論空燃比を基準として表した空燃比を示す指標であり、いわゆる空気過剰率に相当する。   Conventionally, NOx in the exhaust gas is occluded in a lean state (λ> 1) where the air-fuel ratio of the exhaust gas is larger than the stoichiometric air-fuel ratio, and this occluded NOx is stored in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio. NOx occlusion reduction type NOx catalysts that reduce in a certain state (λ≈1) or a rich state (λ <1) smaller than the stoichiometric air-fuel ratio are known. In the normal operating range, from the viewpoint of improving fuel efficiency, the engine is operated with the air-fuel ratio set to a lean state (λ> 1). If this lean operating state continues, the NOx storage of the NOx catalyst is continued. When the amount reaches the limit, the NOx catalyst cannot store NOx in the exhaust gas (in this case, NOx is released). Therefore, the air-fuel ratio is appropriately set to a stoichiometric air-fuel ratio or a richer state (λ ≦ 1) than the stoichiometric air-fuel ratio, so that NOx occluded in the NOx catalyst is reduced. “Λ” is an index indicating the air-fuel ratio expressed with the theoretical air-fuel ratio as a reference, and corresponds to a so-called excess air ratio.

例えば、特許文献1には、NOx触媒のNOx吸蔵量が所定量以上である場合に、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元すべく、排気ガスの空燃比をリッチ化するように燃料噴射制御を行う技術が開示されている。   For example, in Patent Document 1, when the NOx occlusion amount of the NOx catalyst is a predetermined amount or more, fuel injection control is performed so as to enrich the air-fuel ratio of the exhaust gas so as to reduce NOx occluded in the NOx catalyst. Techniques to do are disclosed.

特開2004−360593号公報JP 2004-360593 A

排気ガスの空燃比をNOx触媒に吸蔵されたNOxを還元可能な空燃比(以下では「目標空燃比」と呼ぶ。)に設定する制御方法の1つとして、所望のエンジントルクを出力させるために気筒内に燃料を噴射するメイン噴射の後に、エンジントルクの出力に寄与しないタイミング(典型的には膨張行程)において燃料を噴射するポスト噴射を行う方法が考えられる。基本的には、NOx触媒の還元を行うためにポスト噴射された燃料を筒内で燃焼させることが望ましい。ポスト噴射された燃料を筒内で燃焼させないと、未燃燃料が排出されて、HC(炭化水素)などに関してエミッションが悪化する場合があるからである。   As one of control methods for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to an air-fuel ratio that can reduce NOx occluded in the NOx catalyst (hereinafter referred to as “target air-fuel ratio”), in order to output a desired engine torque A method of performing post-injection in which fuel is injected at a timing that does not contribute to the output of engine torque (typically an expansion stroke) after main injection in which fuel is injected into the cylinder can be considered. Basically, it is desirable to combust the post-injected fuel in the cylinder in order to reduce the NOx catalyst. This is because if the post-injected fuel is not combusted in the cylinder, unburned fuel is discharged and the emission of HC (hydrocarbon) or the like may deteriorate.

ここで、上記した特許文献1には、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるときに、吸気系に還流させるEGRガス量を多くする制御を行って、エンジンに導入される新気量を低下させることで、排気ガスの空燃比をリッチ化することが示唆されている。しかしながら、上述したようにNOx触媒の還元時にポスト噴射を行うと共にポスト噴射された燃料を筒内で燃焼させる構成に対して、この特許文献1に示唆されたEGRガス量を多くする制御を適用すると、燃焼安定性の低下により、ポスト噴射された燃料が筒内で適切に燃焼しなくなる場合がある。この場合には、未燃燃料に相当するHCが発生してしまう。このようにして発生した未燃燃料がEGR装置に供給される場合EGR装置内で閉塞を生じさせる恐れがあるという課題が生じる。   Here, in Patent Document 1 described above, when NOx stored in the NOx catalyst is reduced, control is performed to increase the amount of EGR gas recirculated to the intake system, thereby reducing the amount of fresh air introduced into the engine. It is suggested that the air-fuel ratio of the exhaust gas is enriched by doing so. However, when the control for increasing the amount of EGR gas suggested in Patent Document 1 is applied to the configuration in which the post-injection is performed at the time of reduction of the NOx catalyst and the post-injected fuel is combusted in the cylinder as described above. In some cases, post-injected fuel may not be properly burned in the cylinder due to a decrease in combustion stability. In this case, HC corresponding to unburned fuel is generated. When the unburned fuel generated in this way is supplied to the EGR device, there arises a problem that the EGR device may cause a blockage.

また、NOx還元制御において、スモーク(煤)の発生を抑制するため、エンジン筒内の酸素濃度を制御し、さらに燃費も向上させようとする場合には、未燃燃料が廃棄通路に排出されてしまう恐れがあるという課題が生じていた。
このように、NOx還元制御において未燃燃料が排気通路に排出され、EGR装置に供給される恐れがあるという課題が生じている。
In addition, in NOx reduction control, in order to suppress the generation of smoke (soot), when the oxygen concentration in the engine cylinder is controlled to further improve fuel efficiency, unburned fuel is discharged into the waste passage. There was a problem that there was a risk of it.
As described above, there is a problem that unburned fuel is discharged into the exhaust passage and supplied to the EGR device in the NOx reduction control.

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、EGRの上流側の排気通路内に存在していた排気ガス中に未燃燃料が含まれていたとしても、未燃燃料のHCなどがEGR内の通路に流れることによるEGRの内部部品の故障の発生を防止する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する。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and even if unburned fuel is contained in the exhaust gas existing in the exhaust passage on the upstream side of the EGR, It is an object of the present invention to provide an engine exhaust purification device capable of preventing the occurrence of failure of internal components of the EGR due to the flow of unburned fuel HC or the like through a passage in the EGR.

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上に設けられ、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな状態であるときに排気ガス中のNOxを吸蔵し、この吸蔵したNOxを、排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチな状態であるときに還元するNOx触媒を備えたエンジンの排気浄化装置であって、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるべく、排気ガスの空燃比をNOx触媒に吸蔵されたNOxを還元可能な目標空燃比に設定するように燃料噴射弁からポスト噴射させるNOx還元制御を実行するNOx還元制御手段と、エンジンの排気通路と吸気通路とに接続されたEGR通路を介して、エンジンの運転状態に応じた流量の排気ガスを排気通路から吸気通路へと還流させるように、EGR通路上に設けられたEGRバルブを制御するEGR制御手段と、を有し、NOx還元制御手段は、高エンジン負荷の運転状態において、排気ガス中に未燃燃料が比較的多く含まれる状態で第1NOx還元制御を実行する第1NOx還元制御手段と、低エンジン負荷の運転状態において、第1NOx還元制御手段により実行される第1NOx還元制御よりも排気ガス中の未燃燃料が少ない状態で第2NOx還元制御を実行する第2NOx還元制御手段と、を備え、EGR制御手段は、第1NOx還元制御手段による第1NOx還元制御の実行時及び第2NOx還元制御手段による第2NOx還元制御の実行時においては、EGRバルブを閉状態として排気ガスのEGR通路への導入を制限させ、さらに、EGR制御手段は、第2NOx還元制御手段による第2NOx還元制御の実行終了後EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間が、第1NOx還元制御手段による第1NOx還元制御の実行終了後EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間よりも短くなるように制御することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention is provided on an exhaust passage of an engine, and stores NOx in exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. An engine exhaust purification device that includes an NOx catalyst that reduces the stored NOx when the air-fuel ratio of the exhaust gas is in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and is stored in the NOx catalyst NOx reduction control means for performing NOx reduction control for post-injecting from the fuel injection valve so as to set the air-fuel ratio of the exhaust gas to a target air-fuel ratio capable of reducing NOx stored in the NOx catalyst in order to reduce NOx; Through the EGR passage connected to the exhaust passage and the intake passage of the engine, the exhaust gas having a flow rate corresponding to the operating state of the engine is recirculated from the exhaust passage to the intake passage. An EGR control means for controlling an EGR valve provided on the EGR passage, and the NOx reduction control means is in a state in which a relatively large amount of unburned fuel is contained in the exhaust gas in an operating state of a high engine load. The first NOx reduction control means for executing the first NOx reduction control and the second NOx in a state where the amount of unburned fuel in the exhaust gas is smaller than the first NOx reduction control executed by the first NOx reduction control means in the low engine load operation state. A second NOx reduction control means for executing reduction control, and the EGR control means is configured to execute the first NOx reduction control by the first NOx reduction control means and the second NOx reduction control by the second NOx reduction control means. The EGR valve is closed to restrict the introduction of exhaust gas into the EGR passage, and the EGR control means further includes a second NOx After the execution of the second NOx reduction control by the original control means, the delay time from when the EGR valve is closed until the start of the opening operation is started. After the execution of the first NOx reduction control by the first NOx reduction control means, the EGR valve is opened from the closed state. Control is performed so as to be shorter than the delay time until the operation is started.

このように構成された本発明では、EGR制御手段は、第2NOx還元制御手段による第2NOx還元制御の実行終了後EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間が、第1NOx還元制御手段による第1NOx還元制御の実行終了後EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間よりも短くなるように制御するので、第1NOx還元制御よりも排気ガス中の未燃燃料が少ない状態で実行される第2NOx還元制御の実行終了後の遅延時間を、排気ガス中に未燃燃料が多く含まれる状態で実行される第1NOx還元制御の実行終了後の遅延時間よりも短くすることができる。従って、未燃燃料が少ない状態で実行される第2NOx還元制御の実行終了後は比較的短い遅延時間によりEGRバルブの開動作を開始させ、EGRの通常制御に復帰させることができ且つEGRの内部部品に未燃燃料が付着することによる故障の発生を抑制することができる。   In the present invention configured as described above, the EGR control means has the first NOx reduction control after the execution of the second NOx reduction control by the second NOx reduction control means until the EGR valve starts to open from the closed state. After the execution of the first NOx reduction control by the means, the EGR valve is controlled so as to be shorter than the delay time from the closed state until the opening operation is started, so there is less unburned fuel in the exhaust gas than the first NOx reduction control The delay time after the end of execution of the second NOx reduction control executed in the state is made shorter than the delay time after the end of execution of the first NOx reduction control executed in a state where a large amount of unburned fuel is contained in the exhaust gas. Can do. Therefore, after the execution of the second NOx reduction control that is executed in a state where there is little unburned fuel, the EGR valve opening operation can be started with a relatively short delay time to return to the normal control of the EGR and the inside of the EGR. Occurrence of failure due to adhesion of unburned fuel to parts can be suppressed.

本発明において、好ましくは、第2NOx還元制御手段による第2NOx還元制御は、ポスト噴射させた燃料をエンジンの筒内において燃焼させるように設定されたNOx還元制御である。
このように構成された本発明によれば、第2NOx還元制御手段による第2NOx還元制御は、ポスト噴射させた燃料をエンジンの筒内において燃焼させるように設定されたNOx還元制御であるので、ポスト噴射された燃料がそのまま未燃燃料として排出されることを抑制することができ、第2NOx還元制御の実行終了後において比較的短い遅延時間によりEGRバルブの開動作を開始させ、EGRの通常制御に復帰させることができ且つEGRの内部部品に未燃燃料が付着することによる故障の発生を抑制することができる。
In the present invention, preferably, the second NOx reduction control by the second NOx reduction control means is NOx reduction control that is set so that the post-injected fuel is combusted in the cylinder of the engine.
According to the present invention configured as described above, the second NOx reduction control by the second NOx reduction control means is the NOx reduction control set so that the fuel injected by the post injection is burned in the cylinder of the engine. The injected fuel can be prevented from being discharged as unburned fuel as it is, and after the execution of the second NOx reduction control, the EGR valve opening operation is started with a relatively short delay time, and the normal control of EGR is performed. It can be restored and the occurrence of failure due to the unburned fuel adhering to the internal parts of the EGR can be suppressed.

本発明において、好ましくは、第1NOx還元制御手段による第1NOx還元制御は、ポスト噴射させた燃料の少なくとも一部を未燃燃料として排出させることにより空燃比をリッチ化させるように設定されたNOx還元制御である。
このように構成された本発明によれば、第1NOx還元制御手段による上記第1NOx還元制御は、ポスト噴射させた燃料の少なくとも一部を未燃燃料として排出させることにより空燃比をリッチ化させるように設定されたNOx還元制御であるので、ポスト噴射させた燃料の少なくとも一部を未燃燃料として排出させる第1NOx還元制御の実行終了後EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間が第2NOx還元制御の実行終了後の遅延時間よりも長くされ、第1NOx還元制御の実行終了後においては、比較的長い遅延時間によりEGRバルブの開動作を開始させ、EGRの通常制御に復帰させることができ且つEGRの内部部品に未燃燃料が付着することによる故障の発生を抑制することができる。
In the present invention, preferably, the first NOx reduction control by the first NOx reduction control means is the NOx reduction set to enrich the air-fuel ratio by discharging at least a part of the post-injected fuel as unburned fuel. Control.
According to the present invention configured as described above, the first NOx reduction control by the first NOx reduction control means enriches the air-fuel ratio by discharging at least part of the post-injected fuel as unburned fuel. Since the NOx reduction control is set to, the delay time from when the EGR valve is closed to when the opening operation is started after the first NOx reduction control for discharging at least a part of the post-injected fuel as unburned fuel is completed. Is made longer than the delay time after the end of execution of the second NOx reduction control. After the end of execution of the first NOx reduction control, the opening operation of the EGR valve is started with a relatively long delay time, and the normal control of EGR is restored. And the occurrence of failure due to unburned fuel adhering to the internal parts of the EGR can be suppressed.

本発明において、好ましくは、上記EGR通路は、通路上にEGRクーラが設けられたクーラ側EGR通路と、EGRクーラをバイパスするバイパス側EGR通路とを備え、EGRバルブは、 クーラ側EGR通路を通過させる排気ガスの流量を調整する第1EGRバルブと、バイパス側EGR通路を通過させる排気ガスの流量を調整する第2EGRバルブと、を備え、EGR制御手段は、第2NOx還元制御手段による第2NOx還元制御の実行時において、第2EGRバルブを開弁し且つ第1EGRバルブを閉弁するように制御する。
このように構成された本発明によれば、EGR制御手段は、第2NOx還元制御手段による第2NOx還元制御の実行時において、排気ガスをバイパス側EGR通路に流し且つクーラ側EGR通路側に流さないように制御するので、第2NOx還元制御の実行時のポスト噴射により発生したHCなどがクーラ側EGR通路に流れEGRクーラで冷却されることで、EGRクーラを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。
In the present invention, preferably, the EGR passage includes a cooler side EGR passage in which an EGR cooler is provided on the passage, and a bypass side EGR passage that bypasses the EGR cooler, and the EGR valve passes through the cooler side EGR passage. And a second EGR valve that adjusts the flow rate of the exhaust gas that passes through the bypass side EGR passage, and the EGR control means includes a second NOx reduction control by the second NOx reduction control means. During execution, control is performed such that the second EGR valve is opened and the first EGR valve is closed.
According to the present invention configured as described above, the EGR control unit causes the exhaust gas to flow through the bypass side EGR passage and not to the cooler side EGR passage side when the second NOx reduction control is performed by the second NOx reduction control unit. Therefore, HC generated by post injection at the time of execution of the second NOx reduction control flows into the cooler side EGR passage and is cooled by the EGR cooler, thereby preventing the occurrence of a failure that closes the EGR cooler. be able to.

本発明において、好ましくは、EGR通路は、通路上にEGRクーラが設けられたクーラ側EGR通路と、EGRクーラをバイパスするバイパス側EGR通路とを備え、EGRバルブは、 クーラ側EGR通路を通過させる排気ガスの流量を調整する第1EGRバルブと、バイパス側EGR通路を通過させる排気ガスの流量を調整する第2EGRバルブと、を備え、EGR制御手段は、第1NOx還元制御手段による第1NOx還元制御の実行時において、第1EGRバルブを閉弁し且つ第2EGRバルブを閉弁するように制御する。
このように構成された本発明によれば、EGR制御手段は、第1NOx還元制御手段による上記第1NOx還元制御の実行時において、第1EGRバルブを閉弁し且つ第2EGRバルブを閉弁するように制御するので、ポスト噴射させた燃料を未燃燃料として排出させる第1NOx還元制御の実行時において、未燃燃料のHCなどがクーラ側EGR通路に流れEGRクーラで冷却されることで、EGRクーラを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。また、第1NOx還元制御の実行時において、未燃燃料のHCなどがバイパス側EGR通路に流れ、バイパス側EGR通路を閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。
In the present invention, preferably, the EGR passage includes a cooler-side EGR passage in which an EGR cooler is provided on the passage, and a bypass-side EGR passage that bypasses the EGR cooler, and the EGR valve passes the cooler-side EGR passage. A first EGR valve that adjusts the flow rate of the exhaust gas, and a second EGR valve that adjusts the flow rate of the exhaust gas that passes through the bypass-side EGR passage. The EGR control means performs the first NOx reduction control by the first NOx reduction control means. At the time of execution, control is performed so that the first EGR valve is closed and the second EGR valve is closed.
According to the present invention configured as described above, the EGR control means closes the first EGR valve and closes the second EGR valve when the first NOx reduction control is executed by the first NOx reduction control means. Therefore, when performing the first NOx reduction control in which the post-injected fuel is discharged as unburned fuel, HC of unburned fuel flows into the cooler side EGR passage and is cooled by the EGR cooler, thereby reducing the EGR cooler. Occurrence of a failure that can be blocked can be prevented. Further, when the first NOx reduction control is executed, it is possible to prevent the occurrence of a failure in which unburned fuel HC or the like flows into the bypass EGR passage and closes the bypass EGR passage.

本発明において、好ましくは、EGR制御手段は、第2NOx還元制御手段による第2NOx還元制御の実行終了後第2EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間は、第1EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間よりも短くなるように制御する。
このように構成された本発明によれば、EGR制御手段は、第1NOx還元制御手段による第1NOx還元制御の実行終了後第1EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間は第2EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間よりも長くなるように制御するので、第2NOx還元制御の実行時のポスト噴射により発生したHCなどが、より長い遅延時間経過後に開弁されるクーラ側EGR通路に、より入りにくくなり、HC等が、クーラ側EGR通路に流れEGRクーラで冷却されることで、EGRクーラを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。
In the present invention, it is preferable that the EGR control means closes the first EGR valve after the second NOx reduction control by the second NOx reduction control means until the second EGR valve is started after the second EGR valve is closed. Control is performed so as to be shorter than the delay time from the start to the start of the opening operation.
According to the present invention configured as described above, the EGR control unit has a delay time from the closed state of the first EGR valve to the start of the opening operation after the execution of the first NOx reduction control by the first NOx reduction control unit being the second EGR. Since the valve is controlled to be longer than the delay time from when the valve is closed to when the opening operation is started, HC generated by post injection at the time of executing the second NOx reduction control is opened after a longer delay time elapses. It is more difficult to enter the cooler-side EGR passage, and HC or the like flows into the cooler-side EGR passage and is cooled by the EGR cooler, so that it is possible to prevent a failure that blocks the EGR cooler.

本発明において、好ましくは、EGR制御手段は、第1NOx還元制御手段による第1NOx還元制御の実行終了後第2EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間、及び第1EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間は、未燃燃料がEGR通路に流入しにくいような比較的長い遅延時間となるように制御する。
このように構成された本発明によれば、EGR制御手段は、第1NOx還元制御手段による第1NOx還元制御の実行終了後上記第2EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間、及び第1EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間は、未燃燃料が上記EGR通路に流入しにくいような比較的長い時間となるように制御するので、第1NOx還元制御の実行時のポスト噴射により発生したHCなどがクーラ側EGR通路に流れEGRクーラで冷却されることで、EGRクーラを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。
In the present invention, it is preferable that the EGR control unit delays the second EGR valve from the closed state to the start of the opening operation after the execution of the first NOx reduction control by the first NOx reduction control unit, and the first EGR valve is closed. The delay time from the start to the opening operation is controlled so as to be a relatively long delay time so that the unburned fuel hardly flows into the EGR passage.
According to the present invention configured as described above, the EGR control means has a delay time until the second EGR valve starts to open from the closed state after the execution of the first NOx reduction control by the first NOx reduction control means, and Since the delay time from when the first EGR valve is closed to when the opening operation is started is controlled to be a relatively long time so that the unburned fuel hardly flows into the EGR passage, the first NOx reduction control is executed. The occurrence of a failure that closes the EGR cooler can be prevented by the HC generated by the post-injection flowing through the cooler side EGR passage and being cooled by the EGR cooler.

本発明において、好ましくは、EGR制御手段は、第2EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間、及び/又は第1EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間を、エンジンから上記排気通路に排出される排気ガスの排出量が所定量に到達するまでの時間により設定する。
このように構成された本発明によれば、EGR制御手段は、第2EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間、及び/又は第1EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間を、エンジンから排気通路に排出される排気ガスの排出量が所定量に到達するまでの時間により設定するので、エンジンから排気通路に排出される排気ガスが、遅延時間経過中に、既にEGRの上流側の排気通路内に存在していた排気ガスを下流側に押し出すようにして入れ替わるため、既にEGRの上流側の排気通路内に存在していた排気ガス中に未燃燃料が比較的多量に含まれていたとしても、この未燃燃料を含む排気ガスを下流側に押し流すことができる。従って、未燃燃料のHCなどがクーラ側EGR通路に流れEGRクーラで冷却されることで、EGRクーラを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。また、未燃燃料のHCなどがバイパス側EGR通路に流れ、バイパス側EGR通路を閉塞してしまう故障の発生を防止することもできる。
In the present invention, preferably, the EGR control means sets a delay time until the second EGR valve starts to open from the closed state and / or a delay time until the first EGR valve starts to open from the closed state. It is set according to the time until the exhaust amount of exhaust gas discharged from the engine to the exhaust passage reaches a predetermined amount.
According to the present invention configured as described above, the EGR control means delays until the second EGR valve starts to open from the closed state and / or until the first EGR valve starts to open from the closed state. The delay time is set by the time until the exhaust amount of exhaust gas discharged from the engine to the exhaust passage reaches a predetermined amount, so that the exhaust gas discharged from the engine to the exhaust passage passes through the delay time, Since the exhaust gas already existing in the exhaust passage upstream of the EGR is replaced by pushing it downstream, the unburned fuel is compared with the exhaust gas already existing in the exhaust passage upstream of the EGR. Even if a large amount is contained, the exhaust gas containing the unburned fuel can be pushed downstream. Therefore, the occurrence of a failure that closes the EGR cooler can be prevented by causing the unburned fuel HC or the like to flow into the cooler-side EGR passage and be cooled by the EGR cooler. It is also possible to prevent the occurrence of a failure in which unburned fuel HC or the like flows into the bypass side EGR passage and closes the bypass side EGR passage.

本発明において、好ましくは、EGR制御手段は、NOx還元制御手段によるNOx還元制御時に設定されるべき目標筒内酸素濃度に基づき、EGRバルブの開度を設定する。
このように構成された本発明によれば、NOx還元制御時に設定されるべき目標筒内酸素濃度に基づきEGRバルブの開度を制御するので、所望の量の排気ガスをエンジンに導入して、エンジンの筒内を所望の酸素濃度に適切に設定することができる。
In the present invention, preferably, the EGR control means sets the opening of the EGR valve based on the target in-cylinder oxygen concentration that should be set during the NOx reduction control by the NOx reduction control means.
According to the present invention configured as described above, since the opening degree of the EGR valve is controlled based on the target in-cylinder oxygen concentration to be set at the time of NOx reduction control, a desired amount of exhaust gas is introduced into the engine, The inside of the engine cylinder can be appropriately set to a desired oxygen concentration.

本発明のエンジンの排気浄化装置によれば、EGRの上流側の排気通路内に存在していた排気ガス中に未燃燃料が含まれていたとしても、未燃燃料のHCなどがEGR内の通路に流れることによるEGRの内部部品の故障の発生を防止することができる。   According to the exhaust emission control device for an engine of the present invention, even if unburned fuel is contained in the exhaust gas existing in the exhaust passage upstream of the EGR, HC of unburned fuel is contained in the EGR. It is possible to prevent the failure of the internal parts of the EGR caused by flowing in the passage.

本発明の一実施形態によるエンジンの排気浄化装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an engine system to which an engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の一実施形態によるエンジンの排気浄化装置の電気的構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an electrical configuration of an engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による燃料噴射制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the fuel-injection control by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるDeNOx用ポスト噴射量算出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the post injection amount calculation process for DeNOx by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態においてパッシブDeNOx制御及びアクティブDeNOx制御のそれぞれを実行するエンジンの運転領域についての説明図である。It is explanatory drawing about the driving | operation area | region of the engine which performs each of passive DeNOx control and active DeNOx control in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるアクティブDeNOx制御実行フラグの設定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the setting process of the active DeNOx control execution flag by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるパッシブDeNOx制御実行フラグの設定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the setting process of the passive DeNOx control execution flag by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるアクティブDeNOx制御を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating active DeNOx control according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるパッシブDeNOx制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the passive DeNOx control by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるアクティブDeNOx制御のポスト噴射タイミングの設定方法についての説明図である。It is explanatory drawing about the setting method of the post injection timing of active DeNOx control by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるEGR制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows EGR control by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるEGR復帰制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows EGR return control by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるエンジンEの排気浄化装置のEGR制御につき、エンジンEの完全暖気状態において、エンジンEの運転状態に応じてEGR制御領域をEGRのバイパス側制御領域、クーラー側制御領域、バイパス側及びクーラー側併用制御領域、EGRカット制御領域のいずれに設定するEGR制御マップを示す図である。Regarding EGR control of the exhaust purification device for engine E according to one embodiment of the present invention, in the complete warm-up state of engine E, the EGR control region is changed according to the operating state of engine E, the EGR bypass side control region, the cooler side control region, It is a figure which shows the EGR control map set to any of a bypass side and cooler side combined use control area, and an EGR cut control area. 本発明の一実施形態によるエンジンの排気浄化装置のEGR制御につき、エンジンEの半暖気状態において、エンジンEの運転状態に応じてEGR制御領域をEGRのバイパス側制御領域、クーラー側制御領域、バイパス側及びクーラー側併用制御領域、EGRカット制御領域のいずれに設定するEGR制御マップを示す図である。Regarding EGR control of an engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention, when the engine E is in a semi-warm-up state, the EGR control region is changed into an EGR bypass side control region, a cooler side control region, and a bypass according to the operating state of the engine E. It is a figure which shows the EGR control map set to any of a side and cooler side combined use control area | region, and an EGR cut control area | region.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの排気浄化装置について説明する。   Hereinafter, an exhaust emission control device for an engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<システム構成>
まず、図1を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの排気浄化装置が適用されたエンジンシステムについて説明する。図1は、本発明の実施形態によるエンジンの排気浄化装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。
<System configuration>
First, an engine system to which an exhaust emission control device for an engine according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine system to which an engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.

図1に示すように、エンジンシステム200は、主に、ディーゼルエンジンとしてのエンジンEと、エンジンEに吸気を供給する吸気系INと、エンジンEに燃料を供給するための燃料供給系FSと、エンジンEの排気ガスを排出する排気系EXと、エンジンシステム200に関する各種の状態を検出するセンサ100〜119と、エンジンシステム200の制御を行うPCM(Power-train Control Module)60と、SCR触媒47に関する制御を行うDCU(Dosing Control Unit)70とを有する。   As shown in FIG. 1, the engine system 200 mainly includes an engine E as a diesel engine, an intake system IN that supplies intake air to the engine E, a fuel supply system FS that supplies fuel to the engine E, An exhaust system EX that exhausts exhaust gas from the engine E, sensors 100 to 119 that detect various states relating to the engine system 200, a PCM (Power-train Control Module) 60 that controls the engine system 200, and an SCR catalyst 47 And a DCU (Dosing Control Unit) 70 for performing control related to the above.

まず、吸気系INは、吸気が通過する吸気通路1を有しており、この吸気通路1上には、上流側から順に、外部から導入された空気を浄化するエアクリーナ3と、通過する吸気を圧縮して吸気圧を上昇させる、ターボ過給機5のコンプレッサと、外気や冷却水により吸気を冷却するインタークーラ8と、通過する吸気流量を調整する吸気シャッター弁7(スロットルバルブに相当する)と、エンジンEに供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク12と、が設けられている。
また、吸気系INにおいて、エアクリーナ3の直下流側の吸気通路1上には吸入空気量を検出するエアフローセンサ101及び吸気温度を検出する温度センサ102が設けられ、ターボ過給機5には吸気の圧力を検出する圧力センサ103が設けられ、インタークーラ8の直下流側の吸気通路1上には吸気温度を検出する温度センサ106が設けられ、吸気シャッター弁7には当該吸気シャッター弁7の開度を検出するポジションセンサ105が設けられ、サージタンク12には吸気マニホールドにおける吸気の圧力を検出する圧力センサ108が設けられている。これらの吸気系INに設けられた各種センサ101〜108は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号S101〜S108をPCM60に出力する。
First, the intake system IN has an intake passage 1 through which intake air passes, and an air cleaner 3 that purifies air introduced from the outside in order from the upstream side, and intake air that passes through the intake passage 1. The compressor of the turbocharger 5 that compresses and raises the intake pressure, the intercooler 8 that cools the intake air by outside air or cooling water, and the intake shutter valve 7 that adjusts the intake air flow rate (corresponding to a throttle valve) And a surge tank 12 for temporarily storing the intake air supplied to the engine E.
In the intake system IN, an air flow sensor 101 for detecting the intake air amount and a temperature sensor 102 for detecting the intake air temperature are provided on the intake passage 1 immediately downstream of the air cleaner 3. A pressure sensor 103 for detecting the pressure of the intake air is provided. A temperature sensor 106 for detecting the intake air temperature is provided on the intake passage 1 immediately downstream of the intercooler 8. A position sensor 105 for detecting the opening degree is provided, and the surge tank 12 is provided with a pressure sensor 108 for detecting the pressure of intake air in the intake manifold. Various sensors 101 to 108 provided in the intake system IN output detection signals S101 to S108 corresponding to the detected parameters to the PCM 60, respectively.

次に、エンジンEは、吸気通路1(詳しくは吸気マニホールド)から供給された吸気を燃焼室17内に導入する吸気バルブ15と、燃焼室17に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁20と、通電により発熱する発熱部(以下では符号「21a」を付す。)を燃焼室17内に備えたグロープラグ21と、燃焼室17内での混合気の燃焼により往復運動するピストン23と、ピストン23の往復運動により回転されるクランクシャフト25と、燃焼室17内での混合気の燃焼により発生した排気ガスを排気通路41へ排出する排気バルブ27と、を有する。また、エンジンEには、クランクシャフト25における上死点などを基準とした回転角としてのクランク角を検出するクランク角センサ100が設けられており、このクランク角センサ100は、検出したクランク角に対応する検出信号S100をPCM60に出力し、PCM60は、この検出信号S100に基づきエンジン回転数を取得する。   Next, the engine E includes an intake valve 15 for introducing the intake air supplied from the intake passage 1 (specifically, an intake manifold) into the combustion chamber 17, a fuel injection valve 20 for injecting fuel toward the combustion chamber 17, A glow plug 21 provided with a heat generating portion (hereinafter referred to as “21a”) in the combustion chamber 17, a piston 23 reciprocating by combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17, and a piston 23 A crankshaft 25 that is rotated by the reciprocating motion of the exhaust gas, and an exhaust valve 27 that discharges exhaust gas generated by combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 to the exhaust passage 41. Further, the engine E is provided with a crank angle sensor 100 that detects a crank angle as a rotation angle with respect to a top dead center in the crankshaft 25, and the crank angle sensor 100 is provided at the detected crank angle. The corresponding detection signal S100 is output to the PCM 60, and the PCM 60 acquires the engine speed based on the detection signal S100.

燃料供給系FSは、燃料を貯蔵する燃料タンク30と、燃料タンク30から燃料噴射弁20に燃料を供給するための燃料供給通路38とを有する。燃料供給通路38には、上流側から順に、低圧燃料ポンプ31と、高圧燃料ポンプ33と、コモンレール35とが設けられている。   The fuel supply system FS includes a fuel tank 30 that stores fuel, and a fuel supply passage 38 that supplies fuel from the fuel tank 30 to the fuel injection valve 20. In the fuel supply passage 38, a low-pressure fuel pump 31, a high-pressure fuel pump 33, and a common rail 35 are provided in order from the upstream side.

次に、排気系EXは、排気ガスが通過する排気通路41を有しており、この排気通路41上には、通過する排気ガスによって回転され、この回転によって上記したようにコンプレッサを駆動するターボ過給機5のタービンが設けられている。更に、このタービンの下流側の排気通路41上には、上流側から順に、排気ガス中のNOxを浄化するNOx触媒45と、排気ガス中の粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF:Diesel particulate filter)46と、DPF46の下流側の排気通路41中に尿素を噴射する尿素インジェクタ51と、尿素インジェクタ51から噴射された尿素を加水分解してアンモニアを生成し、このアンモニアを排気ガス中のNOxと反応(還元)させてNOxを浄化するSCR(Selective Catalytic Reduction)触媒47と、SCR触媒47から排出された未反応のアンモニアを酸化させて浄化するスリップ触媒48と、が設けられている。なお、尿素インジェクタ51は、DCU70から供給される制御信号S51によって、排気通路41中に尿素を噴射するための制御が行われる。   Next, the exhaust system EX has an exhaust passage 41 through which exhaust gas passes. A turbo that is rotated by the exhaust gas passing through the exhaust passage 41 and drives the compressor as described above by this rotation. A turbine of the supercharger 5 is provided. Further, on the exhaust passage 41 on the downstream side of the turbine, NOx catalyst 45 for purifying NOx in the exhaust gas and particulate matter (PM) in the exhaust gas are collected in order from the upstream side. A diesel particulate filter (DPF) 46, a urea injector 51 for injecting urea into the exhaust passage 41 downstream of the DPF 46, and urea injected from the urea injector 51 are hydrolyzed to generate ammonia. SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst 47 for purifying NOx by reacting (reducing) this NOx with NOx in the exhaust gas, and slip catalyst 48 for oxidizing and purifying unreacted ammonia discharged from SCR catalyst 47 And are provided. The urea injector 51 is controlled to inject urea into the exhaust passage 41 by a control signal S51 supplied from the DCU 70.

ここで、NOx触媒45についてより具体的に説明する。NOx触媒45は、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりも大きいリーンな状態(λ>1)において排気ガス中のNOxを吸蔵し、この吸蔵したNOxを、排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍である状態(λ≒1)あるいは理論空燃比よりも小さいリッチな状態(λ<1)において還元する、NOx吸蔵還元型触媒(NSC:NOx Storage Catalyst)である。また、NOx触媒45は、このNSCとしての機能だけでなく、排出ガス中の酸素を用いて炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)などを酸化して水と二酸化炭素に変化させるディーゼル酸化触媒(DOC:Diesel Oxidation Catalyst)としての機能も有するように構成されている。具体的には、NOx触媒45は、DOCの触媒材層の表面をNSCの触媒材によりコーティングすることで作られている。   Here, the NOx catalyst 45 will be described more specifically. The NOx catalyst 45 occludes NOx in the exhaust gas in a lean state (λ> 1) in which the air-fuel ratio of the exhaust gas is larger than the stoichiometric air-fuel ratio. This is a NOx storage reduction catalyst (NSC) that reduces in the vicinity (λ≈1) or in a rich state (λ <1) smaller than the stoichiometric air-fuel ratio. The NOx catalyst 45 not only functions as this NSC, but also oxidizes hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), etc. using oxygen in the exhaust gas to change them into water and carbon dioxide. It is comprised so that it may also have a function as a catalyst (DOC: Diesel Oxidation Catalyst). Specifically, the NOx catalyst 45 is made by coating the surface of a DOC catalyst material layer with an NSC catalyst material.

また、排気系EXにおいては、ターボ過給機5のタービンの上流側の排気通路41上には排気ガスの圧力を検出する圧力センサ109及び排気ガスの温度を検出する温度センサ110が設けられ、ターボ過給機5のタービンの直下流側の排気通路41上には酸素濃度を検出するO2センサ111が設けられている。更に、排気系EXには、NOx触媒45の直上流側の排気ガスの温度を検出する温度センサ112と、NOx触媒45とDPF46との間の排気ガスの温度を検出する温度センサ113と、DPF46の直上流側と直下流側との排気ガスの圧力差を検出する差圧センサ114と、DPF46の直下流側の排気ガスの温度を検出する温度センサ115と、DPF46の直下流側の排気ガス中のNOxの濃度を検出するNOxセンサ116と、SCR触媒47の直上流側の排気ガスの温度を検出する温度センサ117と、SCR触媒47の直下流側の排気ガス中のNOxの濃度を検出するNOxセンサ118と、スリップ触媒48の直上流側の排気ガス中のPMを検出するPMセンサ119と、が設けられている。これらの排気系EXに設けられた各種センサセンサ109〜119は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号S109〜S119をPCM60に出力する。 In the exhaust system EX, a pressure sensor 109 for detecting the pressure of the exhaust gas and a temperature sensor 110 for detecting the temperature of the exhaust gas are provided on the exhaust passage 41 upstream of the turbine of the turbocharger 5. An O 2 sensor 111 for detecting the oxygen concentration is provided on the exhaust passage 41 immediately downstream of the turbine of the turbocharger 5. Further, the exhaust system EX includes a temperature sensor 112 for detecting the temperature of the exhaust gas immediately upstream of the NOx catalyst 45, a temperature sensor 113 for detecting the temperature of the exhaust gas between the NOx catalyst 45 and the DPF 46, and the DPF 46. Differential pressure sensor 114 for detecting the pressure difference between the exhaust gas immediately upstream and the downstream side, a temperature sensor 115 for detecting the temperature of the exhaust gas immediately downstream of the DPF 46, and the exhaust gas immediately downstream of the DPF 46 NOx sensor 116 for detecting the concentration of NOx in the exhaust gas, temperature sensor 117 for detecting the temperature of the exhaust gas immediately upstream of the SCR catalyst 47, and the concentration of NOx in the exhaust gas immediately downstream of the SCR catalyst 47 And a PM sensor 119 for detecting PM in the exhaust gas immediately upstream of the slip catalyst 48. Various sensor sensors 109 to 119 provided in the exhaust system EX output detection signals S109 to S119 corresponding to the detected parameters to the PCM 60, respectively.

更に、本実施形態では、ターボ過給機5は、排気エネルギーが低い低回転域から高回転域まで全域で効率よく高過給を得られる2段過給システムとして構成されている。即ち、ターボ過給機5は、高回転域において多量の空気を過給するための大型ターボチャージャー5aと、低い排気エネルギーでも効率よく過給を行える小型ターボチャージャー5bと、小型ターボチャージャー5bのコンプレッサへの吸気の流れを制御するコンプレッサバイパスバルブ5cと、小型ターボチャージャー5bのタービンへの排気の流れを制御するレギュレートバルブ5dと、大型ターボチャージャー5aのタービンへの排気の流れを制御するウェイストゲートバルブ5eとを備えており、エンジンEの運転状態(エンジン回転数及び負荷)に応じて各バルブを駆動することにより、大型ターボチャージャー5aと小型ターボチャージャー5bによる過給を切り替える。   Further, in the present embodiment, the turbocharger 5 is configured as a two-stage supercharging system that can efficiently obtain high supercharging throughout the entire range from a low rotation range to a high rotation range where the exhaust energy is low. That is, the turbocharger 5 includes a large turbocharger 5a for supercharging a large amount of air in a high rotation range, a small turbocharger 5b capable of efficiently supercharging with low exhaust energy, and a compressor of the small turbocharger 5b. A compressor bypass valve 5c for controlling the flow of intake air to the turbine, a regulator valve 5d for controlling the flow of exhaust gas to the turbine of the small turbocharger 5b, and a waste gate for controlling the flow of exhaust gas to the turbine of the large turbocharger 5a A valve 5e is provided, and the supercharging by the large turbocharger 5a and the small turbocharger 5b is switched by driving each valve according to the operating state (engine speed and load) of the engine E.

本実施形態によるエンジンシステム200は、EGR装置43を更に有する。このEGR装置43は、ターボ過給機5のタービンの上流側の排気通路41とターボ過給機5のコンプレッサの下流側(詳しくはインタークーラ8の下流側)の吸気通路1とを接続するEGR通路43aと、EGR通路43aを通過する排気ガスを冷却するEGRクーラ43bと、EGR通路43aを通過させる排気ガスの流量を調整する第1EGRバルブ43cと、EGRクーラ43bをバイパスさせて排気ガスを流すためのEGRクーラバイパス通路43dと、EGRクーラバイパス通路43dを通過させる排気ガスの流量を調整する第2EGRバルブ43eと、を有する。   The engine system 200 according to the present embodiment further includes an EGR device 43. The EGR device 43 connects the exhaust passage 41 upstream of the turbine of the turbocharger 5 and the intake passage 1 downstream of the compressor of the turbocharger 5 (specifically, downstream of the intercooler 8). The passage 43a, the EGR cooler 43b that cools the exhaust gas that passes through the EGR passage 43a, the first EGR valve 43c that adjusts the flow rate of the exhaust gas that passes through the EGR passage 43a, and the EGR cooler 43b are bypassed to flow the exhaust gas. The EGR cooler bypass passage 43d and the second EGR valve 43e for adjusting the flow rate of the exhaust gas passing through the EGR cooler bypass passage 43d are provided.

次に、図2を参照して、本発明の一実施形態によるエンジンの排気浄化装置の電気的構成について説明する。図2は、本発明の一実施形態によるエンジンの排気浄化装置の電気的構成を示すブロック図である。   Next, with reference to FIG. 2, an electrical configuration of an engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of an engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention.

本発明の実施形態によるPCM60は、上述した各種センサ100〜119の検出信号S100〜S119に加えて、アクセルペダルの開度(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ150、及び車速を検出する車速センサ151のそれぞれが出力した検出信号S150、S151に基づいて、主に、燃料噴射弁20に対する制御を行うべく制御信号S20を出力し、吸気シャッター弁7に対する制御を行うべく制御信号S7を出力し、グロープラグ21に対する制御を行うべく制御信号S21を出力し、第1及び第2EGRバルブ43c、43eのそれぞれに対する制御を行うべく制御信号S431、S432を出力する。   In addition to the detection signals S100 to S119 of the various sensors 100 to 119 described above, the PCM 60 according to the embodiment of the present invention detects an accelerator opening sensor 150 that detects an accelerator pedal opening (accelerator opening), and a vehicle speed. Based on the detection signals S150 and S151 output from the vehicle speed sensors 151, the control signal S20 is mainly output to control the fuel injection valve 20, and the control signal S7 is output to control the intake shutter valve 7. Then, a control signal S21 is output to control the glow plug 21, and control signals S431 and S432 are output to control each of the first and second EGR valves 43c and 43e.

特に、本実施形態では、PCM60は、排気ガスの空燃比を目標空燃比(具体的には理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりも小さい所定の空燃比)に設定するように燃料噴射弁20からポスト噴射させて、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元させるための制御(NOx還元制御)を行う。つまり、PCM60は、ドライバのアクセル操作に応じたエンジントルクを出力させるために気筒内に燃料を噴射するメイン噴射に加えて(基本的にはメイン噴射においては排気ガスの空燃比がリーンになるように燃料噴射量等が設定される)、このメイン噴射の後に、エンジントルクの出力に寄与しないタイミング(具体的には膨張行程)で燃料を噴射するポスト噴射を行って、排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍である状態(λ≒1)あるいは理論空燃比よりも小さいリッチな状態(λ<1)に設定されるようにして、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元させる。以下では、このようなNOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元させるための制御を「DeNOx制御」と呼ぶ。なお、「DeNOx」の文言中の「De」は分離や除去を意味する接頭語である。   In particular, in the present embodiment, the PCM 60 sets the air-fuel ratio of the exhaust gas from the fuel injection valve 20 so as to set the target air-fuel ratio (specifically, near the stoichiometric air-fuel ratio or a predetermined air-fuel ratio smaller than the stoichiometric air-fuel ratio). Control (NOx reduction control) is performed to reduce the NOx occluded in the NOx catalyst 45 by post injection. That is, the PCM 60 adds to the main injection that injects fuel into the cylinders in order to output the engine torque according to the driver's accelerator operation (basically, the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes lean in the main injection). After this main injection, post injection is performed to inject fuel at a timing that does not contribute to engine torque output (specifically, an expansion stroke), and the air-fuel ratio of the exhaust gas is reduced. The NOx occluded in the NOx catalyst 45 is reduced so as to be set to a state close to the theoretical air-fuel ratio (λ≈1) or a rich state smaller than the theoretical air-fuel ratio (λ <1). Hereinafter, such control for reducing the NOx stored in the NOx catalyst 45 is referred to as “DeNOx control”. Note that “De” in the word “DeNOx” is a prefix meaning separation or removal.

また、詳細は後述するが、PCM60は、「NOx還元制御手段」及び「EGR制御手段」等として機能する。   Although details will be described later, the PCM 60 functions as “NOx reduction control means”, “EGR control means”, and the like.

なお、PCM60は、CPU、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。   The PCM 60 stores a CPU, various programs interpreted and executed on the CPU (including a basic control program such as an OS and an application program that is activated on the OS and realizes a specific function), programs, and various data. It is configured by a computer having an internal memory such as a ROM or RAM for storing.

<燃料噴射制御>
次に、図3を参照して、本発明の実施形態による燃料噴射制御について説明する。図3は、本発明の実施形態による燃料噴射制御を示すフローチャート(燃料噴射制御フロー)である。この燃料噴射制御フローは、車両のイグニッションがオンにされてPCM60に電源が投入された場合に開始され、所定の周期で繰り返し実行される。
<Fuel injection control>
Next, the fuel injection control according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart (fuel injection control flow) showing the fuel injection control according to the embodiment of the present invention. This fuel injection control flow is started when the ignition of the vehicle is turned on and the PCM 60 is turned on, and is repeatedly executed at a predetermined cycle.

まず、ステップS101では、PCM60は、車両の運転状態を取得する。具体的には、PCM60は、少なくとも、アクセル開度センサ150が検出したアクセル開度、車速センサ151が検出した車速、クランク角センサ100が検出したクランク角、及び車両の変速機に現在設定されているギヤ段を取得する。   First, in step S101, the PCM 60 acquires the driving state of the vehicle. Specifically, the PCM 60 is currently set to at least the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor 150, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 151, the crank angle detected by the crank angle sensor 100, and the transmission of the vehicle. Get the gear position.

次いで、ステップS102では、PCM60は、ステップS101で取得されたアクセルペダルの操作等を含む車両の運転状態に基づき、目標加速度を設定する。具体的には、PCM60は、種々の車速及び種々のギヤ段について規定された加速度特性マップ(予め作成されてメモリなどに記憶されている)の中から、現在の車速及びギヤ段に対応する加速度特性マップを選択し、選択した加速度特性マップを参照して現在のアクセル開度に対応する目標加速度を決定する。   Next, in step S102, the PCM 60 sets a target acceleration based on the driving state of the vehicle including the operation of the accelerator pedal acquired in step S101. Specifically, the PCM 60 determines the acceleration corresponding to the current vehicle speed and gear stage from acceleration characteristic maps (created in advance and stored in a memory or the like) defined for various vehicle speeds and various gear stages. A characteristic map is selected, and a target acceleration corresponding to the current accelerator opening is determined with reference to the selected acceleration characteristic map.

次いで、ステップS103では、PCM60は、ステップS102で決定された目標加速度を実現するためのエンジンEの目標トルクを決定する。この場合、PCM60は、現在の車速、ギヤ段、路面勾配、路面μなどに基づき、エンジンEが出力可能なトルクの範囲内で、目標トルクを決定する。   Next, in step S103, the PCM 60 determines a target torque of the engine E for realizing the target acceleration determined in step S102. In this case, the PCM 60 determines a target torque within the range of torque that can be output by the engine E based on the current vehicle speed, gear stage, road surface gradient, road surface μ, and the like.

次いで、ステップS104では、PCM60は、ステップS103で決定された目標トルクをエンジンEから出力させるべく、当該目標トルク及びエンジン回転数に基づいて、燃料噴射弁20から噴射させるべき燃料噴射量を算出する。この燃料噴射量は、メイン噴射において適用する燃料噴射量(メイン噴射量)である。   Next, in step S104, the PCM 60 calculates the fuel injection amount to be injected from the fuel injection valve 20 based on the target torque and the engine speed so as to output the target torque determined in step S103 from the engine E. . This fuel injection amount is a fuel injection amount (main injection amount) applied in main injection.

他方で、上記したステップS102〜S104の処理と並行して、ステップS105において、PCM60は、エンジンEの運転状態に応じた燃料の噴射パターンを設定する。具体的には、PCM60は、上記したDeNOx制御を行う場合には、メイン噴射に加えてポスト噴射を少なくとも行う燃料噴射パターンを設定する。この場合、PCM60は、ポスト噴射において適用する燃料噴射量(ポスト噴射量)や、ポスト噴射を行うタイミング(ポスト噴射タイミングなど)も決定する。これらについては、詳細は後述する。   On the other hand, in parallel with the processing of steps S102 to S104 described above, in step S105, the PCM 60 sets a fuel injection pattern according to the operating state of the engine E. Specifically, when performing the above-described DeNOx control, the PCM 60 sets a fuel injection pattern for performing at least post injection in addition to main injection. In this case, the PCM 60 also determines the fuel injection amount (post injection amount) applied in the post injection and the timing (post injection timing etc.) for performing the post injection. Details of these will be described later.

ステップS104及びS105の後、ステップS106に進み、PCM60は、ステップS104で算出されたメイン噴射量及びステップS105で設定された燃料噴射パターンに基づき(ポスト噴射を行う場合にはポスト噴射量やポスト噴射タイミングも含む)、燃料噴射弁20を制御する。つまり、PCM60は、所望の燃料噴射パターンにおいて所望の量の燃料が噴射されるように燃料噴射弁20を制御する。   After steps S104 and S105, the process proceeds to step S106, where the PCM 60 is based on the main injection amount calculated in step S104 and the fuel injection pattern set in step S105 (when post injection is performed, the post injection amount or post injection). The fuel injection valve 20 is controlled. That is, the PCM 60 controls the fuel injection valve 20 so that a desired amount of fuel is injected in a desired fuel injection pattern.

次に、図4を参照して、本発明の実施形態においてDeNOx制御時に適用するポスト噴射量(以下では「DeNOx用ポスト噴射量」と呼ぶ。)の算出方法について説明する。図4は、本発明の実施形態によるDeNOx用ポスト噴射量算出処理を示すフローチャート(DeNOx用ポスト噴射量算出フロー)である。このDeNOx用ポスト噴射量算出フローは、PCM60によって所定の周期で繰り返し実行されると共に、図3に示した燃料噴射制御フローと並行して実行される。つまり、燃料噴射制御が行われている最中に、DeNOx用ポスト噴射量が随時算出される。   Next, a method for calculating the post injection amount (hereinafter referred to as “DeNOx post injection amount”) applied during DeNOx control in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a flowchart (DeNOx post injection amount calculation flow) showing the DeNOx post injection amount calculation processing according to the embodiment of the present invention. This DeNOx post-injection amount calculation flow is repeatedly executed by the PCM 60 at a predetermined cycle, and is executed in parallel with the fuel injection control flow shown in FIG. That is, while the fuel injection control is being performed, the post injection amount for DeNOx is calculated as needed.

まず、ステップS201では、PCM60は、エンジンEの運転状態を取得する。具体的には、PCM60は、少なくとも、エアフローセンサ101によって検出された吸入空気量(新気量)、O2センサ111によって検出された排気ガスの酸素濃度、図3のステップS104で算出されたメイン噴射量を取得する。加えて、PCM60は、所定のモデルなどにより求められた、EGR装置43によって吸気系INに還流される排気ガス量(EGRガス量)も取得する。 First, in step S201, the PCM 60 acquires the operating state of the engine E. Specifically, the PCM 60 determines at least the intake air amount (fresh air amount) detected by the air flow sensor 101, the oxygen concentration of the exhaust gas detected by the O 2 sensor 111, and the main calculated in step S104 of FIG. Get the injection amount. In addition, the PCM 60 also obtains an exhaust gas amount (EGR gas amount) recirculated to the intake system IN by the EGR device 43, which is obtained by a predetermined model or the like.

次いで、ステップS202では、PCM60は、ステップS201で取得された新気量及びEGRガス量に基づき、エンジンEに導入される空気量(つまり充填量)を算出する。そして、ステップS203では、PCM60は、ステップS202で算出された充填量から、エンジンEに導入される空気の酸素濃度を算出する。   Next, in step S202, the PCM 60 calculates the amount of air (that is, the filling amount) introduced into the engine E based on the fresh air amount and the EGR gas amount acquired in step S201. In step S203, the PCM 60 calculates the oxygen concentration of the air introduced into the engine E from the filling amount calculated in step S202.

次いで、ステップS204では、PCM60は、メイン噴射に加えてポスト噴射することで、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元させるために排気ガスの空燃比を理論空燃比近傍あるいは理論空燃比以下の目標空燃比に設定するのに必要なポスト噴射量(DeNOx用ポスト噴射量)を算出する。つまり、PCM60は、排気ガスの空燃比を目標空燃比にするためにメイン噴射量に加えてどれだけのポスト噴射量を適用すればよいかを決定する。この場合、PCM60は、ステップS201で取得された酸素濃度(O2センサ111によって検出された酸素濃度)と、ステップS203で算出された酸素濃度との差を考慮して、DeNOx用ポスト噴射量を算出する。具体的には、PCM60は、メイン噴射した燃料を燃焼させたときに発生する排気ガスの空燃比から、検出された酸素濃度と算出された酸素濃度との差に応じてフィードバック処理を適宜行って、排気ガスの空燃比を目標空燃比にするためのDeNOx用ポスト噴射量を算出する。このようにDeNOx用ポスト噴射量を算出することで、DeNOx制御におけるポスト噴射によって、排気ガスの空燃比を精度良く目標空燃比に設定して、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを確実に還元させるようにしている。 Next, in step S204, the PCM 60 performs post-injection in addition to main injection, so that the NOx occluded in the NOx catalyst 45 is reduced, so that the air-fuel ratio of the exhaust gas is near or below the stoichiometric air-fuel ratio. A post injection amount (DeNOx post injection amount) necessary to set the air-fuel ratio is calculated. That is, the PCM 60 determines how much post injection amount should be applied in addition to the main injection amount in order to set the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio. In this case, the PCM 60 considers the difference between the oxygen concentration acquired in step S201 (the oxygen concentration detected by the O 2 sensor 111) and the oxygen concentration calculated in step S203, and determines the post-injection amount for DeNOx. calculate. Specifically, the PCM 60 appropriately performs feedback processing according to the difference between the detected oxygen concentration and the calculated oxygen concentration from the air-fuel ratio of the exhaust gas generated when the main injected fuel is burned. Then, the post-injection amount for DeNOx for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio is calculated. By calculating the post-injection amount for DeNOx in this way, the air-fuel ratio of the exhaust gas is accurately set to the target air-fuel ratio by post-injection in DeNOx control, and NOx occluded in the NOx catalyst 45 is reliably reduced. I am doing so.

<DeNOx制御>
以下では、本発明の実施形態によるDeNOx制御について具体的に説明する。
<DeNOx control>
Hereinafter, DeNOx control according to the embodiment of the present invention will be specifically described.

(基本概念)
最初に、本発明の実施形態によるDeNOx制御の基本概念について説明する。
(Basic concept)
First, the basic concept of DeNOx control according to an embodiment of the present invention will be described.

本実施形態では、PCM60は、NOx触媒45のNOx吸蔵量が所定量以上である場合、典型的にはNOx吸蔵量が限界付近にある場合に、NOx触媒45に吸蔵されたNOxをほぼ0にまで低下させるべく、排気ガスの空燃比を理論空燃比近傍あるいは理論空燃比以下の目標空燃比に継続的に設定するように燃料噴射弁20からポスト噴射させるDeNOx制御(本発明における「第2NOx還元制御」に相当し、以下では適宜「アクティブDeNOx制御」と呼ぶ。)を実行する。こうすることで、NOx触媒45に多量に吸蔵されたNOxを強制的に還元して、NOx触媒45のNOx浄化性能を確実に確保するようにする。   In this embodiment, the PCM 60 reduces the NOx occluded in the NOx catalyst 45 to approximately 0 when the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 is equal to or greater than a predetermined amount, typically when the NOx occlusion amount is near the limit. DeNOx control in which post-injection is performed from the fuel injection valve 20 so as to continuously set the air-fuel ratio of the exhaust gas to a target air-fuel ratio in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio or lower than the stoichiometric air-fuel ratio (“second NOx reduction in the present invention”). In the following, it is referred to as “active DeNOx control” as appropriate). By so doing, NOx stored in the NOx catalyst 45 in a large amount is forcibly reduced, and the NOx purification performance of the NOx catalyst 45 is reliably ensured.

また、本実施形態では、PCM60は、NOx触媒45のNOx吸蔵量が所定量未満であっても、車両の加速により排気ガスの空燃比がリッチ側に変化するときに、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元させるべく、排気ガスの空燃比を目標空燃比に一時的に設定するように燃料噴射弁20からポスト噴射させるDeNOx制御(本発明における「第1NOx還元制御」に相当し、以下では適宜「パッシブDeNOx制御」と呼ぶ。)を実行する。このパッシブDeNOx制御は、加速時のようなメイン噴射量が増加して排気ガスの空燃比が低下するような状況に乗じて、空燃比を理論空燃比近傍あるいは理論空燃比以下の目標空燃比に設定するようにポスト噴射を行うので、排気ガスの空燃比が低下しない状況(つまり非加速時)においてDeNOx制御を行う場合よりも、空燃比を目標空燃比に設定するためのポスト噴射量が少なくなる。また、パッシブDeNOx制御は、車両の加速に乗じて行われるので、比較的高頻度で行われることとなる。   Further, in this embodiment, even if the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 is less than a predetermined amount, the PCM 60 is occluded in the NOx catalyst 45 when the air-fuel ratio of the exhaust gas changes to the rich side due to vehicle acceleration. In order to reduce the NOx, the DeNOx control (which corresponds to the “first NOx reduction control” in the present invention, which is post-injected from the fuel injection valve 20 so as to temporarily set the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio, is described below. Appropriately called “passive DeNOx control”). In this passive DeNOx control, the air-fuel ratio is adjusted to a target air-fuel ratio in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio or below the stoichiometric air-fuel ratio by multiplying the situation where the main injection amount increases during acceleration and the air-fuel ratio of the exhaust gas decreases. Since the post-injection is performed so as to be set, the post-injection amount for setting the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio is smaller than in the case where the DeNOx control is performed in a situation where the air-fuel ratio of the exhaust gas does not decrease (that is, during non-acceleration) Become. Further, since the passive DeNOx control is performed by taking advantage of acceleration of the vehicle, it is performed at a relatively high frequency.

本実施形態では、このようなパッシブDeNOx制御を適用することで、DeNOxによる燃費悪化などを抑制しつつ、DeNOxを高頻度で行うようにする。パッシブDeNOx制御は比較的短い期間しか行われないが、高頻度で行われるので、NOx触媒45のNOx吸蔵量を効率的に低下させることができる。その結果、NOx触媒45のNOx吸蔵量が所定量以上になりにくくなるので、パッシブDeNOx制御よりも多量のポスト噴射量を要するアクティブDeNOx制御の実行頻度を低下させることができ、DeNOxによる燃費悪化を効果的に改善することが可能となる。   In the present embodiment, by applying such passive DeNOx control, DeNOx is performed at a high frequency while suppressing deterioration in fuel consumption due to DeNOx. Although the passive DeNOx control is performed only for a relatively short period, it is performed at a high frequency, so that the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 can be efficiently reduced. As a result, the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 is less likely to exceed a predetermined amount, so that the frequency of execution of active DeNOx control that requires a larger amount of post-injection than passive DeNOx control can be reduced, and fuel consumption deterioration due to DeNOx can be reduced. It becomes possible to improve effectively.

更に、本実施形態では、上記のアクティブDeNOx制御を実行する場合、ポスト噴射させた燃料をエンジンEの筒内において燃焼させることで、排気ガスの空燃比を目標空燃比に設定するようにする。この場合、PCM60は、ポスト噴射された燃料が筒内において燃焼されるタイミングにおいてポスト噴射を行う。具体的には、PCM60は、エンジンEの膨張行程前半における所定のタイミングを、アクティブDeNOx制御でのポスト噴射タイミングとして設定する。このようなポスト噴射タイミングをアクティブDeNOx制御において適用することで、ポスト噴射された燃料がそのまま未燃燃料(つまりHC)として排出されることや、ポスト噴射された燃料によるオイル希釈を抑制するようにしている。   Further, in the present embodiment, when the above-described active DeNOx control is executed, the post-injected fuel is burned in the cylinder of the engine E, so that the air-fuel ratio of the exhaust gas is set to the target air-fuel ratio. In this case, the PCM 60 performs the post-injection at the timing when the post-injected fuel is combusted in the cylinder. Specifically, the PCM 60 sets a predetermined timing in the first half of the expansion stroke of the engine E as a post injection timing in the active DeNOx control. By applying such post injection timing in the active DeNOx control, the post-injected fuel is discharged as it is as unburned fuel (that is, HC) and the oil dilution by the post-injected fuel is suppressed. ing.

他方で、本実施形態では、PCM60は、上記のパッシブDeNOx制御を実行する場合には、ポスト噴射させた燃料をエンジンEの筒内において燃焼させずに未燃燃料として排気通路41に排出させることで、排気ガスの空燃比を目標空燃比に設定するようにする。この場合、PCM60は、ポスト噴射された燃料が筒内において燃焼されずに少なくとも一部が未燃燃料として排気通路41に排出されるタイミングにおいてポスト噴射を行う。具体的には、PCM60は、エンジンEの膨張行程後半における所定のタイミングを、パッシブDeNOx制御でのポスト噴射タイミングとして設定する。原則、このパッシブDeNOx制御でのポスト噴射タイミングは、上記したアクティブDeNOx制御でのポスト噴射タイミングよりも遅角側に設定される。このようなポスト噴射タイミングをパッシブDeNOx制御において適用することで、ポスト噴射された燃料が筒内において燃焼してスモーク(煤)が発生することを抑制するようにしている。   On the other hand, in the present embodiment, when the above-described passive DeNOx control is performed, the PCM 60 causes the post-injected fuel to be discharged into the exhaust passage 41 as unburned fuel without burning in the cylinder of the engine E. Thus, the air-fuel ratio of the exhaust gas is set to the target air-fuel ratio. In this case, the PCM 60 performs post-injection at a timing at which at least a part of the post-injected fuel is not burned in the cylinder and is discharged to the exhaust passage 41 as unburned fuel. Specifically, the PCM 60 sets a predetermined timing in the latter half of the expansion stroke of the engine E as a post injection timing in the passive DeNOx control. In principle, the post-injection timing in the passive DeNOx control is set to be retarded from the post-injection timing in the active DeNOx control. By applying such post-injection timing in passive DeNOx control, it is possible to prevent the post-injected fuel from burning in the cylinder and generating smoke.

ここで、図5を参照して、本発明の実施形態においてパッシブDeNOx制御及びアクティブDeNOx制御のそれぞれを実行するエンジンEの運転領域について説明する。図5は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジン負荷を示している。また、図5において、曲線L1は、エンジンEの最大トルク線を示している。   Here, with reference to FIG. 5, the operation area | region of the engine E which performs each of passive DeNOx control and active DeNOx control in embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 5 shows the engine speed on the horizontal axis and the engine load on the vertical axis. In FIG. 5, a curve L1 indicates the maximum torque line of the engine E.

図5に示すように、本実施形態では、PCM60は、エンジン負荷が第1所定負荷Lo1以上で第2所定負荷Lo2(>第1所定負荷Lo1)未満である中負荷域にあり、且つ、エンジン回転数が第1所定回転数N1以上で第2所定回転数N2(>第1所定回転数N1)未満である中回転域にある場合に、つまりエンジン負荷及びエンジン回転数が符号R12に示す運転領域(以下では「アクティブDeNOx実行領域R12」と呼ぶ。)に含まれる場合に、アクティブDeNOx制御を実行する。このようなアクティブDeNOx実行領域R12を採用する理由は以下の通りである。   As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the PCM 60 is in an intermediate load range where the engine load is equal to or higher than the first predetermined load Lo1 and lower than the second predetermined load Lo2 (> first predetermined load Lo1), and When the engine speed is in the middle engine speed range that is greater than or equal to the first predetermined engine speed N1 and less than the second predetermined engine speed N2 (> the first predetermined engine speed N1), that is, the engine load and the engine engine speed are indicated by reference numeral R12 When included in the region (hereinafter referred to as “active DeNOx execution region R12”), the active DeNOx control is executed. The reason for adopting such an active DeNOx execution region R12 is as follows.

上述したように、アクティブDeNOx制御を実行する場合、ポスト噴射された燃料がそのまま排出されることによるHCの発生やポスト噴射された燃料によるオイル希釈などを抑制する観点から、ポスト噴射された燃料が筒内において燃焼されるタイミングにおいてポスト噴射を行う。この場合、本実施形態では、ポスト噴射された燃料を燃焼させたときに、スモークの発生を抑制すると共に、HCの発生(つまり不完全燃焼による未燃燃料の排出)を抑制するようにする。具体的には、ポスト噴射された燃料が燃焼するまでの時間をできるだけかせぐようにし、つまり空気と燃料が適切に混合された状態で着火が生じるようにして、スモーク及びHCの発生を抑制している。このために、アクティブDeNOx制御時には適量のEGRガスを導入することで、ポスト噴射された燃料の着火を効果的に遅延させるようにしている。   As described above, when executing the active DeNOx control, the post-injected fuel is reduced from the viewpoint of suppressing the generation of HC due to the post-injected fuel being discharged as it is or the oil dilution by the post-injected fuel. Post injection is performed at the timing of combustion in the cylinder. In this case, in this embodiment, when the post-injected fuel is burned, the generation of smoke is suppressed and the generation of HC (that is, the discharge of unburned fuel due to incomplete combustion) is suppressed. Specifically, the generation of smoke and HC is suppressed by maximizing the time until the post-injected fuel burns as much as possible, that is, ignition occurs in a state where air and fuel are properly mixed. Yes. For this reason, the ignition of post-injected fuel is effectively delayed by introducing an appropriate amount of EGR gas during active DeNOx control.

なお、アクティブDeNOx制御時にHCの発生を抑制する理由は、上記のようにEGRガスを導入する場合に、HCもEGRガスとして吸気系INに還流されて、このHCがバインダとなって煤と結合してガスの通路が閉塞してしまうのを防止するためである。加えて、NOx触媒45の温度が低く、HCの浄化性能(NOx触媒45中のDOCによるHCの浄化性能)が確保されないような領域においてアクティブDeNOx制御を実行したときに、HCが浄化されずに排出されてしまうのを防止するためである。因みに、アクティブDeNOx実行領域R12には、そのようなHCの浄化性能が確保されないようなNOx触媒45の温度が比較的低い領域も含めている。
また、アクティブDeNOx制御時にスモークの発生を抑制する理由は、スモークに対応するPMはDPF46に捕集されるが、このDPF46に捕集されたPMを燃焼除去するためのDPF再生(DeNOx制御と同様にポスト噴射させる制御)が高頻度で行われて、燃費などが悪化してしまうのを抑制するためである。
The reason for suppressing the generation of HC during the active DeNOx control is that when EGR gas is introduced as described above, HC is also recirculated to the intake system IN as EGR gas, and this HC becomes a binder and is combined with soot. This is to prevent the gas passage from being blocked. In addition, when active DeNOx control is performed in an area where the temperature of the NOx catalyst 45 is low and HC purification performance (HC purification performance by DOC in the NOx catalyst 45) is not ensured, HC is not purified. This is to prevent discharge. Incidentally, the active DeNOx execution region R12 includes a region where the temperature of the NOx catalyst 45 where the HC purification performance is not ensured is relatively low.
The reason for suppressing the generation of smoke during active DeNOx control is that PM corresponding to the smoke is collected by the DPF 46, but DPF regeneration for burning and removing the PM collected by the DPF 46 (similar to DeNOx control). This is to prevent the fuel efficiency and the like from being deteriorated by frequently performing post-injection control).

ところで、エンジン負荷が高くなると、目標空燃比を実現するためにエンジンEに導入する空気を絞ることで、ポスト噴射された燃料を適切に燃焼させるのに必要な酸素が足りなくなってスモークやHCが発生する傾向にある。特に、エンジン負荷が高くなると、筒内温度が高くなり、ポスト噴射された燃料が着火するまでの時間を適切に確保することができずに途中で着火が生じ、つまり空気と燃料が適切に混合されていない状態で燃焼が生じ、スモークやHCが発生してしまう。他方で、エンジン負荷がかなり低い領域では、NOx触媒45の温度が低く、NOx触媒45のNOx還元機能が十分に発揮されなくなる。加えて、この領域では、ポスト噴射された燃料が適切に燃焼しなくなる、つまり失火が発生してしまう。
なお、上記ではエンジン負荷に関する現象を述べたが、エンジン回転数についても同様の現象が生じる。
By the way, when the engine load increases, the air introduced into the engine E in order to achieve the target air-fuel ratio is reduced, so that there is not enough oxygen necessary to properly burn the post-injected fuel, so that smoke and HC Tend to occur. In particular, when the engine load increases, the in-cylinder temperature rises and the time until the post-injected fuel is ignited cannot be properly secured, and ignition occurs midway, that is, the air and fuel are mixed properly. Combustion occurs in a state where it is not performed, and smoke and HC are generated. On the other hand, in a region where the engine load is considerably low, the temperature of the NOx catalyst 45 is low, and the NOx reduction function of the NOx catalyst 45 is not sufficiently exhibited. In addition, in this region, the post-injected fuel does not burn properly, that is, misfire occurs.
In addition, although the phenomenon regarding an engine load was described above, the same phenomenon arises also about an engine speed.

以上のことから、本実施形態では、中負荷域且つ中回転域に対応するエンジンEの運転領域を、アクティブDeNOx制御を実行するアクティブDeNOx実行領域R12として採用している。換言すると、本実施形態では、アクティブDeNOx実行領域R12でのみ、アクティブDeNOx制御を実行することとし、アクティブDeNOx実行領域R12以外の運転領域では、アクティブDeNOx制御の実行を禁止する。このようにアクティブDeNOx制御の実行を禁止することとしたエンジンEの運転領域では、特にアクティブDeNOx実行領域R12よりも高負荷側又は高回転側の領域では(符号R13を付した領域)では、SCR触媒47のNOx浄化性能が十分に確保されているので、SCR触媒47がNOxを浄化することとなり、DeNOx制御を実行しなくても車両からのNOxの排出を防止することができる。   From the above, in this embodiment, the operation region of the engine E corresponding to the medium load region and the medium rotation region is employed as the active DeNOx execution region R12 for executing the active DeNOx control. In other words, in this embodiment, the active DeNOx control is executed only in the active DeNOx execution region R12, and the execution of the active DeNOx control is prohibited in the operation region other than the active DeNOx execution region R12. Thus, in the operation region of the engine E for which execution of the active DeNOx control is prohibited, particularly in the region on the higher load side or the higher rotation side than the active DeNOx execution region R12 (region denoted by reference numeral R13), the SCR Since the NOx purification performance of the catalyst 47 is sufficiently secured, the SCR catalyst 47 purifies NOx, and NOx emission from the vehicle can be prevented without executing DeNOx control.

また、本実施形態では、SCR触媒47でNOxを浄化させる領域R13よりも更に高負荷側の領域(符号R11を付した領域であり、以下では「パッシブDeNOx実行領域R11」と呼ぶ。)では、排気ガス量が大きくなり、SCR触媒47でNOxを浄化しきれなくなるので、パッシブDeNOx制御を実行する。このパッシブDeNOx制御では、上記したように、ポスト噴射された燃料が筒内において燃焼されずに未燃燃料として排気通路41に排出されるタイミングにおいてポスト噴射を行う。パッシブDeNOx実行領域R11では、NOx触媒45の温度が十分に高く、HCの浄化性能(NOx触媒45中のDOCによるHCの浄化性能)が確保されているので、このように排出された未燃燃料をNOx触媒45で適切に浄化することができる。
なお、パッシブDeNOx制御において、アクティブDeNOx制御のようにポスト噴射された燃料を筒内において燃焼させると、スモークが発生してしまう。その理由は、上述したように、エンジン負荷が高くなるとアクティブDeNOx制御の実行を禁止することとした理由と同様である。そのため、パッシブDeNOx制御では、ポスト噴射された燃料を筒内において燃焼させずに未燃燃料として排気通路41に排出している。
Further, in this embodiment, in the region on the higher load side than the region R13 in which the SCR catalyst 47 purifies NOx (the region denoted by reference numeral R11, hereinafter referred to as “passive DeNOx execution region R11”). Since the amount of exhaust gas increases and the SCR catalyst 47 cannot completely purify NOx, passive DeNOx control is executed. In this passive DeNOx control, as described above, post-injection is performed at a timing at which the post-injected fuel is discharged into the exhaust passage 41 as unburned fuel without being combusted in the cylinder. In the passive DeNOx execution region R11, the temperature of the NOx catalyst 45 is sufficiently high, and the HC purification performance (HC purification performance by DOC in the NOx catalyst 45) is ensured, so the unburned fuel discharged in this way Can be appropriately purified by the NOx catalyst 45.
In passive DeNOx control, smoke is generated when post-injected fuel is combusted in the cylinder as in active DeNOx control. As described above, the reason is the same as the reason why the execution of the active DeNOx control is prohibited when the engine load increases. Therefore, in passive DeNOx control, the post-injected fuel is discharged into the exhaust passage 41 as unburned fuel without burning in the cylinder.

ここで、図5中の矢印A11に示すようにエンジンEの運転状態が変化したときのアクティブDeNOx制御の具体例について説明する。まず、エンジンEの運転状態がアクティブDeNOx実行領域R12に入ると(符号A12参照)、PCM60は、アクティブDeNOx制御を実行する。そして、エンジンEの運転状態がアクティブDeNOx実行領域R12を外れると(符号A13参照)、PCM60は、アクティブDeNOx制御を一旦中止する。このときには、SCR触媒47がNOxを浄化することとなる。そして、エンジンEの運転状態がアクティブDeNOx実行領域R12に再度入ると(符号A14参照)、PCM60は、アクティブDeNOx制御を再開する。こうすることで、NOx触媒45に吸蔵されたNOxがほぼ0に低下するまで、アクティブDeNOx制御を終了させないようにする。   Here, a specific example of active DeNOx control when the operating state of the engine E changes as indicated by an arrow A11 in FIG. 5 will be described. First, when the operating state of the engine E enters the active DeNOx execution region R12 (see A12), the PCM 60 executes active DeNOx control. When the operating state of the engine E deviates from the active DeNOx execution region R12 (see symbol A13), the PCM 60 temporarily stops the active DeNOx control. At this time, the SCR catalyst 47 purifies NOx. When the operating state of the engine E enters the active DeNOx execution region R12 again (see reference A14), the PCM 60 resumes active DeNOx control. By doing so, the active DeNOx control is not terminated until the NOx occluded in the NOx catalyst 45 drops to almost zero.

以下では、上記した本発明の実施形態によるアクティブDeNOx制御及びパッシブDeNOx制御について具体的に説明する。
まず、図6を参照して、本発明の実施形態によるアクティブDeNOx制御の実行要否を判定するために用いるアクティブDeNOx制御実行フラグの設定処理について説明する。図6は、アクティブDeNOx制御実行フラグの設定処理を示すフローチャート(アクティブDeNOx制御実行フラグ設定フロー)である。このアクティブDeNOx制御実行フラグ設定フローは、PCM60によって所定の周期で繰り返し実行されると共に、図3に示した燃料噴射制御フローなどと並行して実行される。
Hereinafter, the active DeNOx control and the passive DeNOx control according to the embodiment of the present invention will be specifically described.
First, with reference to FIG. 6, the setting process of the active DeNOx control execution flag used for determining whether or not to execute the active DeNOx control according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a flowchart showing an active DeNOx control execution flag setting process (active DeNOx control execution flag setting flow). This active DeNOx control execution flag setting flow is repeatedly executed by the PCM 60 at a predetermined cycle, and is executed in parallel with the fuel injection control flow shown in FIG.

最初に、ステップS301では、PCM60は、車両における各種情報を取得する。具体的には、PCM60は、少なくとも、NOx触媒温度と、SCR温度と、NOx触媒45のNOx吸蔵量と、を取得する。この場合、NOx触媒温度は、例えば、NOx触媒45の直上流側に設けられた温度センサ112によって検出された温度に基づいて推定される(NOx触媒45とDPF46との間に設けられた温度センサ113によって検出された温度も用いてもよい)。また、SCR温度は、例えば、SCR触媒47の直上流側に設けられた温度センサ117によって検出された温度に基づいて推定される。また、NOx吸蔵量は、例えば、エンジンEの運転状態や排気ガスの流量や排気ガスの温度などに基づいて、排気ガス中のNOx量を推定し、このNOx量を積算していくことで求められる。   First, in step S301, the PCM 60 acquires various information on the vehicle. Specifically, the PCM 60 acquires at least the NOx catalyst temperature, the SCR temperature, and the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45. In this case, the NOx catalyst temperature is estimated based on, for example, the temperature detected by the temperature sensor 112 provided immediately upstream of the NOx catalyst 45 (a temperature sensor provided between the NOx catalyst 45 and the DPF 46). The temperature detected by 113 may also be used). The SCR temperature is estimated based on the temperature detected by the temperature sensor 117 provided immediately upstream of the SCR catalyst 47, for example. Further, the NOx occlusion amount is obtained by, for example, estimating the NOx amount in the exhaust gas based on the operating state of the engine E, the flow rate of the exhaust gas, the temperature of the exhaust gas, and the like, and integrating this NOx amount. It is done.

次いで、ステップS302では、PCM60は、ステップS301で取得されたSCR温度がSCR判定温度未満であるか否かを判定する。この判定の結果、SCR温度がSCR判定温度未満である場合(ステップS302:Yes)、処理はステップS303に進む。これに対して、SCR温度がSCR判定温度以上である場合(ステップS302:No)、処理はステップS309に進む。この場合には、排気ガス中のNOxをSCR触媒47によって適切に浄化させることができるので、PCM60は、アクティブDeNOx制御の実行を禁止すべく、アクティブDeNOx制御実行フラグを「0」に設定する(ステップS309)。そして、処理は終了する。   Next, in step S302, the PCM 60 determines whether or not the SCR temperature acquired in step S301 is less than the SCR determination temperature. As a result of this determination, when the SCR temperature is lower than the SCR determination temperature (step S302: Yes), the process proceeds to step S303. On the other hand, when the SCR temperature is equal to or higher than the SCR determination temperature (step S302: No), the process proceeds to step S309. In this case, since NOx in the exhaust gas can be appropriately purified by the SCR catalyst 47, the PCM 60 sets the active DeNOx control execution flag to “0” in order to prohibit the execution of the active DeNOx control ( Step S309). Then, the process ends.

次いで、ステップS303では、PCM60は、ステップS301で取得されたNOx触媒温度が所定温度以上であるか否かを判定する。NOx触媒温度が低い場合には、排気ガスの空燃比を目標空燃比に設定しても、NOx触媒45は吸蔵しているNOxをほとんど還元しない。したがってステップS303では、NOx触媒45が吸蔵しているNOxを還元可能な状態であるか否かを判定している。そのために、ステップS303の判定で用いる所定温度は、NOx触媒45が吸蔵しているNOxを還元可能なNOx触媒温度に基づき設定される。ステップS303の判定の結果、NOx触媒温度が所定温度以上である場合(ステップS303:Yes)、処理はステップS304に進む。これに対して、NOx触媒温度が所定温度未満である場合(ステップS303:No)、処理はステップS309に進む。この場合には、PCM60は、アクティブDeNOx制御の実行を禁止すべく、アクティブDeNOx制御実行フラグを「0」に設定する(ステップS309)。   Next, in step S303, the PCM 60 determines whether or not the NOx catalyst temperature acquired in step S301 is equal to or higher than a predetermined temperature. When the NOx catalyst temperature is low, the NOx catalyst 45 hardly reduces the stored NOx even if the air-fuel ratio of the exhaust gas is set to the target air-fuel ratio. Therefore, in step S303, it is determined whether or not the NOx stored in the NOx catalyst 45 can be reduced. Therefore, the predetermined temperature used in the determination in step S303 is set based on the NOx catalyst temperature that can reduce the NOx stored in the NOx catalyst 45. As a result of the determination in step S303, when the NOx catalyst temperature is equal to or higher than the predetermined temperature (step S303: Yes), the process proceeds to step S304. On the other hand, when the NOx catalyst temperature is lower than the predetermined temperature (step S303: No), the process proceeds to step S309. In this case, the PCM 60 sets an active DeNOx control execution flag to “0” in order to prohibit execution of active DeNOx control (step S309).

次いで、ステップS304では、PCM60は、エンジン始動後にアクティブDeNOx制御を一度も実行していないか否かを判定する。このステップS304の判定は、エンジン始動後にアクティブDeNOx制御を一度も実行していない場合には、エンジン始動後にアクティブDeNOx制御を実行したことがある場合よりも、アクティブDeNOx制御の実行条件を緩和して、アクティブDeNOx制御を優先的に実行する目的から行っている。具体的には、エンジン始動後にアクティブDeNOx制御を実行したことがある場合には、比較的条件が厳しいステップS307の実行条件及びステップS308の実行条件を用いるのに対して、エンジン始動後にアクティブDeNOx制御を一度も実行していない場合には、比較的条件の緩いステップS305の実行条件のみを用いる(これらの詳細は後述する)。このようなステップS304の判定の結果、エンジン始動後にアクティブDeNOx制御を実行していない場合(ステップS304:Yes)、処理はステップS305に進む。   Next, in step S304, the PCM 60 determines whether or not active DeNOx control has never been executed after engine startup. In the determination in step S304, if the active DeNOx control has never been executed after the engine has been started, the execution conditions for the active DeNOx control are relaxed compared to the case where the active DeNOx control has been executed after the engine has been started. The purpose is to preferentially execute the active DeNOx control. Specifically, when the active DeNOx control has been executed after the engine is started, the execution conditions of step S307 and the execution condition of step S308, which are relatively severe, are used, whereas the active DeNOx control is executed after the engine is started. Is never executed, only the execution condition of step S305, which is relatively mild, is used (details thereof will be described later). As a result of the determination in step S304, when the active DeNOx control is not executed after the engine is started (step S304: Yes), the process proceeds to step S305.

次いで、ステップS305では、PCM60は、ステップS301で取得されたNOx吸蔵量が第1吸蔵量判定値以上であるか否かを判定する。例えば、第1吸蔵量判定値は、NOx吸蔵量の限界値よりもある程度低い値に設定される。この判定の結果、NOx吸蔵量が第1吸蔵量判定値以上である場合(ステップS305:Yes)、処理はステップS306に進む。この場合には、PCM60は、アクティブDeNOx制御の実行を許可すべく、アクティブDeNOx制御実行フラグを「1」に設定する(ステップS306)。こうすることで、エンジン始動後にアクティブDeNOx制御を実行してNOx触媒45にある程度吸蔵されたNOxを強制的に還元することで、NOx触媒45のNOx浄化性能を確実に確保するようにする。これに対して、NOx吸蔵量が第1吸蔵量判定値未満である場合(ステップS305:No)、処理はステップS309に進む。この場合には、PCM60は、無駄なアクティブDeNOx制御の実行を禁止すべく、アクティブDeNOx制御実行フラグを「0」に設定する(ステップS309)。そして、処理は終了する。   Next, in step S305, the PCM 60 determines whether or not the NOx storage amount acquired in step S301 is greater than or equal to the first storage amount determination value. For example, the first storage amount determination value is set to a value that is somewhat lower than the limit value of the NOx storage amount. As a result of this determination, when the NOx storage amount is equal to or greater than the first storage amount determination value (step S305: Yes), the process proceeds to step S306. In this case, the PCM 60 sets the active DeNOx control execution flag to “1” in order to allow execution of the active DeNOx control (step S306). In this way, the active DeNOx control is executed after the engine is started to forcibly reduce NOx occluded in the NOx catalyst 45 to some extent, thereby ensuring the NOx purification performance of the NOx catalyst 45 reliably. On the other hand, when the NOx storage amount is less than the first storage amount determination value (step S305: No), the process proceeds to step S309. In this case, the PCM 60 sets the active DeNOx control execution flag to “0” in order to prohibit execution of useless active DeNOx control (step S309). Then, the process ends.

他方で、ステップS304の判定の結果、エンジン始動後にアクティブDeNOx制御を実行したことがある場合(ステップS304:No)、処理はステップS307に進む。ステップS307では、PCM60は、ステップS301で取得されたNOx吸蔵量が第2吸蔵量判定値以上であるか否かを判定する。第2吸蔵量判定値は、上記した第1吸蔵量判定値よりも少なくとも大きな値が適用され、例えば、NOx吸蔵量の限界値付近の値(1つの例では限界値の2/3程度の値)に設定される。この判定の結果、NOx吸蔵量が第2吸蔵量判定値以上である場合(ステップS307:Yes)、処理はステップS308に進む。これに対して、NOx吸蔵量が第2吸蔵量判定値未満である場合(ステップS307:No)、処理はステップS309に進む。この場合には、PCM60は、無駄なアクティブDeNOx制御の実行を禁止すべく、アクティブDeNOx制御実行フラグを「0」に設定する(ステップS309)。そして、処理は終了する。   On the other hand, if the result of determination in step S304 is that active DeNOx control has been executed after engine startup (step S304: No), the process proceeds to step S307. In step S307, the PCM 60 determines whether or not the NOx storage amount acquired in step S301 is greater than or equal to the second storage amount determination value. The second storage amount determination value is at least a value larger than the first storage amount determination value described above. For example, a value near the limit value of the NOx storage amount (in one example, a value about 2/3 of the limit value). ). As a result of this determination, when the NOx storage amount is equal to or greater than the second storage amount determination value (step S307: Yes), the process proceeds to step S308. On the other hand, when the NOx storage amount is less than the second storage amount determination value (step S307: No), the process proceeds to step S309. In this case, the PCM 60 sets the active DeNOx control execution flag to “0” in order to prohibit execution of useless active DeNOx control (step S309). Then, the process ends.

次いで、ステップS308では、PCM60は、アクティブDeNOx制御の前回実行時点からの走行距離が所定の判定距離以上であるか否かを判定する。ステップS308の判定の結果、アクティブDeNOx制御の前回実行時点からの走行距離が判定距離以上である場合(ステップS308:Yes)、処理はステップS306に進む。この場合には、PCM60は、アクティブDeNOx制御の実行を許可すべく、アクティブDeNOx制御実行フラグを「1」に設定する(ステップS306)。こうすることで、アクティブDeNOx制御を実行してNOx触媒45に多量に吸蔵されたNOxを強制的に還元することで、NOx触媒45のNOx浄化性能を確実に確保するようにする。これに対して、アクティブDeNOx制御の前回実行時点からの走行距離が判定距離未満である場合(ステップS308:No)、処理はステップS309に進む。この場合には、PCM60は、アクティブDeNOx制御の実行を禁止すべく、アクティブDeNOx制御実行フラグを「0」に設定する(ステップS309)。そして、処理は終了する。   Next, in step S308, the PCM 60 determines whether or not the travel distance from the previous execution time of the active DeNOx control is greater than or equal to a predetermined determination distance. As a result of the determination in step S308, when the travel distance from the previous execution time of the active DeNOx control is equal to or greater than the determination distance (step S308: Yes), the process proceeds to step S306. In this case, the PCM 60 sets the active DeNOx control execution flag to “1” in order to allow execution of the active DeNOx control (step S306). In this way, the active DeNOx control is executed to forcibly reduce the NOx occluded in a large amount in the NOx catalyst 45, thereby ensuring the NOx purification performance of the NOx catalyst 45 reliably. On the other hand, when the travel distance from the previous execution time of the active DeNOx control is less than the determination distance (step S308: No), the process proceeds to step S309. In this case, the PCM 60 sets an active DeNOx control execution flag to “0” in order to prohibit execution of active DeNOx control (step S309). Then, the process ends.

アクティブDeNOx制御の前回実行時点からの走行距離が短い状況においてアクティブDeNOx制御を実行すると(つまりアクティブDeNOx制御の実行インターバルが短い場合)、ポスト噴射に起因するオイル希釈が発生する可能性が高くなる。そのため、本実施形態では、アクティブDeNOx制御の前回実行時点からの走行距離が判定距離未満である場合には(ステップS308:No)、アクティブDeNOx制御の実行を禁止して、アクティブDeNOx制御におけるポスト噴射に起因するオイル希釈を抑制するようにしている。他方で、アクティブDeNOx制御の前回実行時点からの走行距離が長い場合(つまりアクティブDeNOx制御の実行インターバルが長い場合)には、これからアクティブDeNOx制御を実行しても、ポスト噴射に起因するオイル希釈が発生する可能性は低い。そのため、本実施形態では、アクティブDeNOx制御の前回実行時点からの走行距離が判定距離以上である場合には(ステップS308:Yes)、アクティブDeNOx制御の実行を禁止しない。
また、本実施形態では、筒内温度が高くなると、ポスト噴射された燃料の気化が進んでオイル希釈が生じにくくなることを考慮して、筒内温度が高くなるほど、ステップS308で用いる判定距離を小さな値に設定して、アクティブDeNOx制御の前回実行時点からの走行距離に応じた当該制御の制限を緩和する。
When the active DeNOx control is executed in a situation where the travel distance from the previous execution time of the active DeNOx control is short (that is, when the execution interval of the active DeNOx control is short), there is a high possibility that oil dilution due to post injection occurs. Therefore, in the present embodiment, when the travel distance from the previous execution time of the active DeNOx control is less than the determination distance (step S308: No), the execution of the active DeNOx control is prohibited and the post injection in the active DeNOx control. The oil dilution caused by this is suppressed. On the other hand, when the travel distance from the previous execution time of the active DeNOx control is long (that is, when the execution interval of the active DeNOx control is long), even if the active DeNOx control is executed from now on, the oil dilution caused by the post injection is not performed. It is unlikely to occur. Therefore, in this embodiment, when the travel distance from the previous execution time of the active DeNOx control is equal to or greater than the determination distance (step S308: Yes), the execution of the active DeNOx control is not prohibited.
Further, in the present embodiment, considering that the post-injected fuel is more vaporized and the oil dilution is less likely to occur when the in-cylinder temperature becomes higher, the determination distance used in step S308 becomes higher as the in-cylinder temperature becomes higher. The value is set to a small value, and the restriction on the control according to the travel distance from the previous execution time of the active DeNOx control is relaxed.

次に、図7を参照して、本発明の実施形態によるパッシブDeNOx制御の実行要否を判定するために用いるパッシブDeNOx制御実行フラグの設定処理について説明する。図7は、本発明の実施形態によるパッシブDeNOx制御実行フラグの設定処理を示すフローチャート(パッシブDeNOx制御実行フラグ設定フロー)である。このパッシブDeNOx制御実行フラグ設定フローは、PCM60によって所定の周期で繰り返し実行されると共に、図3に示した燃料噴射制御フローや図6に示したアクティブDeNOx制御実行フラグ設定フローなどと並行して実行される。   Next, a passive DeNOx control execution flag setting process used to determine whether or not to execute passive DeNOx control according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart (passive DeNOx control execution flag setting flow) showing the setting process of the passive DeNOx control execution flag according to the embodiment of the present invention. This passive DeNOx control execution flag setting flow is repeatedly executed by the PCM 60 at a predetermined cycle, and is executed in parallel with the fuel injection control flow shown in FIG. 3, the active DeNOx control execution flag setting flow shown in FIG. Is done.

まず、ステップS401では、PCM60は、車両における各種情報を取得する。具体的には、PCM60は、少なくとも、NOx触媒温度と、SCR温度と、図3に示した燃料噴射制御フローで決定された目標トルクと、図4に示したDeNOx用ポスト噴射量算出フローで算出されたDeNOx用ポスト噴射量(具体的にはパッシブDeNOx制御時に適用するものとして算出されたDeNOx用ポスト噴射量)と、NOx触媒45のNOx吸蔵量と、図6に示したアクティブDeNOx制御実行フラグ設定フローで設定されたアクティブDeNOx制御実行フラグの値と、を取得する。なお、NOx触媒温度、SCR温度及びNOx吸蔵量の求め方は、上述した通りである。
加えて、ステップS401では、PCM60は、所定期間内におけるパッシブDeNOx制御の実行頻度も取得する。具体的には、PCM60は、所定期間(例えば数秒間又は数分間)の間にパッシブDeNOx制御を実行した回数を、パッシブDeNOx制御の実行頻度として取得する。
First, in step S401, the PCM 60 acquires various information on the vehicle. Specifically, the PCM 60 calculates at least the NOx catalyst temperature, the SCR temperature, the target torque determined by the fuel injection control flow shown in FIG. 3, and the DeNOx post injection amount calculation flow shown in FIG. DeNOx post-injection amount (specifically, the DeNOx post-injection amount calculated as applied during passive DeNOx control), the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45, and the active DeNOx control execution flag shown in FIG. And the value of the active DeNOx control execution flag set in the setting flow. The method for obtaining the NOx catalyst temperature, the SCR temperature, and the NOx occlusion amount is as described above.
In addition, in step S401, the PCM 60 also acquires the execution frequency of passive DeNOx control within a predetermined period. Specifically, the PCM 60 acquires, as the execution frequency of the passive DeNOx control, the number of times that the passive DeNOx control has been executed during a predetermined period (for example, several seconds or several minutes).

次いで、ステップS402では、PCM60は、ステップS401で取得されたSCR温度がSCR判定温度未満であるか否かを判定する。この判定の結果、SCR温度がSCR判定温度未満である場合には(ステップS402:Yes)、処理はステップS403に進む。これに対して、SCR温度がSCR判定温度以上である場合には(ステップS402:No)、処理はステップS408に進む。この場合には、排気ガス中のNOxをSCR触媒47によって適切に浄化させることができるので、PCM60は、パッシブDeNOx制御の実行を禁止すべく、パッシブDeNOx制御実行フラグを「0」に設定する(ステップS408)。そして、処理は終了する。   Next, in step S402, the PCM 60 determines whether or not the SCR temperature acquired in step S401 is lower than the SCR determination temperature. As a result of this determination, when the SCR temperature is lower than the SCR determination temperature (step S402: Yes), the process proceeds to step S403. On the other hand, when the SCR temperature is equal to or higher than the SCR determination temperature (step S402: No), the process proceeds to step S408. In this case, since NOx in the exhaust gas can be appropriately purified by the SCR catalyst 47, the PCM 60 sets the passive DeNOx control execution flag to “0” in order to prohibit the execution of the passive DeNOx control ( Step S408). Then, the process ends.

次いで、ステップS403では、PCM60は、ステップS401で取得されたパッシブDeNOx制御の実行頻度が所定の頻度判定値未満であるか否かを判定する。ステップS403の判定の結果、パッシブDeNOx制御の実行頻度が頻度判定値未満である場合(ステップS403:Yes)、処理はステップS404に進む。これに対して、パッシブDeNOx制御の実行頻度が頻度判定値以上である場合(ステップS403:No)、処理はステップS408に進む。この場合には、PCM60は、パッシブDeNOx制御の実行を禁止すべく、パッシブDeNOx制御実行フラグを「0」に設定する(ステップS408)。   Next, in step S403, the PCM 60 determines whether or not the execution frequency of the passive DeNOx control acquired in step S401 is less than a predetermined frequency determination value. As a result of the determination in step S403, when the execution frequency of the passive DeNOx control is less than the frequency determination value (step S403: Yes), the process proceeds to step S404. On the other hand, when the execution frequency of the passive DeNOx control is equal to or higher than the frequency determination value (step S403: No), the process proceeds to step S408. In this case, the PCM 60 sets the passive DeNOx control execution flag to “0” to prohibit the execution of the passive DeNOx control (step S408).

パッシブDeNOx制御がこれまでに比較的高頻度で行われた場合には、これからパッシブDeNOx制御を実行すると、ポスト噴射に起因するオイル希釈が発生する可能性が高くなる。そのため、本実施形態では、パッシブDeNOx制御の実行頻度が頻度判定値以上である場合には(ステップS403:No)、パッシブDeNOx制御の実行を禁止して、パッシブDeNOx制御におけるポスト噴射に起因するオイル希釈を抑制するようにしている。他方で、パッシブDeNOx制御がこれまでにほとんど行われていない場合(つまりパッシブDeNOx制御の実行頻度が比較的低い場合)には、これからパッシブDeNOx制御を実行しても、ポスト噴射に起因するオイル希釈が発生する可能性は低い。そのため、本実施形態では、パッシブDeNOx制御の実行頻度が頻度判定値未満である場合には(ステップS403:Yes)、パッシブDeNOx制御の実行を禁止しない。
本実施形態では、筒内温度が高くなるほど、ステップS403で用いる頻度判定値を大きな値に設定する。頻度判定値が大きな値である場合には、頻度判定値が小さな値である場合よりも、パッシブDeNOx制御の実行頻度が頻度判定値未満(ステップS403:Yes)になる可能性が高くなる。したがって、本実施形態では、筒内温度が高くなるほど、パッシブDeNOx制御の実行頻度に応じた当該制御の制限を緩和するようにしている。これは、筒内温度が高くなると、ポスト噴射された燃料の気化が進んでオイル希釈が生じにくくなるからである。
When the passive DeNOx control has been performed relatively frequently so far, when the passive DeNOx control is executed from now on, there is a high possibility that oil dilution due to post injection occurs. Therefore, in this embodiment, when the execution frequency of the passive DeNOx control is equal to or higher than the frequency determination value (step S403: No), the execution of the passive DeNOx control is prohibited and the oil resulting from the post injection in the passive DeNOx control. Dilution is controlled. On the other hand, when passive DeNOx control has hardly been performed so far (that is, when the frequency of passive DeNOx control is relatively low), even if passive DeNOx control is executed from now on, oil dilution caused by post-injection will occur. Is unlikely to occur. Therefore, in this embodiment, when the execution frequency of passive DeNOx control is less than the frequency determination value (step S403: Yes), execution of passive DeNOx control is not prohibited.
In the present embodiment, the frequency determination value used in step S403 is set to a larger value as the in-cylinder temperature becomes higher. When the frequency determination value is a large value, the possibility that the execution frequency of the passive DeNOx control is less than the frequency determination value (step S403: Yes) is higher than when the frequency determination value is a small value. Therefore, in this embodiment, as the in-cylinder temperature becomes higher, the restriction on the control according to the execution frequency of the passive DeNOx control is relaxed. This is because as the in-cylinder temperature increases, the post-injected fuel is more vaporized and oil dilution is less likely to occur.

次いで、ステップS404では、ステップS401で取得されたNOx吸蔵量が第3吸蔵量判定値以上であるか否かを判定する。例えば、第3吸蔵量判定値は、NOx吸蔵量の限界値の1/3程度の値に設定される。この判定の結果、NOx吸蔵量が第3吸蔵量判定値以上である場合(ステップS404:Yes)、処理はステップS405に進む。これに対して、NOx吸蔵量が第3吸蔵量判定値未満である場合(ステップS404:No)、処理はステップS408に進む。この場合には、PCM60は、無駄なパッシブDeNOx制御の実行を禁止して、パッシブDeNOx制御の実行に起因する燃費悪化を抑制すべく、パッシブDeNOx制御実行フラグを「0」に設定する(ステップS408)。そして、処理は終了する。   Next, in step S404, it is determined whether or not the NOx occlusion amount acquired in step S401 is greater than or equal to the third occlusion amount determination value. For example, the third storage amount determination value is set to a value that is about 1/3 of the limit value of the NOx storage amount. If the result of this determination is that the NOx storage amount is greater than or equal to the third storage amount determination value (step S404: Yes), the process proceeds to step S405. On the other hand, when the NOx storage amount is less than the third storage amount determination value (step S404: No), the process proceeds to step S408. In this case, the PCM 60 prohibits the execution of useless passive DeNOx control and sets the passive DeNOx control execution flag to “0” in order to suppress deterioration in fuel consumption caused by the execution of passive DeNOx control (step S408). ). Then, the process ends.

次いで、ステップS405では、PCM60は、ステップS401で取得されたアクティブDeNOx制御実行フラグが「0」であるか否かを判定する。つまり、PCM60は、アクティブDeNOx制御を実行すべき状況でないか否かを判定する。この判定の結果、アクティブDeNOx制御実行フラグが「0」である場合(ステップS405:Yes)、処理はステップS406に進む。これに対して、アクティブDeNOx制御実行フラグが「0」でない場合、つまり「1」である場合(ステップS405:No)、処理はステップS408に進む。この場合には、PCM60は、パッシブDeNOx制御の実行を禁止して、アクティブDeNOx制御を優先的に実行すべく、パッシブDeNOx制御実行フラグを「0」に設定する(ステップS408)。つまり、たとえパッシブDeNOx制御の実行条件が成立したとしても、アクティブDeNOx制御の実行条件が成立した場合には、アクティブDeNOx制御を優先的に実行するようにする。そして、処理は終了する。   Next, in step S405, the PCM 60 determines whether or not the active DeNOx control execution flag acquired in step S401 is “0”. That is, the PCM 60 determines whether or not the situation is that the active DeNOx control should be executed. As a result of this determination, when the active DeNOx control execution flag is “0” (step S405: Yes), the process proceeds to step S406. On the other hand, when the active DeNOx control execution flag is not “0”, that is, when it is “1” (step S405: No), the process proceeds to step S408. In this case, the PCM 60 prohibits the execution of the passive DeNOx control and sets the passive DeNOx control execution flag to “0” in order to preferentially execute the active DeNOx control (step S408). That is, even if the execution condition of the passive DeNOx control is satisfied, the active DeNOx control is preferentially executed when the execution condition of the active DeNOx control is satisfied. Then, the process ends.

次いで、ステップS406では、PCM60は、ステップS401で取得されたDeNOx用ポスト噴射量が第1ポスト噴射量判定値未満であるか否かを判定する。このステップS406では、上記したようにポスト噴射によって目標空燃比を実現するのに必要な燃料量として算出されたDeNOx用ポスト噴射量に基づいて、排気ガスの空燃比がリッチ側の所定値以下まで低下するような状況、つまり所定の加速状態であるか否かを判定している。こうすることで、燃費悪化をできるだけ抑えてDeNOx制御を実行することができる状況であるか否かを判定すると共に、ポスト噴射によってオイル希釈が生じる可能性がないか否かを判定している。このような観点に基づき、ステップS406の判定に適用される第1ポスト噴射量判定値が設定される。   Next, in step S406, the PCM 60 determines whether or not the DeNOx post injection amount acquired in step S401 is less than the first post injection amount determination value. In this step S406, based on the post injection amount for DeNOx calculated as the fuel amount necessary for realizing the target air fuel ratio by post injection as described above, the air fuel ratio of the exhaust gas is reduced to a predetermined value or less on the rich side. It is determined whether or not the situation decreases, that is, whether the vehicle is in a predetermined acceleration state. By doing so, it is determined whether or not DeNOx control can be executed while suppressing deterioration in fuel consumption as much as possible, and whether or not there is a possibility of oil dilution by post injection is determined. Based on such a viewpoint, a first post injection amount determination value applied to the determination in step S406 is set.

ステップS406の判定の結果、DeNOx用ポスト噴射量が第1ポスト噴射量判定値未満である場合(ステップS406:Yes)、処理はステップS407に進む。この場合には、上記したステップS402〜S406の条件が全て成立するので、PCM60は、パッシブDeNOx制御の実行を許可すべく、パッシブDeNOx制御実行フラグを「1」に設定する(ステップS407)。そして、処理は終了する。これに対して、DeNOx用ポスト噴射量が第1ポスト噴射量判定値以上である場合(ステップS406:No)、処理はステップS408に進む。この場合には、PCM60は、パッシブDeNOx制御の実行を禁止して、パッシブDeNOx制御の実行に起因する燃費悪化やオイル希釈を抑制すべく、パッシブDeNOx制御実行フラグを「0」に設定する(ステップS408)。そして、処理は終了する。   As a result of the determination in step S406, if the DeNOx post injection amount is less than the first post injection amount determination value (step S406: Yes), the process proceeds to step S407. In this case, since all the conditions of the above-described steps S402 to S406 are satisfied, the PCM 60 sets the passive DeNOx control execution flag to “1” in order to permit the execution of the passive DeNOx control (step S407). Then, the process ends. On the other hand, when the DeNOx post injection amount is equal to or greater than the first post injection amount determination value (step S406: No), the process proceeds to step S408. In this case, the PCM 60 prohibits the execution of the passive DeNOx control, and sets the passive DeNOx control execution flag to “0” in order to suppress the deterioration of fuel consumption and oil dilution due to the execution of the passive DeNOx control (step). S408). Then, the process ends.

次に、図8を参照して、上記したように設定されたアクティブDeNOx制御実行フラグに基づき実行される、本発明の実施形態によるアクティブDeNOx制御について説明する。図8は、本発明の実施形態によるアクティブDeNOx制御を示すフローチャート(アクティブDeNOx制御フロー)である。このアクティブDeNOx制御フローは、PCM60によって所定の周期で繰り返し実行されると共に、図3に示した燃料噴射制御フローや図6に示したアクティブDeNOx制御実行フラグ設定フローなどと並行して実行される。   Next, with reference to FIG. 8, the active DeNOx control according to the embodiment of the present invention executed based on the active DeNOx control execution flag set as described above will be described. FIG. 8 is a flowchart (active DeNOx control flow) showing active DeNOx control according to the embodiment of the present invention. This active DeNOx control flow is repeatedly executed by the PCM 60 at a predetermined cycle, and is executed in parallel with the fuel injection control flow shown in FIG. 3, the active DeNOx control execution flag setting flow shown in FIG.

まず、ステップS501では、PCM60は、車両における各種情報を取得する。具体的には、PCM60は、少なくとも、エンジン負荷と、エンジン回転数と、NOx触媒温度と、図4に示したDeNOx用ポスト噴射量算出フローで算出されたDeNOx用ポスト噴射量(具体的にはアクティブDeNOx制御時に適用するものとして算出されたDeNOx用ポスト噴射量)と、図6に示したアクティブDeNOx制御実行フラグ設定フローで設定されたアクティブDeNOx制御実行フラグの値と、を取得する。   First, in step S501, the PCM 60 acquires various information on the vehicle. Specifically, the PCM 60 determines at least the engine load, the engine speed, the NOx catalyst temperature, and the DeNOx post injection amount calculated by the DeNOx post injection amount calculation flow shown in FIG. And the value of the active DeNOx control execution flag set in the active DeNOx control execution flag setting flow shown in FIG. 6.

次いで、ステップS502では、PCM60は、ステップS501で取得されたアクティブDeNOx制御実行フラグが「1」であるか否かを判定する。つまり、PCM60は、アクティブDeNOx制御を実行すべき状況であるか否かを判定する。この判定の結果、アクティブDeNOx制御実行フラグが「1」である場合(ステップS502:Yes)、処理はステップS503に進む。これに対して、アクティブDeNOx制御実行フラグが「0」である場合(ステップS502:No)、アクティブDeNOx制御を実行せずに、処理は終了する。   Next, in step S502, the PCM 60 determines whether or not the active DeNOx control execution flag acquired in step S501 is “1”. That is, the PCM 60 determines whether or not it is a situation in which active DeNOx control should be executed. As a result of this determination, when the active DeNOx control execution flag is “1” (step S502: Yes), the process proceeds to step S503. On the other hand, when the active DeNOx control execution flag is “0” (step S502: No), the process ends without executing the active DeNOx control.

次いで、ステップS503では、PCM60は、エンジンEの運転状態(エンジン負荷及びエンジン回転数)がアクティブDeNOx実行領域R12(図5参照)に含まれているか否かを判定する。ステップS503の判定の結果、エンジンEの運転状態がアクティブDeNOx実行領域R12に含まれている場合(ステップS503:Yes)、処理はステップS505に進む。これに対して、エンジンの運転状態がアクティブDeNOx実行領域R12に含まれていない場合(ステップS503:No)、処理はステップS504に進む。   Next, in step S503, the PCM 60 determines whether or not the operating state (engine load and engine speed) of the engine E is included in the active DeNOx execution region R12 (see FIG. 5). As a result of the determination in step S503, when the operation state of the engine E is included in the active DeNOx execution region R12 (step S503: Yes), the process proceeds to step S505. On the other hand, when the operating state of the engine is not included in the active DeNOx execution region R12 (step S503: No), the process proceeds to step S504.

次いで、ステップS505では、PCM60は、アクティブDeNOx制御において適用するポスト噴射タイミング(ポスト噴射時期)を設定する。図10は、本発明の実施形態によるアクティブDeNOx制御のポスト噴射タイミングの設定方法についての説明図である。図10は、横軸にエンジン負荷を示し、縦軸にポスト噴射タイミングを示している。また、グラフG21、G22、G23は、異なるエンジン回転数について、エンジン負荷に応じて設定すべきポスト噴射タイミングを示している。具体的には、グラフG21、G22、G23の順にエンジン回転数が高くなるものとする。   Next, in step S505, the PCM 60 sets a post injection timing (post injection timing) to be applied in the active DeNOx control. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a method for setting the post injection timing of the active DeNOx control according to the embodiment of the present invention. FIG. 10 shows the engine load on the horizontal axis and the post injection timing on the vertical axis. Graphs G21, G22, and G23 indicate post injection timings that should be set according to the engine load for different engine speeds. Specifically, it is assumed that the engine speed increases in the order of graphs G21, G22, and G23.

上述したように、本実施形態では、アクティブDeNOx制御を実行する場合、ポスト噴射させた燃料を筒内において燃焼させることで、排気ガスの空燃比を目標空燃比に設定するようにする。そのようにポスト噴射させた燃料を筒内で燃焼させるためには、膨張行程における比較的進角側のタイミングでポスト噴射を行えばよい。しかしながら、ポスト噴射タイミングを進角させ過ぎると、空気と燃料が適切に混合されていない状態で着火が生じて、スモークが発生してしまう。したがって、本実施形態では、ポスト噴射タイミングを適度に進角側に設定し、具体的には膨張行程前半における適当なタイミングをアクティブDeNOx制御におけるポスト噴射タイミングとして採用し、また、アクティブDeNOx制御時に適量のEGRガスを導入することで、ポスト噴射された燃料の着火を遅延させてスモークなどの発生を抑制している。そして、本実施形態では、そのような少なくとも膨張行程前半にあるポスト噴射タイミングを、図18に示すように、エンジン負荷が高くなるほど、より遅角側に設定する。これは、エンジン負荷が高くなると燃料噴射量が多くなり、スモークが発生しやすくなるため、ポスト噴射タイミングをできるだけ遅角させるようにしたものである。この場合、ポスト噴射タイミングを遅角させ過ぎると、ポスト噴射させた燃料が燃焼しなくなり(失火)、HCが発生してしまうので、本実施形態では、ポスト噴射タイミングを適度に遅角させるようにしている。   As described above, in the present embodiment, when executing the active DeNOx control, the air-fuel ratio of the exhaust gas is set to the target air-fuel ratio by burning the post-injected fuel in the cylinder. In order to burn the post-injected fuel in the cylinder, the post-injection may be performed at a relatively advanced timing in the expansion stroke. However, if the post injection timing is advanced too much, ignition occurs in a state where air and fuel are not properly mixed, and smoke is generated. Therefore, in the present embodiment, the post injection timing is appropriately set to the advance side, specifically, an appropriate timing in the first half of the expansion stroke is adopted as the post injection timing in the active DeNOx control, and an appropriate amount is set during the active DeNOx control. By introducing the EGR gas, the ignition of the post-injected fuel is delayed to suppress the occurrence of smoke and the like. In this embodiment, the post-injection timing at least in the first half of the expansion stroke is set to be more retarded as the engine load increases, as shown in FIG. This is because the amount of fuel injection increases as the engine load increases and smoke is likely to be generated, so that the post injection timing is retarded as much as possible. In this case, if the post injection timing is retarded too much, the post-injected fuel will not burn (misfire) and HC will be generated. Therefore, in this embodiment, the post injection timing is retarded appropriately. ing.

また、本実施形態では、図10のグラフG21、G22、G23に示すように、エンジン回転数が高くなるほど、ポスト噴射タイミングを進角側に設定する、つまりポスト噴射タイミングの遅角度合いを小さくする。エンジン回転数が高い場合にエンジン回転数が低い場合と同一のクランク角度で燃料を噴射すると、燃料が着火するまでの時間が短いために失火が発生してしまうことがあるので、本実施形態では、燃焼安定性を確保するために、エンジン回転数が高くなるほど、ポスト噴射タイミングを進角側に設定している。   Further, in this embodiment, as shown in graphs G21, G22, and G23 in FIG. 10, the post injection timing is set to the advance side as the engine speed increases, that is, the delay angle of the post injection timing is reduced. . If fuel is injected at the same crank angle as when the engine speed is low when the engine speed is high, misfire may occur due to a short time until the fuel ignites. In order to ensure combustion stability, the post injection timing is set to the advance side as the engine speed increases.

再び、図8に戻って説明する。ステップS504では、PCM60は、アクティブDeNOx制御を実行せずに、つまり排気ガスの空燃比を目標空燃比に設定するためのポスト噴射を含む燃料噴射制御を行わずに、当該ポスト噴射を含まない通常の燃料噴射制御を行う(ステップS504)。基本的には、PCM60は、目標トルクに応じた燃料噴射量をメイン噴射させる制御のみを行う。実際には、PCM60は、このステップS504の処理を、図3に示した燃料噴射制御フローのステップS106において実行する。そして、処理はステップS503に戻って、上記したステップS503の判定を再度行う。つまり、PCM60は、アクティブDeNOx制御実行フラグが「1」である場合には、エンジンEの運転状態がアクティブDeNOx実行領域R12に含まれていない間は、通常の燃料噴射制御を行うようにし、エンジンEの運転状態がアクティブDeNOx実行領域R12に含まれるようになると、通常の燃料噴射制御からアクティブDeNOx制御における燃料噴射制御に切り替えるようにする。例えば、PCM60は、アクティブDeNOx制御における燃料噴射制御中にエンジンEの運転状態がアクティブDeNOx実行領域R12から外れると、当該燃料噴射制御を中断して通常の燃料噴射制御を行い、この後に、エンジンEの運転状態がアクティブDeNOx実行領域R12に入ると、アクティブDeNOx制御における燃料噴射制御を再開する。   Again, referring back to FIG. In step S504, the PCM 60 does not include the post injection without performing the active DeNOx control, that is, without performing the fuel injection control including the post injection for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio. The fuel injection control is performed (step S504). Basically, the PCM 60 performs only control for main injection of the fuel injection amount corresponding to the target torque. Actually, the PCM 60 executes the process of step S504 in step S106 of the fuel injection control flow shown in FIG. And a process returns to step S503 and performs determination of above-described step S503 again. That is, when the active DeNOx control execution flag is “1”, the PCM 60 performs normal fuel injection control while the operating state of the engine E is not included in the active DeNOx execution region R12. When the operation state E is included in the active DeNOx execution region R12, the normal fuel injection control is switched to the fuel injection control in the active DeNOx control. For example, when the operating state of the engine E is out of the active DeNOx execution region R12 during the fuel injection control in the active DeNOx control, the PCM 60 interrupts the fuel injection control and performs normal fuel injection control, and thereafter the engine E When the operating state enters the active DeNOx execution region R12, the fuel injection control in the active DeNOx control is resumed.

次いで、ステップS506では、PCM60は、ステップS501で取得されたDeNOx用ポスト噴射量が第2ポスト噴射量判定値未満であるか否かを判定する。この第2ポスト噴射量判定値は、上記の第1ポスト噴射量判定値(図7のステップS406参照)よりも大きな値に設定される。こうすることで、アクティブDeNOx制御においてパッシブDeNOx制御よりも多量のポスト噴射量を噴射できるようにし、エンジンEの運転状態によらずに(例えば加速時のような空燃比が低下するような状況でなくても)、排気ガスの空燃比を確実に目標空燃比に設定可能にする。   Next, in step S506, the PCM 60 determines whether or not the DeNOx post injection amount acquired in step S501 is less than the second post injection amount determination value. The second post injection amount determination value is set to a value larger than the first post injection amount determination value (see step S406 in FIG. 7). In this way, it is possible to inject a larger amount of post-injection in the active DeNOx control than in the passive DeNOx control, regardless of the operating state of the engine E (for example, in a situation where the air-fuel ratio decreases during acceleration). If not), the air-fuel ratio of the exhaust gas can be reliably set to the target air-fuel ratio.

ステップS506の判定の結果、DeNOx用ポスト噴射量が第2ポスト噴射量判定値未満である場合(ステップS506:Yes)、処理はステップS507に進む。ステップS507では、PCM60は、ステップS501で取得されたDeNOx用ポスト噴射量をポスト噴射するように燃料噴射弁20を制御する。実際には、PCM60は、このステップS507の処理を、図3に示した燃料噴射制御フローのステップS106において実行する。そして、処理はステップS510に進む。   As a result of the determination in step S506, when the DeNOx post injection amount is less than the second post injection amount determination value (step S506: Yes), the process proceeds to step S507. In step S507, the PCM 60 controls the fuel injection valve 20 so as to post-inject the post injection amount for DeNOx acquired in step S501. Actually, the PCM 60 executes the process of step S507 in step S106 of the fuel injection control flow shown in FIG. Then, the process proceeds to step S510.

他方で、DeNOx用ポスト噴射量が第2ポスト噴射量判定値以上である場合(ステップS506:No)、処理はステップS508に進む。ステップS508では、PCM60は、第2ポスト噴射量判定値を超えないポスト噴射量(具体的には第2ポスト噴射量判定値そのものをDeNOx用ポスト噴射量として適用する)によって排気ガスの空燃比を目標空燃比に設定すべく、エンジンEに導入される空気の酸素濃度を低下させる制御を行う。この場合、PCM60は、吸気シャッター弁7を閉弁方向に駆動する制御、EGRガス量を増加させる制御、及び、ターボ過給機5による過給圧を低下させる制御のうちの少なくともいずれかを実行して、エンジンEに導入される空気の酸素濃度を低下させる、つまり充填量を低下させる。例えば、PCM60は、第2ポスト噴射量判定値を適用したDeNOx用ポスト噴射量によって排気ガスの空燃比を目標空燃比にするのに必要な過給圧を求め、この過給圧を実現するように、実際の過給圧(圧力センサ108によって検出された圧力)とEGRガス量に基づき、吸気シャッター弁7を閉側の所望の開度に制御する。そして、処理はステップS509に進む。
なお、吸気シャッター弁7は、通常のエンジンEの運転状態においては全開に設定される。他方で、DeNOx時、DPF再生時及びアイドル運転時などにおいては、基本的には、吸気シャッター弁7は予め定められたベース開度に設定される。また、EGRガスを導入しない運転状態においては、吸気シャッター弁7は過給圧に基づきフィードバック制御される。
On the other hand, when the DeNOx post injection amount is equal to or greater than the second post injection amount determination value (step S506: No), the process proceeds to step S508. In step S508, the PCM 60 sets the air-fuel ratio of the exhaust gas by the post injection amount that does not exceed the second post injection amount determination value (specifically, the second post injection amount determination value itself is applied as the DeNOx post injection amount). In order to set the target air-fuel ratio, control is performed to reduce the oxygen concentration of the air introduced into the engine E. In this case, the PCM 60 executes at least one of the control for driving the intake shutter valve 7 in the valve closing direction, the control for increasing the EGR gas amount, and the control for decreasing the supercharging pressure by the turbocharger 5. Thus, the oxygen concentration of the air introduced into the engine E is reduced, that is, the filling amount is reduced. For example, the PCM 60 obtains the supercharging pressure required to bring the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio by the DeNOx post-injection amount to which the second post-injection amount determination value is applied, and realizes this supercharging pressure. In addition, the intake shutter valve 7 is controlled to a desired opening on the closing side based on the actual supercharging pressure (pressure detected by the pressure sensor 108) and the EGR gas amount. Then, the process proceeds to step S509.
Note that the intake shutter valve 7 is set to be fully open in the normal operation state of the engine E. On the other hand, at the time of DeNOx, DPF regeneration, idle operation, etc., the intake shutter valve 7 is basically set to a predetermined base opening. In the operation state where EGR gas is not introduced, the intake shutter valve 7 is feedback-controlled based on the supercharging pressure.

ステップS509では、PCM60は、第2ポスト噴射量判定値をDeNOx用ポスト噴射量に適用して、つまりDeNOx用ポスト噴射量を第2ポスト噴射量判定値に設定して、このDeNOx用ポスト噴射量をポスト噴射するように燃料噴射弁20を制御する。実際には、PCM60は、このステップS509の処理を、図3に示した燃料噴射制御フローのステップS106において実行する。そして、処理はステップS510に進む。   In step S509, the PCM 60 applies the second post injection amount determination value to the DeNOx post injection amount, that is, sets the DeNOx post injection amount to the second post injection amount determination value, and this DeNOx post injection amount. The fuel injection valve 20 is controlled to post-inject fuel. Actually, the PCM 60 executes the process of step S509 in step S106 of the fuel injection control flow shown in FIG. Then, the process proceeds to step S510.

ステップS510では、PCM60は、NOx触媒45のNOx吸蔵量がほぼ0になったか否かを判定する。具体的には、PCM60は、エンジンEの運転状態や排気ガスの流量や排気ガスの温度などに基づいて推定したNOx吸蔵量がほぼ0になり、且つ、DPF46の直下流側に設けられたNOxセンサ116の検出値が変化した場合に、NOx触媒45のNOx吸蔵量がほぼ0になったと判断する。NOx触媒45のNOx吸蔵量がほぼ0になった場合(ステップS510:Yes)、処理は終了する。この場合、PCM60は、アクティブDeNOx制御を終了する。また、PCM60は、当該アクティブDeNOx制御フロー及び図6のアクティブDeNOx制御実行フラグ設定フローにおいて用いるNOx吸蔵量を0にリセットする。   In step S510, the PCM 60 determines whether or not the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 has become substantially zero. Specifically, in the PCM 60, the NOx occlusion amount estimated based on the operating state of the engine E, the flow rate of exhaust gas, the temperature of exhaust gas, and the like is almost zero, and the NOx provided immediately downstream of the DPF 46 When the detection value of the sensor 116 changes, it is determined that the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 has become almost zero. When the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 becomes almost zero (step S510: Yes), the process ends. In this case, the PCM 60 ends the active DeNOx control. Further, the PCM 60 resets the NOx occlusion amount used in the active DeNOx control flow and the active DeNOx control execution flag setting flow of FIG.

これに対して、NOx触媒45のNOx吸蔵量がほぼ0になっていない場合(ステップS510:No)、処理はステップS503に戻る。この場合には、PCM60は、アクティブDeNOx制御を継続する。つまり、PCM60は、NOx触媒45のNOx吸蔵量がほぼ0になるまで、アクティブDeNOx制御を継続する。特に、PCM60は、アクティブDeNOx制御中にアクティブDeNOx制御の実行条件(具体的にはステップS503の条件)が成立しなくなり、アクティブDeNOx制御を中止したとしても、その後にアクティブDeNOx制御の実行条件が成立したときにアクティブDeNOx制御を速やかに再開して、NOx触媒45のNOx吸蔵量がほぼ0になるようにする。   On the other hand, when the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 is not substantially 0 (step S510: No), the process returns to step S503. In this case, the PCM 60 continues the active DeNOx control. That is, the PCM 60 continues the active DeNOx control until the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 becomes substantially zero. In particular, the PCM 60 does not satisfy the execution condition of the active DeNOx control (specifically, the condition in step S503) during the active DeNOx control, and even if the active DeNOx control is stopped, the execution condition of the active DeNOx control is satisfied thereafter In this case, the active DeNOx control is promptly restarted so that the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 becomes substantially zero.

ここで、NOxセンサ116の検出値に基づき、NOx触媒45のNOx吸蔵量がほぼ0になったことを判断できる理由は、以下の通りである。NOxセンサ116は、酸素濃度センサとしての機能も有することから、NOxセンサ116の検出値は、NOxセンサ116に供給される排気ガスの空燃比に対応するものとなる。NOx触媒45の還元が行われている間は、つまりNOx触媒45のNOx吸蔵量がほぼ0になっていないときには、NOxが還元されることで生成された酸素がNOxセンサ116に供給される。一方で、NOx触媒45のNOx吸蔵量がほぼ0になると、そのような還元によって生成された酸素がNOxセンサ116に供給されなくなる。したがって、NOx触媒45のNOx吸蔵量がほぼ0になったタイミングにおいて、NOxセンサ116に供給される排気ガスの空燃比が低下することで、NOxセンサ116の検出値が変化するのである。   Here, the reason why it is possible to determine that the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 has become substantially zero based on the detection value of the NOx sensor 116 is as follows. Since the NOx sensor 116 also has a function as an oxygen concentration sensor, the detected value of the NOx sensor 116 corresponds to the air-fuel ratio of the exhaust gas supplied to the NOx sensor 116. While the NOx catalyst 45 is being reduced, that is, when the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 is not substantially zero, oxygen produced by the reduction of NOx is supplied to the NOx sensor 116. On the other hand, when the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 becomes substantially zero, oxygen generated by such reduction is not supplied to the NOx sensor 116. Therefore, at the timing when the NOx occlusion amount of the NOx catalyst 45 becomes substantially zero, the detected value of the NOx sensor 116 changes as the air-fuel ratio of the exhaust gas supplied to the NOx sensor 116 decreases.

次に、図9を参照して、上記したように設定されたパッシブDeNOx制御実行フラグに基づき実行される、本発明の実施形態によるパッシブDeNOx制御について説明する。図9は、本発明の実施形態によるパッシブDeNOx制御を示すフローチャート(パッシブDeNOx制御フロー)である。このパッシブDeNOx制御フローは、PCM60によって所定の周期で繰り返し実行されると共に、図3に示した燃料噴射制御フローや図7に示したパッシブDeNOx制御実行フラグ設定フローと並行して実行される。   Next, the passive DeNOx control according to the embodiment of the present invention executed based on the passive DeNOx control execution flag set as described above will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart (passive DeNOx control flow) showing the passive DeNOx control according to the embodiment of the present invention. This passive DeNOx control flow is repeatedly executed by the PCM 60 at a predetermined cycle, and is executed in parallel with the fuel injection control flow shown in FIG. 3 and the passive DeNOx control execution flag setting flow shown in FIG.

まず、ステップS601では、PCM60は、車両における各種情報を取得する。具体的には、PCM60は、少なくとも、図4に示したDeNOx用ポスト噴射量算出フローで算出されたDeNOx用ポスト噴射量(具体的にはパッシブDeNOx制御時に適用するものとして算出されたDeNOx用ポスト噴射量)と、図7に示したパッシブDeNOx制御実行フラグ設定フローで設定されたパッシブDeNOx制御実行フラグの値と、を取得する。   First, in step S601, the PCM 60 acquires various information on the vehicle. Specifically, the PCM 60 at least has a DeNOx post injection amount calculated in the DeNOx post injection amount calculation flow shown in FIG. 4 (specifically, a DeNOx post calculated as applied during passive DeNOx control). Injection amount) and the value of the passive DeNOx control execution flag set in the passive DeNOx control execution flag setting flow shown in FIG.

次いで、ステップS602では、PCM60は、ステップS601で取得されたパッシブDeNOx制御実行フラグが「1」であるか否かを判定する。つまり、PCM60は、パッシブDeNOx制御を実行すべき状況であるか否かを判定する。この判定の結果、パッシブDeNOx制御実行フラグが「1」である場合(ステップS602:Yes)、処理はステップS603に進む。これに対して、パッシブDeNOx制御実行フラグが「0」である場合(ステップS602:No)、パッシブDeNOx制御を実行せずに、処理は終了する。   Next, in step S602, the PCM 60 determines whether or not the passive DeNOx control execution flag acquired in step S601 is “1”. That is, the PCM 60 determines whether or not it is a situation where passive DeNOx control should be executed. As a result of this determination, when the passive DeNOx control execution flag is “1” (step S602: Yes), the process proceeds to step S603. On the other hand, when the passive DeNOx control execution flag is “0” (step S602: No), the process ends without executing the passive DeNOx control.

次いで、ステップS603では、PCM60は、ステップS601で取得されたDeNOx用ポスト噴射量をポスト噴射するように燃料噴射弁20を制御する。つまり、パッシブDeNOx制御を実行する。実際には、PCM60は、このステップS603の処理を、図3に示した燃料噴射制御フローのステップS106において実行する。そして、処理はステップS604に進む。   Next, in step S603, the PCM 60 controls the fuel injection valve 20 to post-inject the DeNOx post injection amount acquired in step S601. That is, passive DeNOx control is executed. Actually, the PCM 60 executes the process of step S603 in step S106 of the fuel injection control flow shown in FIG. Then, the process proceeds to step S604.

ステップS604では、PCM60は、パッシブDeNOx制御実行フラグが「0」になったか否かを判定する。その結果、パッシブDeNOx制御実行フラグが「0」になった場合(ステップS604:Yes)、処理は終了する。この場合、PCM60は、パッシブDeNOx制御を終了する。これに対して、パッシブDeNOx制御実行フラグが「0」になっていない場合(ステップS604:No)、即ちパッシブDeNOx制御実行フラグが「1」に維持されている場合、処理はステップS603に戻る。この場合には、PCM60は、パッシブDeNOx制御を継続する。つまり、PCM60は、パッシブDeNOx制御実行フラグが「1」から「0」に切り替わるまで、パッシブDeNOx制御を継続する。   In step S604, the PCM 60 determines whether or not the passive DeNOx control execution flag has become “0”. As a result, when the passive DeNOx control execution flag becomes “0” (step S604: Yes), the process ends. In this case, the PCM 60 ends the passive DeNOx control. On the other hand, when the passive DeNOx control execution flag is not “0” (step S604: No), that is, when the passive DeNOx control execution flag is maintained at “1”, the process returns to step S603. In this case, the PCM 60 continues the passive DeNOx control. That is, the PCM 60 continues the passive DeNOx control until the passive DeNOx control execution flag is switched from “1” to “0”.

図8に戻って、ステップS504以降の処理について説明する。ステップS504では、PCM60は、ステップS501で取得されたDeNOx用ポスト噴射量を、ステップS503で設定されたポスト噴射タイミングにおいて噴射するように燃料噴射弁20を制御して、排気ガスの空燃比を目標空燃比に設定して、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元させるようにする。具体的には、PCM60は、種々のセンサの検出ばらつきや、燃料噴射弁20の燃料噴射量のばらつきなどに対処すべく、排気通路41上に設けられたO2センサ111の検出値に対応する空燃比(実空燃比)と目標空燃比とに基づき、実空燃比を目標空燃比に一致させるように、燃料噴射弁20から噴射させるポスト噴射量をF/B制御する。以下では、このパッシブDeNOx制御時に行うポスト噴射量のF/B制御を適宜「第1ポスト噴射F/B制御」と呼ぶ。なお、この第1ポスト噴射F/B制御時にはF/B制御だけでなくF/F制御も行われるが、主としてF/B制御が行われるため、説明の便宜上、「F/B制御」の文言を用いている。
詳しくは、PCM60は、まず、比較的小さな空燃比(リッチ度合いが比較的大きい空燃比)を目標値に設定して、燃料噴射弁20から噴射させるポスト噴射量をF/F制御し、この後、実空燃比と目標空燃比とに基づき、比較的大きなF/Bゲインを用いて、燃料噴射弁20から噴射させるポスト噴射量をF/B制御する。こうすることで、比較的短い時間行われるパッシブDeNOx制御時に、実空燃比を目標空燃比に速やかに一致させるようにしている。
なお、実際には、PCM60は、上記のステップS504の処理を、図3に示した燃料噴射制御フローのステップS106において実行する。
Returning to FIG. 8, the processing after step S504 will be described. In step S504, the PCM 60 controls the fuel injection valve 20 to inject the DeNOx post-injection amount acquired in step S501 at the post-injection timing set in step S503, and targets the air-fuel ratio of the exhaust gas. The air-fuel ratio is set so that the NOx stored in the NOx catalyst 45 is reduced. Specifically, the PCM 60 corresponds to the detection value of the O 2 sensor 111 provided on the exhaust passage 41 in order to cope with detection variations of various sensors and variations in the fuel injection amount of the fuel injection valve 20. Based on the air-fuel ratio (actual air-fuel ratio) and the target air-fuel ratio, the post-injection amount injected from the fuel injection valve 20 is F / B controlled so that the actual air-fuel ratio matches the target air-fuel ratio. Hereinafter, the F / B control of the post injection amount performed during the passive DeNOx control is appropriately referred to as “first post injection F / B control”. In this first post-injection F / B control, not only F / B control but also F / F control is performed. However, because F / B control is mainly performed, the term “F / B control” is used for convenience of explanation. Is used.
Specifically, the PCM 60 first sets a relatively small air-fuel ratio (an air-fuel ratio with a relatively large rich degree) as a target value, and performs F / F control on the post-injection amount to be injected from the fuel injection valve 20, and thereafter Based on the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio, the post-injection amount injected from the fuel injection valve 20 is F / B controlled using a relatively large F / B gain. In this way, the actual air-fuel ratio is made to quickly coincide with the target air-fuel ratio during passive DeNOx control that is performed for a relatively short time.
Actually, the PCM 60 executes the process of step S504 in step S106 of the fuel injection control flow shown in FIG.

次いで、ステップS505では、PCM60は、パッシブDeNOx制御実行フラグが「0」になったか否かを判定する。つまり、PCM60は、パッシブDeNOx制御を終了するか否かを判定する。この判定の結果、パッシブDeNOx制御実行フラグが「0」になった場合(ステップS505:Yes)、処理は終了する。この場合、PCM60は、パッシブDeNOx制御を終了する。これに対して、パッシブDeNOx制御実行フラグが「0」になっていない場合(ステップS505:No)、即ちパッシブDeNOx制御実行フラグが「1」に維持されている場合、処理はステップS503に戻り、ステップS503以降の処理を再度行う。この場合には、PCM60は、パッシブDeNOx制御を継続する。つまり、PCM60は、パッシブDeNOx制御実行フラグが「1」から「0」に切り替わるまで、パッシブDeNOx制御を継続する。   Next, in step S505, the PCM 60 determines whether or not the passive DeNOx control execution flag has become “0”. That is, the PCM 60 determines whether or not to end the passive DeNOx control. As a result of this determination, when the passive DeNOx control execution flag becomes “0” (step S505: Yes), the process ends. In this case, the PCM 60 ends the passive DeNOx control. On the other hand, when the passive DeNOx control execution flag is not “0” (step S505: No), that is, when the passive DeNOx control execution flag is maintained at “1”, the process returns to step S503. The processing after step S503 is performed again. In this case, the PCM 60 continues the passive DeNOx control. That is, the PCM 60 continues the passive DeNOx control until the passive DeNOx control execution flag is switched from “1” to “0”.

<EGR制御>
次に、図11を参照して、本発明の実施形態によるEGR制御について説明する。図11は、本発明の実施形態によるEGR制御を示すフローチャート(EGR制御フロー)である。このEGR制御フローは、PCM60によって所定の周期で繰り返し実行されると共に、上記した種々の制御フロー(特にアクティブDeNOx制御フローやグロー制御フローなど)と並行して実行される。
<EGR control>
Next, EGR control according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart (EGR control flow) showing the EGR control according to the embodiment of the present invention. This EGR control flow is repeatedly executed by the PCM 60 at a predetermined cycle, and is executed in parallel with the various control flows described above (particularly, the active DeNOx control flow and the glow control flow).

まず、ステップS701では、PCM60は、車両における各種情報を取得する。具体的には、PCM60は、少なくとも、図3に示した燃料噴射制御フローで決定された目標トルクと、図7に示したパッシブDeNOx制御実行フラグ設定フローで設定されたパッシブDeNOx制御実行フラグの値と、図6に示したアクティブDeNOx制御実行フラグ設定フローで設定されたアクティブDeNOx制御実行フラグの値と、を取得する。また、PCM60は、推定により得られた筒内酸素濃度を取得する(筒内酸素濃度の推定方法の詳細は後述する)。   First, in step S701, the PCM 60 acquires various information on the vehicle. Specifically, the PCM 60 at least sets the target torque determined in the fuel injection control flow shown in FIG. 3 and the value of the passive DeNOx control execution flag set in the passive DeNOx control execution flag setting flow shown in FIG. And the value of the active DeNOx control execution flag set in the active DeNOx control execution flag setting flow shown in FIG. Further, the PCM 60 acquires the in-cylinder oxygen concentration obtained by the estimation (details of the in-cylinder oxygen concentration estimation method will be described later).

次いで、ステップS702では、PCM60は、ステップS701で取得されたパッシブDeNOx制御実行フラグが「1」であるか否かを判定する。その結果、パッシブDeNOx制御実行フラグが「1」である場合(ステップS702:Yes)、つまりパッシブDeNOx制御を実行すべき状況である場合、処理はステップS703に進む。この場合、PCM60は、EGR通路43a上に設けられた第1EGRバルブ43cと、EGRクーラ43bをバイパスさせるEGRクーラバイパス通路43d上に設けられた第2EGRバルブ43eとの両方を全閉(閉弁状態)に制御する(ステップS703)。つまり、PCM60は、パッシブDeNOx制御を実行するときには、吸気系INへのEGRガスの還流を禁止する。こうするのは、パッシブDeNOx制御ではポスト噴射させた燃料を燃焼させずに未燃燃料として排出するので、EGRガスを還流させると未燃燃料(HC)も還流されることで、このHCに起因するデポジットによりガスの通路(EGR通路43a、44dや吸気通路1など)が閉塞してしまう故障の発生を防止することができるからである。   Next, in step S702, the PCM 60 determines whether or not the passive DeNOx control execution flag acquired in step S701 is “1”. As a result, when the passive DeNOx control execution flag is “1” (step S702: Yes), that is, when it is a situation where the passive DeNOx control should be executed, the process proceeds to step S703. In this case, the PCM 60 fully closes both the first EGR valve 43c provided on the EGR passage 43a and the second EGR valve 43e provided on the EGR cooler bypass passage 43d that bypasses the EGR cooler 43b. (Step S703). That is, the PCM 60 prohibits the recirculation of the EGR gas to the intake system IN when executing the passive DeNOx control. This is because, in passive DeNOx control, the post-injected fuel is discharged as unburned fuel without being burned. Therefore, when EGR gas is recirculated, unburned fuel (HC) is also recirculated. This is because it is possible to prevent the occurrence of a failure in which the gas passage (such as the EGR passages 43a and 44d and the intake passage 1) is blocked by the deposit.

他方で、パッシブDeNOx制御実行フラグが「0」である場合(ステップS702:No)、処理はステップS704に進む。ステップS704では、PCM60は、ステップS701で取得されたアクティブDeNOx制御実行フラグが「1」であるか否かを判定する。その結果、アクティブDeNOx制御実行フラグが「1」である場合(ステップS704:Yes)、つまりアクティブDeNOx制御を実行すべき状況である場合、処理はステップS705に進む。この場合、PCM60は、アクティブDeNOx制御時に適用すべき目標筒内酸素濃度を設定する(ステップS705)。具体的には、PCM60は、アクティブDeNOx制御においてEGRガスを導入することによって、ポスト噴射した燃料の燃焼安定性を確保しつつ、ポスト噴射した燃料を燃焼させたときのスモークなどの発生を抑制するように、アクティブDeNOx制御時に適用すべき目標筒内酸素濃度を設定する。また、後述するように、アクティブDeNOx制御時にはEGRクーラ43bをバイパスさせてEGRガスを流すため、EGRガスが比較的高温となり、EGRガスを取り込みにくくなるので、PCM60は、DeNOx制御を行わない場合よりも目標筒内酸素濃度を大きい値に設定する。例えば、このような目標筒内酸素濃度は、エンジンEの運転状態に応じて設定すべき値を事前に定めておくとよい。   On the other hand, when the passive DeNOx control execution flag is “0” (step S702: No), the process proceeds to step S704. In step S704, the PCM 60 determines whether or not the active DeNOx control execution flag acquired in step S701 is “1”. As a result, when the active DeNOx control execution flag is “1” (step S704: Yes), that is, when it is a situation where the active DeNOx control should be executed, the process proceeds to step S705. In this case, the PCM 60 sets the target in-cylinder oxygen concentration to be applied during the active DeNOx control (step S705). Specifically, the PCM 60 suppresses the occurrence of smoke or the like when the post-injected fuel is burned while ensuring the combustion stability of the post-injected fuel by introducing EGR gas in the active DeNOx control. In this way, the target in-cylinder oxygen concentration to be applied at the time of active DeNOx control is set. As will be described later, the EGR cooler 43b is bypassed during the active DeNOx control so that the EGR gas flows. Therefore, the EGR gas becomes relatively high temperature, and it is difficult to take in the EGR gas. Also, the target in-cylinder oxygen concentration is set to a large value. For example, such a target in-cylinder oxygen concentration may be determined in advance according to the operating state of the engine E.

次いで、ステップS706では、PCM60は、EGR通路43a上に設けられた第1EGRバルブ43cを全閉(閉弁状態)に制御し、ステップS705で設定された目標筒内酸素濃度が実現されるように、EGRクーラバイパス通路43d上に設けられた第2EGRバルブ43eの開度を制御する。具体的には、PCM60は、推定された筒内酸素濃度と目標筒内酸素濃度とに基づき、第2EGRバルブ43eの開度を制御する。このように、PCM60は、アクティブDeNOx制御を実行するときには、EGRクーラバイパス通路43dを介してEGRガスを吸気系INに還流させる。こうすることで、アクティブDeNOx制御中に適量のEGRガスを還流させて、ポスト噴射した燃料の着火を遅延させることで、このポスト噴射した燃料の燃焼安定性を確保してスモークの発生を抑制するようにしている。また、EGR通路43aではなくEGRクーラバイパス通路43dを介してEGRガスを還流させているのは、つまりEGRクーラ43bを経由させないでEGRガスを還流させているのは、アクティブDeNOx制御時のポスト噴射により発生したHCなどがEGRガスとして取り込まれてEGRクーラ43bで冷却されることで、EGRクーラ43bがデポジットにより閉塞してしまう故障の発生を防止するためである。
基本的には、PCM60は、エンジンEの同じ運転状態にて比較したときに、アクティブDeNOx制御を行う場合には、DeNOx制御を行わない場合(つまりエンジンEの通常運転時)よりもEGRガス量が小さくなるように、第2EGRバルブ43eの開度を制御する。こうしているのは、DeNOx制御時にはNOxが発生しにくい燃焼となっているので、多量のEGRガスを導入する必要がないからである。また、多量のEGRガスを導入すると、アクティブDeNOx制御においてポスト噴射した燃料が適切に燃焼せずに(失火)、HCが発生してしまうからである。
Next, in step S706, the PCM 60 controls the first EGR valve 43c provided on the EGR passage 43a to be fully closed (closed state) so that the target in-cylinder oxygen concentration set in step S705 is realized. The opening degree of the second EGR valve 43e provided on the EGR cooler bypass passage 43d is controlled. Specifically, the PCM 60 controls the opening degree of the second EGR valve 43e based on the estimated in-cylinder oxygen concentration and the target in-cylinder oxygen concentration. As described above, when executing the active DeNOx control, the PCM 60 recirculates the EGR gas to the intake system IN via the EGR cooler bypass passage 43d. By doing this, an appropriate amount of EGR gas is recirculated during the active DeNOx control, and the ignition of the post-injected fuel is delayed, thereby ensuring the combustion stability of the post-injected fuel and suppressing the occurrence of smoke. I am doing so. Further, the reason why the EGR gas is recirculated not through the EGR passage 43a but through the EGR cooler bypass passage 43d, that is, the EGR gas is recirculated without passing through the EGR cooler 43b is that post injection during active DeNOx control. This is because the HC generated by the above is taken in as EGR gas and cooled by the EGR cooler 43b, thereby preventing the EGR cooler 43b from being blocked due to deposits.
Basically, when the PCM 60 performs active DeNOx control when compared in the same operating state of the engine E, the EGR gas amount is greater than when the DeNOx control is not performed (that is, during normal operation of the engine E). The degree of opening of the second EGR valve 43e is controlled so that becomes smaller. This is because NOx is hardly generated during DeNOx control, and it is not necessary to introduce a large amount of EGR gas. In addition, if a large amount of EGR gas is introduced, the fuel post-injected in the active DeNOx control does not burn properly (misfire) and HC is generated.

他方で、アクティブDeNOx制御実行フラグが「0」である場合(ステップS704:No)、処理はステップS707に進む。この場合、PCM60は、パッシブDeNOx制御及びアクティブDeNOx制御のいずれも実行しないので、エンジンEの通常運転時においてEGRガスを導入する場合に適用する目標筒内酸素濃度を設定する(ステップS707)。具体的には、PCM60は、EGRガスの導入によって筒内酸素濃度を適度に低下させてスモークやNOxの発生を抑制するように、また、EGRガスの導入によって筒内温度をコントロールして燃焼安定性を確保するように、目標トルクに応じて適用すべき目標筒内酸素濃度を設定する。例えば、このような目標筒内酸素濃度は、エンジンEの運転状態に応じて設定すべき値を事前に定めておくとよい。   On the other hand, when the active DeNOx control execution flag is “0” (step S704: No), the process proceeds to step S707. In this case, the PCM 60 performs neither passive DeNOx control nor active DeNOx control, and thus sets a target in-cylinder oxygen concentration to be applied when EGR gas is introduced during normal operation of the engine E (step S707). Specifically, the PCM 60 suppresses the generation of smoke and NOx by appropriately reducing the in-cylinder oxygen concentration by introducing EGR gas, and controls the in-cylinder temperature by introducing EGR gas to stabilize combustion. The target in-cylinder oxygen concentration to be applied is set in accordance with the target torque so as to ensure the performance. For example, such a target in-cylinder oxygen concentration may be determined in advance according to the operating state of the engine E.

次いで、ステップS708では、PCM60は、ステップS707で設定された目標筒内酸素濃度が実現されるように、EGR通路43a上に設けられた第1EGRバルブ43c及びEGRクーラバイパス通路43d上に設けられた第2EGRバルブ43eの両方の開度を制御する。具体的には、PCM60は、推定された筒内酸素濃度と目標筒内酸素濃度とに基づき、第1EGRバルブ43c及び第2EGRバルブ43eのそれぞれの開度を制御する。例えば、目標筒内酸素濃度に応じて設定すべき第1EGRバルブ43c及び第2EGRバルブ43eのそれぞれの開度を定めたマップを事前に作成しておき、PCM60は、そのようなマップを参照して第1EGRバルブ43c及び第2EGRバルブ43eのそれぞれの開度を設定する。   Next, in step S708, the PCM 60 is provided on the first EGR valve 43c and the EGR cooler bypass passage 43d provided on the EGR passage 43a so that the target in-cylinder oxygen concentration set in step S707 is realized. The opening degree of both of the second EGR valves 43e is controlled. Specifically, the PCM 60 controls the opening degrees of the first EGR valve 43c and the second EGR valve 43e based on the estimated in-cylinder oxygen concentration and the target in-cylinder oxygen concentration. For example, a map that defines the opening degree of each of the first EGR valve 43c and the second EGR valve 43e to be set according to the target in-cylinder oxygen concentration is created in advance, and the PCM 60 refers to such a map. The opening degree of each of the first EGR valve 43c and the second EGR valve 43e is set.

<筒内酸素濃度推定>
次に、本発明の実施形態による筒内酸素濃度の推定方法について説明する。
<In-cylinder oxygen concentration estimation>
Next, a method for estimating the in-cylinder oxygen concentration according to the embodiment of the present invention will be described.

本実施形態では、PCM60は、吸排気系の輸送遅れを考慮して、以下のような手順で筒内酸素濃度を推定する。まず、PCM60は、前回推定された筒内酸素濃度と(基本的には筒内酸素濃度はF/B演算により求める)、EGRガスを導入していないときの統計モデルにより得られた筒内ガス量と、燃料噴射量と、筒内での酸素消費割合と、に基づき、排気ガス酸素濃度を求める。具体的には、PCM60は、「(筒内酸素濃度×筒内ガス量−酸素消費割合×燃料噴射量)/(筒内ガス量+燃料噴射量)」の演算を行う。また、この場合、PCM60は、エンジンEでの2ストローク程度の遅れ、及び、排気ガス酸素濃度の学習結果を考慮して、排気ガス酸素濃度を求める。   In the present embodiment, the PCM 60 estimates the in-cylinder oxygen concentration by the following procedure in consideration of the transport delay of the intake / exhaust system. First, the PCM 60 calculates the in-cylinder gas concentration obtained from the previously estimated in-cylinder oxygen concentration (basically, the in-cylinder oxygen concentration is obtained by F / B calculation) and a statistical model when no EGR gas is introduced. The exhaust gas oxygen concentration is obtained based on the amount, the fuel injection amount, and the oxygen consumption rate in the cylinder. Specifically, the PCM 60 calculates “(cylinder oxygen concentration × cylinder gas amount−oxygen consumption ratio × fuel injection amount) / (cylinder gas amount + fuel injection amount)”. In this case, the PCM 60 obtains the exhaust gas oxygen concentration in consideration of the delay of about two strokes in the engine E and the learning result of the exhaust gas oxygen concentration.

次に、PCM60は、EGR通路43a(EGRクーラバイパス通路43dも含む)でのガスの輸送遅れを考慮して、上記のように求められた排気ガス酸素濃度からEGRガス酸素濃度を求める。そして、PCM60は、このEGRガス酸素濃度と、EGRガス量と、別のモデル(後述する)により求められた吸気シャッター弁通過ガス量と、吸気シャッター弁通過ガス酸素濃度と、に基づき、エンジンEの吸気ポート通過ガス酸素濃度を求める。具体的には、PCM60は、「(EGRガス酸素濃度×EGRガス量−吸気シャッター弁通過ガス酸素濃度×吸気シャッター弁通過ガス量)/(EGRガス量+吸気シャッター弁通過ガス量)」の演算を行う。また、この場合、PCM60は、エンジンEのインテークマニホールドでのガスの輸送遅れを考慮して、吸気ポート通過ガス酸素濃度を求める。   Next, the PCM 60 obtains the EGR gas oxygen concentration from the exhaust gas oxygen concentration obtained as described above in consideration of the gas transport delay in the EGR passage 43a (including the EGR cooler bypass passage 43d). Then, the PCM 60 uses the engine E based on the EGR gas oxygen concentration, the EGR gas amount, the intake shutter valve passage gas amount determined by another model (described later), and the intake shutter valve passage gas oxygen concentration. Obtain the oxygen concentration of gas passing through the intake port. Specifically, the PCM 60 calculates “(EGR gas oxygen concentration × EGR gas amount−intake shutter valve passage gas oxygen concentration × intake shutter valve passage gas amount) / (EGR gas amount + intake shutter valve passage gas amount)”. I do. Further, in this case, the PCM 60 obtains the intake port passage gas oxygen concentration in consideration of the gas transport delay in the intake manifold of the engine E.

次に、PCM60は、上記のように求められた吸気ポート通過ガス酸素濃度と、吸気ポート通過ガス量と、内部EGRガス量と、上記のように求められた排気ガス酸素濃度に対応する内部EGRガス酸素濃度と、に基づき、筒内酸素濃度を推定する。具体的には、PCM60は、「(吸気ポート通過ガス酸素濃度×吸気ポート通過ガス量−内部EGRガス酸素濃度×内部EGRガス量)/(吸気ポート通過ガス量+内部EGRガス量)」の演算を行う。   Next, the PCM 60 determines the intake port passage gas oxygen concentration obtained as described above, the intake port passage gas amount, the internal EGR gas amount, and the internal EGR corresponding to the exhaust gas oxygen concentration obtained as described above. The in-cylinder oxygen concentration is estimated based on the gas oxygen concentration. Specifically, the PCM 60 calculates “(intake port passage gas oxygen concentration × intake port passage gas amount−internal EGR gas oxygen concentration × internal EGR gas amount) / (intake port passage gas amount + internal EGR gas amount)”. I do.

ここで、PCM60は、上記した吸気シャッター弁通過ガス量を以下の手順で推定する。まず、PCM60は、EGRガスを導入していないときの統計モデルにより得られた筒内ガス量から内部EGRガス量を減算することで、吸気ポート通過ガス量を求める。この演算と並行して、PCM60は、エアフローセンサ101により検出された流量(エアフロー流量)から、過渡時を考慮したエアフロー流量の補正量を減算することで、補正後エアフロー流量を求める。   Here, the PCM 60 estimates the intake shutter valve passing gas amount according to the following procedure. First, the PCM 60 obtains the intake port passage gas amount by subtracting the internal EGR gas amount from the in-cylinder gas amount obtained by the statistical model when no EGR gas is introduced. In parallel with this calculation, the PCM 60 obtains the corrected airflow flow rate by subtracting the correction amount of the airflow flow rate considering the transition time from the flow rate (airflow flow rate) detected by the airflow sensor 101.

次に、PCM60は、上記のように求められた吸気ポート通過ガス量から、この補正後エアフロー流量を減算することで、EGRガス量を求める。そして、PCM60は、上記のように求められた吸気ポート通過ガス量から、このEGRガス量を減算することで、吸気シャッター弁通過ガス量を求める。なお、PCM60は、EGRガスを導入していない場合には(つまり第1EGRバルブ43c及び第2EGRバルブ43eが全閉である場合)、吸気ポート通過ガス量をそのまま吸気シャッター弁通過ガス量として求める。   Next, the PCM 60 obtains the EGR gas amount by subtracting the corrected airflow flow rate from the intake port passage gas amount obtained as described above. Then, the PCM 60 obtains the intake shutter valve passage gas amount by subtracting the EGR gas amount from the intake port passage gas amount obtained as described above. When the EGR gas is not introduced (that is, when the first EGR valve 43c and the second EGR valve 43e are fully closed), the PCM 60 determines the intake port passage gas amount as it is as the intake shutter valve passage gas amount.

<EGR復帰制御>
次に、図12を参照して、本発明の一実施形態によるEGR復帰制御について説明する。図12は、本発明の一実施形態によるEGR復帰制御を示すフローチャート(EGR復帰制御フロー)である。このEGR復帰制御フローは、PCM60によって所定の周期で繰り返し実行されると共に、上記した種々の制御フロー(特にアクティブDeNOx制御フローやパッシブDeNOx制御フローなど)と並行して実行される。EGR復帰制御とは、アクティブDeNOx制御又はパッシブDeNOx制御が行われている中でのEGRバルブの全部又は一部が閉止されているEGRの制御状態から、これらのDeNOx制御の終了後に、通常の運転状態、すなわちアクティブDeNOx制御やパッシブDeNOx制御が行われていない運転状態におけるEGRの通常制御に復帰する制御をいう。
<EGR return control>
Next, EGR return control according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart (EGR return control flow) showing the EGR return control according to the embodiment of the present invention. The EGR return control flow is repeatedly executed by the PCM 60 at a predetermined cycle, and is executed in parallel with the various control flows described above (particularly, the active DeNOx control flow and the passive DeNOx control flow). EGR return control refers to normal operation after the end of these DeNOx controls from the EGR control state in which all or part of the EGR valve is closed while active DeNOx control or passive DeNOx control is being performed. This refers to control that returns to normal EGR control in an operating state in which no active DeNOx control or passive DeNOx control is performed.

まず、ステップS801では、PCM60は、アクティブDeNOx制御からの復帰であるか否かを判定する。その結果、アクティブDeNOx制御からの復帰である場合(ステップS801:Yes)、つまりアクティブDeNOx制御の終了後に、通常の運転状態におけるEGRの通常制御に復帰しようとする状況である場合、処理はステップS803に進む。これに対して、アクティブDeNOx制御からの復帰でない場合(ステップS801:No)、処理はステップS802に進む。   First, in step S801, the PCM 60 determines whether or not it is a return from active DeNOx control. As a result, if it is a return from the active DeNOx control (step S801: Yes), that is, if it is a situation where it is going to return to the normal control of the EGR in the normal operation state after the end of the active DeNOx control, the process proceeds to step S803. Proceed to On the other hand, when it is not return from the active DeNOx control (step S801: No), the process proceeds to step S802.

次に、ステップS803では、PCM60は、復帰時の運転状態が、EGRクーラバイパス通路43d上に設けられた第2EGRバルブ43eのみを開状態に制御するバイパス側制御領域にあるか否かを判定する。その結果、復帰時の運転状態が、EGRクーラバイパス通路43d上に設けられた第2EGRバルブ43eのみを開状態に制御するバイパス側制御領域にある場合(ステップS803:Yes)、処理はステップS804に進む。これに対して、復帰時の運転状態が、EGRクーラバイパス通路43d上に設けられた第2EGRバルブ43eのみを開状態に制御するバイパス側制御領域にない場合(ステップS803:No)、処理はステップS805に進む。   Next, in step S803, the PCM 60 determines whether or not the operating state at the time of return is in a bypass side control region that controls only the second EGR valve 43e provided on the EGR cooler bypass passage 43d to an open state. . As a result, when the operating state at the time of return is in the bypass side control region in which only the second EGR valve 43e provided on the EGR cooler bypass passage 43d is controlled to be in an open state (step S803: Yes), the process proceeds to step S804. move on. On the other hand, when the operation state at the time of return is not in the bypass side control region that controls only the second EGR valve 43e provided on the EGR cooler bypass passage 43d to be in the open state (step S803: No), the process is step. The process proceeds to S805.

ここで、図13及び図14を参照して、上記したステップS803の判定で用いる、エンジンEの運転状態に応じてEGR制御領域をEGRのバイパス側制御領域、クーラー側制御領域、バイパス側及びクーラー側併用制御領域、EGRカット制御領域のいずれに設定する方法について説明する。
図13は、本発明の一実施形態によるエンジンEの排気浄化装置のEGR制御につき、エンジンEの完全暖気状態において、エンジンEの運転状態に応じてEGR制御領域をEGRのバイパス側制御領域、クーラー側制御領域、バイパス側及びクーラー側併用制御領域、EGRカット制御領域のいずれに設定するEGR制御マップを示す図であり、図14は、本発明の一実施形態によるエンジンの排気浄化装置のEGR制御につき、エンジンEの半暖気状態において、エンジンEの運転状態に応じてEGR制御領域をEGRのバイパス側制御領域、クーラー側制御領域、バイパス側及びクーラー側併用制御領域、EGRカット制御領域のいずれに設定するEGR制御マップを示す図である。
図13及び図14は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジン負荷を示している。ここで、エンジンEの完全暖気状態とは、エンジンオイルの温度や冷却水の温度、あるいはアイドリング時のエンジン回転数の変化等についてエンジン各部が適度な温度等に達していることをいう。エンジンの半暖気状態とは、エンジンの始動直後等において、完全暖気状態に到達していない状態をいう。
Here, referring to FIG. 13 and FIG. 14, the EGR control region is used in the determination of step S803 described above according to the operating state of the engine E. The EGR bypass side control region, the cooler side control region, the bypass side, and the cooler A method for setting either the side combination control region or the EGR cut control region will be described.
FIG. 13 shows the EGR control of the exhaust purification device for the engine E according to one embodiment of the present invention. The EGR control region is changed to the EGR bypass side control region, the cooler according to the operating state of the engine E in the complete warm-up state of the engine E. FIG. 14 is a diagram showing an EGR control map set in any of the side control region, the bypass side and cooler side combined control region, and the EGR cut control region, and FIG. 14 shows EGR control of the exhaust emission control device for an engine according to one embodiment of the present invention. In the semi-warm state of the engine E, the EGR control region is changed to any of the EGR bypass side control region, the cooler side control region, the bypass side and cooler side combined control region, and the EGR cut control region according to the operating state of the engine E. It is a figure which shows the EGR control map to set.
In FIGS. 13 and 14, the horizontal axis indicates the engine speed, and the vertical axis indicates the engine load. Here, the complete warm-up state of the engine E means that each part of the engine has reached an appropriate temperature or the like with respect to the temperature of the engine oil, the temperature of the cooling water, or a change in the engine speed during idling. The semi-warm state of the engine means a state in which the complete warm-up state has not been reached immediately after the engine is started.

図13に示すように、エンジンEの完全暖気状態においては、エンジン回転数が比較的低い回転数であり且つエンジン負荷も比較的低い負荷である場合に、EGRのバイパス側制御領域が設定されている。EGRのバイパス側制御領域においては、第2EGRバルブ43eを開状態として排気ガスをEGRクーラバイパス通路43dを通すように制御する。
また、エンジン回転数がバイパス側制御領域よりも高回転数であり(中回転数であり)且つエンジン負荷もバイパス側制御領域よりも高負荷である(中負荷である)場合に、EGRのバイパス側及びクーラー側併用制御領域が設定されている。EGRのバイパス側及びクーラー側併用制御領域においては、第2EGRバルブ43eを開状態として排気ガスをEGRクーラバイパス通路43dを通し、且つ、第1EGRバルブ43cを開状態として排気ガスをEGRクーラ43bの設けられたEGR通路43aを通すように制御する。
エンジン回転数がバイパス側及びクーラー側併用制御領域よりも高回転数であり且つエンジン負荷もバイパス側及びクーラー側併用制御領域よりも高負荷である場合に、EGRのクーラー側制御領域が設定されている。EGRのクーラー側制御領域においては、第1EGRバルブ43cを開状態として排気ガスをEGRクーラ43bの設けられたEGR通路43aを通すように制御する。
エンジン回転数がクーラー側制御領域よりも高回転数であり且つエンジン負荷もクーラー側制御領域よりも高負荷である場合に、EGRのEGRカット制御領域が設定されている。EGRのEGRカット制御領域においては、第1EGRバルブ43cを閉状態とし且つ第2EGRバルブ43eを閉状態として排気ガスをEGR通路43a及びEGRクーラバイパス通路43dのいずれにも流入させないように制御する。
As shown in FIG. 13, in the complete warm-up state of the engine E, when the engine speed is a relatively low speed and the engine load is also a relatively low load, the EGR bypass side control region is set. Yes. In the EGR bypass side control region, the second EGR valve 43e is opened to control the exhaust gas to pass through the EGR cooler bypass passage 43d.
Further, when the engine speed is higher than the bypass side control area (medium speed) and the engine load is higher than the bypass side control area (medium load), the EGR bypass is performed. Side and cooler side combined control areas are set. In the EGR bypass side and cooler side combined control region, the second EGR valve 43e is opened to allow exhaust gas to pass through the EGR cooler bypass passage 43d, and the first EGR valve 43c is opened to provide exhaust gas to the EGR cooler 43b. The EGR passage 43a is controlled to pass.
When the engine speed is higher than the bypass side and cooler side combined control area and the engine load is higher than the bypass side and cooler side combined control area, the EGR cooler side control area is set. Yes. In the EGR cooler-side control region, the first EGR valve 43c is opened to control the exhaust gas to pass through the EGR passage 43a provided with the EGR cooler 43b.
The EGR EGR cut control area is set when the engine speed is higher than the cooler side control area and the engine load is higher than the cooler side control area. In the EGR cut control region of EGR, the first EGR valve 43c is closed and the second EGR valve 43e is closed so that the exhaust gas does not flow into any of the EGR passage 43a and the EGR cooler bypass passage 43d.

図14に示すように、エンジンの半暖気状態においては、エンジン回転数が比較的低い回転数から中回転数であり且つエンジン負荷も比較的低い負荷から中負荷である場合に、EGRのバイパス側制御領域が設定されている。EGRのバイパス側制御領域においては、第2EGRバルブ43eを開状態として排気ガスをEGRクーラバイパス通路43dを通すように制御する。エンジン回転数がバイパス側制御領域よりも高回転数であり且つエンジン負荷もバイパス側制御領域よりも高負荷である場合には、EGRのEGRカット制御領域が設定されている。EGRのEGRカット制御領域においては、第1EGRバルブ43cを閉状態とし且つ第2EGRバルブ43eを閉状態として排気ガスをEGR通路43a及びEGRクーラバイパス通路43dのいずれにも流入させないように制御する。   As shown in FIG. 14, in the semi-warm state of the engine, when the engine speed is relatively low to medium speed and the engine load is also relatively low to medium load, the EGR bypass side A control area is set. In the EGR bypass side control region, the second EGR valve 43e is opened to control the exhaust gas to pass through the EGR cooler bypass passage 43d. When the engine speed is higher than the bypass-side control area and the engine load is higher than the bypass-side control area, the EGR EGR cut control area is set. In the EGR cut control region of EGR, the first EGR valve 43c is closed and the second EGR valve 43e is closed so that exhaust gas does not flow into either the EGR passage 43a or the EGR cooler bypass passage 43d.

次に、ステップS804では、PCM60は、第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間を省略し(例えば、復帰までの遅延時間を設定せず)、即時に開動作を開始させ、通常の運転状態におけるEGRの通常制御に復帰させ、処理はリターン処理に進む。別の言い方によれば、PCM60は、復帰までの遅延時間をゼロに設定しているとも言える。   Next, in step S804, the PCM 60 omits a delay time until the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e is opened from the closed state (for example, the delay time until the return is not set). The opening operation is immediately started to return to the normal control of the EGR in the normal operation state, and the process proceeds to the return process. In other words, it can be said that the PCM 60 sets the delay time until return to zero.

次に、ステップS805では、PCM60は、第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間を設定し、処理はステップS807に進む。PCM60は、第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間、及び/又は第1EGRバルブ43cを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間を、エンジンEから排気通路41に排出される排気ガスの排出量が所定量に到達するまでの時間により設定する。エンジンEから排気通路に排出される排気ガスの排出量が所定量に到達するまでの時間は、後述するエンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量の推定積算値が、排気通路41の燃焼室出口17aからEGR通路入口43fまでのEGR上流側排気通路41aの容積(所定量)に到達するまでの時間により算定される。ステップS805及びステップS807の処理は1つのステップとしてほぼ同時に行われていてもよい。   Next, in step S805, the PCM 60 sets a delay time until the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e is opened from the closed state, and the process proceeds to step S807. The PCM 60 sends a delay time until the second EGR valve 43e is opened from the closed state and / or a delay time until the first EGR valve 43c is opened from the closed state to the exhaust passage 41 from the engine E. It is set according to the time until the exhaust gas exhaust amount reaches a predetermined amount. The time taken for the exhaust gas discharged from the engine E to the exhaust passage to reach a predetermined amount is an estimated integrated value of the exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 of the engine E described later to the exhaust passage 41. Is calculated from the time required to reach the volume (predetermined amount) of the EGR upstream side exhaust passage 41a from the combustion chamber outlet 17a of the exhaust passage 41 to the EGR passage inlet 43f. The processes in steps S805 and S807 may be performed almost simultaneously as one step.

また、PCM60は、アクティブDeNOx制御手段によるアクティブDeNOx制御の実行終了後第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間は、第1EGRバルブ43cを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間よりも短くなるように設定する。よって、アクティブDeNOx制御の実行時のポスト噴射により発生したHCなどが、より長い遅延時間経過後に開弁されるクーラ側のEGR通路43aにより流入しにくくなり、HC等が、クーラ側のEGR通路43aに流れEGRクーラで冷却されることで、EGRクーラを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。
なお、PCM60は、復帰時の運転状態が、第1EGRバルブ43c及び第2EGRバルブ43eを閉状態に制御するEGRカット制御領域にある場合には、ステップS805及びステップS807の処理を省略して、処理はステップS809に進む。
The delay time until the PCM 60 starts the opening operation of the second EGR valve 43e from the closed state after the execution of the active DeNOx control by the active DeNOx control means is until the first EGR valve 43c is started to open from the closed state. It is set to be shorter than the delay time. Therefore, HC generated by post injection at the time of execution of active DeNOx control is less likely to flow through the cooler-side EGR passage 43a that is opened after a longer delay time elapses, and HC or the like is less likely to flow into the cooler-side EGR passage 43a. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a failure that closes the EGR cooler.
If the operating state at the time of return is in the EGR cut control region in which the first EGR valve 43c and the second EGR valve 43e are controlled to be closed, the PCM 60 omits the processes in steps S805 and S807, Advances to step S809.

次に、ステップS807では、PCM60は、エンジンEの運転状態により求められるエンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量の推定積算値が、排気通路41の燃焼室出口17aからEGR通路入口43fまでのEGR上流側排気通路41aの容積(所定値)以上になったか否かを判定する。
エンジンEの運転状態に応じた排気ガスの排出量の推定積算値は、アクティブDeNOx制御の終了時から計算時点(例えば目的のEGRバルブの開動作を開始させる時点)までの期間において、エンジンEの運転状態に応じてエンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量を推定計算し且つ積算したものである。PCM60は、エンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量を、エアフロー流量、空気充填量、空気充填量に対応する燃料噴射量、エンジン回転数、エンジン負荷等に基づいて推定計算する。
Next, in step S807, the PCM 60 determines that the estimated integrated value of the exhaust gas exhaust amount discharged from the combustion chamber 17 of the engine E to the exhaust passage 41, which is obtained according to the operating state of the engine E, is It is determined whether or not the volume (predetermined value) of the EGR upstream side exhaust passage 41a from 17a to the EGR passage inlet 43f is reached.
The estimated integrated value of the exhaust gas emission amount according to the operating state of the engine E is calculated during the period from the end of the active DeNOx control to the time of calculation (for example, the time of starting the opening operation of the target EGR valve). The exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 of the engine E to the exhaust passage 41 is estimated and calculated and integrated according to the operating state. The PCM 60 determines the amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 of the engine E to the exhaust passage 41 based on the air flow rate, the air filling amount, the fuel injection amount corresponding to the air filling amount, the engine speed, the engine load, and the like. To estimate.

上述のように求められるエンジンEの運転状態に応じた排気ガスの推定積算排出量が、EGR上流側排気通路41aの容積値以上になることにより、燃焼室17からEGR上流側排気通路41aに排出される排気ガスが、遅延時間経過中に、既にEGR上流側排気通路41a内に存在していた排気ガスを下流側に押し出すようにして入れ替わるため、既にEGR上流側排気通路41a内に存在していた排気ガス中に未燃燃料が比較的多量に含まれていたとしても、この未燃燃料を含む排気ガスを下流側に押し流すことができる。従って、アクティブDeNOx制御においてEGR上流側排気通路41a上に残留未燃燃料が排出されてしまっている場合においても、アクティブDeNOx制御終了後、通常の運転状態(基本的に燃料噴射弁20により噴射される燃料をエンジンEの筒内において燃焼させる運転状態)において燃焼室17からEGR上流側排気通路41aに排出される排気ガスが、既にEGR上流側排気通路41a内に存在している残留未燃燃料を含む排気ガスを下流側に押し出すようにして入れ替わる。よって、第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させる前に、EGR上流側排気通路41a内に残留未燃燃料に起因するHCがほぼ存在していない又は低減されている状態となる。従って、未燃燃料のHCなどがクーラ側のEGR通路43aに流れEGRクーラ43bで冷却されることで、EGRクーラ43bを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。また、未燃燃料のHCなどがEGRクーラバイパス通路43dに流れ、EGRクーラバイパス通路43dを閉塞してしまう故障の発生を防止することもできる。   When the estimated integrated exhaust amount of exhaust gas corresponding to the operating state of the engine E obtained as described above becomes equal to or larger than the volume value of the EGR upstream exhaust passage 41a, the exhaust gas is discharged from the combustion chamber 17 to the EGR upstream exhaust passage 41a. Since the exhaust gas to be discharged is replaced by pushing the exhaust gas already existing in the EGR upstream side exhaust passage 41a to the downstream side during the delay time, the exhaust gas already exists in the EGR upstream side exhaust passage 41a. Even if a relatively large amount of unburned fuel is contained in the exhaust gas, the exhaust gas containing the unburned fuel can be pushed downstream. Therefore, even in the case where the residual unburned fuel is discharged on the EGR upstream side exhaust passage 41a in the active DeNOx control, after the active DeNOx control is finished, the normal operation state (basically, it is injected by the fuel injection valve 20). The exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 to the EGR upstream exhaust passage 41a in the operation state in which the fuel to be burned in the cylinder of the engine E) is already present in the EGR upstream exhaust passage 41a. The exhaust gas containing is replaced so as to push it downstream. Therefore, before starting the opening operation from the closed state of the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e, almost no HC due to residual unburned fuel is present or reduced in the EGR upstream exhaust passage 41a. It will be in the state. Therefore, HC or the like of unburned fuel flows into the EGR passage 43a on the cooler side and is cooled by the EGR cooler 43b, thereby preventing a failure that blocks the EGR cooler 43b. Further, it is possible to prevent the occurrence of a failure in which unburned fuel HC or the like flows into the EGR cooler bypass passage 43d and closes the EGR cooler bypass passage 43d.

その結果、エンジンEの運転状態により求められるエンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量の推定積算値が、排気通路41の燃焼室出口17aからEGR通路入口43fまでのEGR上流側排気通路41aの容積(所定値)以上になった場合(ステップS807:Yes)、処理はステップS809に進む。
これに対して、エンジンEの運転状態により求められるエンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量の推定積算値が、排気通路41の燃焼室出口17aからEGR通路入口43fまでのEGR上流側排気通路41aの容積に満たない場合、この排気ガスの排出量の推定積算値が、EGR上流側排気通路41aの容積以上となるまで、ステップ807において待機する。
As a result, the estimated integrated value of the exhaust amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 of the engine E to the exhaust passage 41 determined by the operating state of the engine E is from the combustion chamber outlet 17a of the exhaust passage 41 to the EGR passage inlet 43f. If the EGR upstream exhaust passage 41a has a volume (predetermined value) or more (step S807: Yes), the process proceeds to step S809.
On the other hand, the estimated integrated value of the exhaust amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 of the engine E to the exhaust passage 41 determined by the operating state of the engine E is calculated from the combustion chamber outlet 17a of the exhaust passage 41 to the EGR passage inlet If the volume of the EGR upstream exhaust passage 41a up to 43f is not reached, the process waits in step 807 until the estimated integrated value of the exhaust gas discharge amount becomes equal to or greater than the volume of the EGR upstream exhaust passage 41a.

次に、ステップS809では、PCM60は、ステップS805において設定された第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間を経過した後、第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させ、通常の運転状態におけるEGRの通常制御に復帰させ、処理はリターン処理に進む。   Next, in step S809, after the delay time until the PCM 60 starts the opening operation from the closed state of the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e set in step S805, the first EGR valve 43c and The second EGR valve 43e is started to open from the closed state to return to the normal control of the EGR in the normal operation state, and the process proceeds to the return process.

また、ステップS802では、PCM60は、パッシブDeNOx制御からの復帰であるか否かを判定する。その結果、パッシブDeNOx制御からの復帰である場合(ステップS802:Yes)、つまりパッシブDeNOx制御の終了後に、通常の運転状態におけるEGRの通常制御に復帰しようとする状況である場合、処理はステップS806に進む。これに対して、パッシブDeNOx制御からの復帰でない場合(ステップS802:No)、処理はリターン処理に進む。   In step S802, the PCM 60 determines whether the return from the passive DeNOx control is performed. As a result, when it is a return from the passive DeNOx control (step S802: Yes), that is, when the passive DeNOx control is finished, the process is to return to the normal control of the EGR in the normal operation state. Proceed to On the other hand, when it is not a return from the passive DeNOx control (step S802: No), the process proceeds to a return process.

次に、ステップS806では、PCM60は、第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間を設定し、処理はステップS808に進む。PCM60は、第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間、及び/又は第1EGRバルブ43cを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間を、エンジンEから排気通路41に排出される排気ガスの排出量が所定量に到達するまでの時間により設定する。エンジンEから排気通路に排出される排気ガスの排出量が所定量に到達するまでの時間は、後述するエンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量の推定積算値が、排気通路41の燃焼室出口17aからEGR通路入口43fまでのEGR上流側排気通路41aの容積(所定量)に到達するまでの時間により算定される。ステップS806及びステップS808の処理は1つのステップとしてほぼ同時に行われていてもよい。
ここで、PCM60は、パッシブDeNOx制御の実行終了後第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間、及び第1EGRバルブ43cを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間は、パッシブDeNOx制御においてポスト噴射させた燃料を未燃燃料として排気通路41に積極的に排出させているため、未燃燃料を含む排気ガスがEGR通路43a及びEGRクーラバイパス通路43dに流入しにくいような比較的長い遅延時間となるように制御する。
なお、PCM60は、復帰時の運転状態が、第1EGRバルブ43c及び第2EGRバルブ43eを閉状態に制御するEGRカット制御領域にある場合には、ステップS806及びステップS808の処理を省略して、処理はステップS810に進む。
Next, in step S806, the PCM 60 sets a delay time until the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e is opened from the closed state, and the process proceeds to step S808. The PCM 60 sends a delay time until the second EGR valve 43e is opened from the closed state and / or a delay time until the first EGR valve 43c is opened from the closed state to the exhaust passage 41 from the engine E. It is set according to the time until the exhaust gas exhaust amount reaches a predetermined amount. The time taken for the exhaust gas discharged from the engine E to the exhaust passage to reach a predetermined amount is an estimated integrated value of the exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 of the engine E described later to the exhaust passage 41. Is calculated from the time required to reach the volume (predetermined amount) of the EGR upstream side exhaust passage 41a from the combustion chamber outlet 17a of the exhaust passage 41 to the EGR passage inlet 43f. The processes in step S806 and step S808 may be performed almost simultaneously as one step.
Here, the PCM 60 has a delay time until the second EGR valve 43e is started to open from the closed state after the execution of the passive DeNOx control, and a delay time until the first EGR valve 43c is started to open from the closed state. In addition, since the post-injected fuel in the passive DeNOx control is actively discharged to the exhaust passage 41 as unburned fuel, the exhaust gas containing unburned fuel is unlikely to flow into the EGR passage 43a and the EGR cooler bypass passage 43d. Control is performed so that the delay time is relatively long.
Note that the PCM 60 omits the processing in steps S806 and S808 when the operating state at the time of return is in the EGR cut control region in which the first EGR valve 43c and the second EGR valve 43e are closed. Advances to step S810.

なお、PCM60は、アクティブDeNOx制御手段によるアクティブDeNOx制御の実行終了後第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間が、パッシブDeNOx制御手段によるパッシブDeNOx制御の実行終了後第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間よりも短くなるように設定及び制御している。よって、パッシブDeNOx制御よりも排気ガス中の未燃燃料が少ない状態で実行されるアクティブDeNOx制御の実行終了後の遅延時間を、排気ガス中に未燃燃料が多く含まれる状態で実行されるパッシブDeNOx制御の実行終了後の遅延時間よりも短くすることができる。従って、未燃燃料が少ない状態で実行されるアクティブDeNOx制御の実行終了後は比較的短い遅延時間により第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eの開動作を開始させ、EGR装置43の通常制御に復帰させることができ且つEGR装置43の内部部品に未燃燃料が付着することによる故障の発生を抑制することができる。   Note that the PCM 60 has a delay time until the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e is started to open from the closed state after the execution of the active DeNOx control by the active DeNOx control unit. After the execution of the control, the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e is set and controlled so as to be shorter than the delay time until the opening operation is started from the closed state. Therefore, the delay time after the end of the execution of the active DeNOx control executed in a state where the amount of unburned fuel in the exhaust gas is less than that in the passive DeNOx control is the passive time executed in a state where the exhaust gas contains a lot of unburned fuel. The delay time after completion of execution of DeNOx control can be made shorter. Accordingly, after the execution of the active DeNOx control that is executed in a state where there is little unburned fuel, the opening operation of the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e is started with a relatively short delay time, and the normal control of the EGR device 43 is performed. The occurrence of a failure due to the unburned fuel adhering to the internal parts of the EGR device 43 can be suppressed.

次に、ステップS808では、PCM60は、エンジンEの運転状態により求められるエンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量の推定積算値が、排気通路41の燃焼室出口17aからEGR通路入口43fまでのEGR上流側排気通路41aの容積(所定値)以上になったか否かを判定する。エンジンEの運転状態に応じた排気ガスの排出量の推定積算値は、パッシブDeNOx制御の終了時から計算時点(例えば目的のEGRバルブの開動作を開始させる時点)までの期間において、エンジンEの運転状態に応じてエンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量を推定計算し且つ積算したものである。PCM60は、エンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量を、エアフロー流量、空気充填量、空気充填量に対応する燃料噴射量、エンジン回転数、エンジン負荷等に基づいて推定計算する。   Next, in step S808, the PCM 60 determines that the estimated integrated value of the exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 of the engine E into the exhaust passage 41, which is obtained from the operating state of the engine E, is the combustion chamber outlet of the exhaust passage 41. It is determined whether or not the volume (predetermined value) of the EGR upstream side exhaust passage 41a from 17a to the EGR passage inlet 43f is reached. The estimated integrated value of the exhaust gas emission amount according to the operating state of the engine E is the value of the engine E during the period from the end of the passive DeNOx control to the calculation time (for example, the time when the target EGR valve opening operation is started). The exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 of the engine E to the exhaust passage 41 is estimated and calculated and integrated according to the operating state. The PCM 60 determines the amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 of the engine E to the exhaust passage 41 based on the air flow rate, the air filling amount, the fuel injection amount corresponding to the air filling amount, the engine speed, the engine load, and the like. To estimate.

上述のように求められるエンジンの運転状態に応じた排気ガスの推定積算排出量が、EGR上流側排気通路41aの容積値以上になることにより、燃焼室17からEGR上流側排気通路41aに排出される排気ガスが、既にEGR上流側排気通路41a内に存在していた排気ガスを下流側に押し出すようにして入れ替わるため、既にEGR上流側排気通路41a内に存在していた排気ガス中に未燃燃料が比較的多量に含まれていたとしても、この未燃燃料を含む排気ガスを下流側に押し流すことができる。従って、パッシブDeNOx制御においてEGR上流側排気通路41a上にポスト噴射された燃料がそのまま未燃燃料として排出されてしまっている場合においても、パッシブDeNOx制御終了後、通常の運転状態(基本的に燃料噴射弁20により噴射される燃料をエンジンEの筒内において燃焼させる運転状態)において燃焼室17からEGR上流側排気通路41aに排出される排気ガスが、既にEGR上流側排気通路41a内に存在している未燃燃料を比較的多く含む排気ガスを下流側に押し出すようにして入れ替わる。よって、第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させる前に、EGR上流側排気通路41a内に未燃燃料に起因するHCがほぼ存在していない又は低減されている状態となる。特に、第2EGRバルブ43eを開状態とすることで、未燃燃料に起因するHCを含む排気ガスがEGRクーラバイパス通路43dを通過し、EGRクーラ43bを閉塞させる故障を抑制することができる。   When the estimated accumulated exhaust amount of exhaust gas corresponding to the engine operating state obtained as described above becomes equal to or larger than the volume value of the EGR upstream exhaust passage 41a, the exhaust gas is discharged from the combustion chamber 17 to the EGR upstream exhaust passage 41a. The exhaust gas that has already existed in the EGR upstream side exhaust passage 41a is replaced by pushing the exhaust gas downstream, so that the exhaust gas that has already existed in the EGR upstream side exhaust passage 41a is not burned. Even if a relatively large amount of fuel is contained, the exhaust gas containing the unburned fuel can be pushed downstream. Therefore, even in the case where the fuel post-injected onto the EGR upstream side exhaust passage 41a in the passive DeNOx control is discharged as unburned fuel as it is, after the passive DeNOx control is finished, the normal operation state (basically fuel condition) The exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 into the EGR upstream exhaust passage 41a in the operation state in which the fuel injected by the injection valve 20 is combusted in the cylinder of the engine E) already exists in the EGR upstream exhaust passage 41a. The exhaust gas containing a relatively large amount of unburned fuel is exchanged by pushing it downstream. Therefore, before starting the opening operation from the closed state of the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e, almost no HC due to unburned fuel is present or reduced in the EGR upstream exhaust passage 41a. It becomes a state. Particularly, by opening the second EGR valve 43e, it is possible to suppress a failure in which exhaust gas containing HC resulting from unburned fuel passes through the EGR cooler bypass passage 43d and closes the EGR cooler 43b.

その結果、エンジンEの運転状態により求められるエンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量の推定積算値が、排気通路41の燃焼室出口17aからEGR通路入口43fまでのEGR上流側排気通路41aの容積(所定値)以上になった場合(ステップS808:Yes)、処理はステップS810に進む。
これに対して、エンジンEの運転状態により求められるエンジンEの燃焼室17から排気通路41に排出される排気ガスの排出量の推定積算値が、排気通路41の燃焼室出口17aからEGR通路入口43fまでのEGR上流側排気通路41aの容積に満たない場合、この排気ガスの排出量の推定積算値が、EGR上流側排気通路41aの容積以上となるまで、ステップ808において待機する。
As a result, the estimated integrated value of the exhaust amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 of the engine E to the exhaust passage 41 determined by the operating state of the engine E is from the combustion chamber outlet 17a of the exhaust passage 41 to the EGR passage inlet 43f. If the EGR upstream exhaust passage 41a has a volume (predetermined value) or more (step S808: Yes), the process proceeds to step S810.
On the other hand, the estimated integrated value of the exhaust amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber 17 of the engine E to the exhaust passage 41 determined by the operating state of the engine E is calculated from the combustion chamber outlet 17a of the exhaust passage 41 to the EGR passage inlet If the capacity of the EGR upstream side exhaust passage 41a up to 43f is not reached, the process waits in step 808 until the estimated integrated value of the exhaust gas discharge amount becomes equal to or larger than the volume of the EGR upstream side exhaust passage 41a.

次に、ステップS810では、PCM60は、ステップS806において設定された第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間を経過した後、第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させ、通常の運転状態におけるEGRの通常制御に復帰させ、処理はリターン処理に進む。   Next, in step S810, the PCM 60 passes the delay time until the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e set in step S806 is started from the closed state, and then the first EGR valve 43c and The second EGR valve 43e is started to open from the closed state to return to the normal control of the EGR in the normal operation state, and the process proceeds to the return process.

上述した本発明の一実施形態によるエンジンの排気浄化装置によれば、EGR制御手段は、アクティブDeNOx制御手段によるアクティブDeNOx制御の実行終了後第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間が、パッシブDeNOx制御手段によるパッシブDeNOx制御の実行終了後第1EGRバルブ43c及び/又は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間よりも短くなるように制御するので、パッシブDeNOx制御よりも排気ガス中の未燃燃料が少ない状態で実行されるアクティブDeNOx制御の実行終了後の遅延時間を、排気ガス中に未燃燃料が多く含まれる状態で実行されるパッシブDeNOx制御の実行終了後の遅延時間よりも短くすることができる。従って、未燃燃料が少ない状態で実行されるアクティブDeNOx制御の実行終了後は比較的短い遅延時間により第1EGRバルブ43C及び/又は第2EGRバルブ43Eの開動作を開始させ、EGR装置43の通常制御に復帰させることができ且つEGR装置43の内部部品に未燃燃料が付着することによる故障の発生を抑制することができる。   According to the engine exhaust gas purification apparatus according to the embodiment of the present invention described above, the EGR control means switches the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e from the closed state after the execution of the active DeNOx control by the active DeNOx control means. The delay time until the opening operation is started is shorter than the delay time until the first EGR valve 43c and / or the second EGR valve 43e is started from the closed state after the execution of the passive DeNOx control by the passive DeNOx control means. Therefore, the delay time after the execution of the active DeNOx control executed in a state where the amount of unburned fuel in the exhaust gas is smaller than that in the passive DeNOx control is a state in which the exhaust gas contains a large amount of unburned fuel. Delay time after the end of passive DeNOx control Remote can be shortened. Therefore, after the execution of the active DeNOx control executed in a state where there is little unburned fuel, the opening operation of the first EGR valve 43C and / or the second EGR valve 43E is started with a relatively short delay time, and the normal control of the EGR device 43 is performed. The occurrence of a failure due to the unburned fuel adhering to the internal parts of the EGR device 43 can be suppressed.

また、本実施形態によるエンジンの排気浄化装置によれば、アクティブDeNOx制御手段によるアクティブDeNOx制御は、ポスト噴射させた燃料をエンジンEの筒内において燃焼させるように設定されたNOx還元制御であるので、ポスト噴射された燃料がそのまま未燃燃料として排出されることを抑制することができ、アクティブDeNOx制御の実行終了後において比較的短い遅延時間により第1EGRバルブ43C及び/又は第2EGRバルブ43Eの開動作を開始させ、EGR装置43の通常制御に復帰させることができ且つEGR装置43の内部部品に未燃燃料が付着することによる故障の発生を抑制することができる。   Further, according to the engine exhaust gas purification apparatus of the present embodiment, the active DeNOx control by the active DeNOx control means is NOx reduction control that is set so that the post-injected fuel is combusted in the cylinder of the engine E. Therefore, the post-injected fuel can be prevented from being discharged as unburned fuel as it is, and the first EGR valve 43C and / or the second EGR valve 43E can be opened by a relatively short delay time after the execution of the active DeNOx control. The operation can be started, the normal control of the EGR device 43 can be restored, and the occurrence of failure due to the unburned fuel adhering to the internal parts of the EGR device 43 can be suppressed.

また、本実施形態によるエンジンの排気浄化装置によれば、パッシブDeNOx制御手段によるパッシブDeNOx制御は、ポスト噴射させた燃料の少なくとも一部を未燃燃料として排出させることにより空燃比をリッチ化させるように設定されたNOx還元制御であるので、ポスト噴射させた燃料の少なくとも一部を未燃燃料として排出させるパッシブDeNOx制御の実行終了後第1EGRバルブ43C及び/又は第2EGRバルブ43Eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間がアクティブDeNOx制御の実行終了後の遅延時間よりも長くされ、パッシブDeNOx制御の実行終了後においては、比較的長い遅延時間により第1EGRバルブ43C及び/又は第2EGRバルブ43Eの開動作を開始させ、EGR装置43の通常制御に復帰させることができ且つEGR装置43の内部部品に未燃燃料が付着することによる故障の発生を抑制することができる。   Further, according to the engine exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment, the passive DeNOx control by the passive DeNOx control means makes the air-fuel ratio rich by discharging at least part of the post-injected fuel as unburned fuel. Therefore, after the execution of the passive DeNOx control for discharging at least a part of the post-injected fuel as unburned fuel, the first EGR valve 43C and / or the second EGR valve 43E is opened from the closed state. The delay time until the operation is started is longer than the delay time after the execution of the active DeNOx control, and after the execution of the passive DeNOx control, the first EGR valve 43C and / or the second EGR valve due to a relatively long delay time. 43E is started and the EGR device 43 is turned on. The occurrence of a failure due to internal parts of and EGR device 43 causes it can to return the control to unburned fuel adhering can be suppressed.

また、本実施形態によるエンジンの排気浄化装置によれば、EGR制御手段は、アクティブDeNOx制御手段によるアクティブDeNOx制御の実行時において、排気ガスをEGRクーラバイパス通路43dに流し且つクーラ側EGR通路43a側に流さないように制御するので、アクティブDeNOx制御の実行時のポスト噴射により発生したHCなどがクーラ側EGR通路43aに流れEGRクーラ43Bで冷却されることで、EGRクーラ43Bを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。   Further, according to the engine exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment, the EGR control means causes the exhaust gas to flow into the EGR cooler bypass passage 43d and the cooler side EGR passage 43a side when the active DeNOx control is executed by the active DeNOx control means. Therefore, HC generated by post-injection during execution of active DeNOx control flows into the cooler-side EGR passage 43a and is cooled by the EGR cooler 43B, thereby blocking the EGR cooler 43B. Can be prevented.

また、本実施形態によるエンジンの排気浄化装置によれば、EGR制御手段は、パッシブDeNOx制御手段によるパッシブDeNOx制御の実行時において、第1EGRバルブ43cを閉弁し且つ第2EGRバルブ43eを閉弁するように制御するので、ポスト噴射させた燃料を未燃燃料として排出させるパッシブDeNOx制御の実行時において、未燃燃料のHCなどがクーラ側EGR通路43aに流れEGRクーラ43Bで冷却されることで、EGRクーラ43Bを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。また、パッシブDeNOx制御の実行時において、未燃燃料のHCなどがEGRクーラバイパス通路43dに流れ、EGRクーラバイパス通路43dを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。   Further, according to the engine exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment, the EGR control means closes the first EGR valve 43c and closes the second EGR valve 43e when the passive DeNOx control is executed by the passive DeNOx control means. Therefore, when performing passive DeNOx control for discharging post-injected fuel as unburned fuel, HC of unburned fuel flows into the cooler side EGR passage 43a and is cooled by the EGR cooler 43B. Occurrence of a failure that closes the EGR cooler 43B can be prevented. Further, when passive DeNOx control is performed, it is possible to prevent the occurrence of a failure in which HC or the like of unburned fuel flows into the EGR cooler bypass passage 43d and closes the EGR cooler bypass passage 43d.

また、本実施形態によるエンジンの排気浄化装置によれば、EGR制御手段は、パッシブDeNOx制御手段によるパッシブDeNOx制御の実行終了後第1EGRバルブ43cを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間は第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間よりも長くなるように制御するので、アクティブDeNOx制御の実行時のポスト噴射により発生したHCなどが、より長い遅延時間経過後に開弁されるクーラ側EGR通路43aに、より入りにくくなり、HC等が、クーラ側EGR通路43aに流れEGRクーラ43Bで冷却されることで、EGRクーラ43Bを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。   Further, according to the engine exhaust gas purification apparatus of the present embodiment, the delay time until the EGR control unit starts opening the first EGR valve 43c from the closed state after the execution of the passive DeNOx control by the passive DeNOx control unit is completed. Since the second EGR valve 43e is controlled to be longer than the delay time until the opening operation is started from the closed state, the HC generated by the post injection at the time of executing the active DeNOx control is opened after the longer delay time elapses. It becomes more difficult to enter the cooler-side EGR passage 43a to be valved, and HC or the like flows into the cooler-side EGR passage 43a and is cooled by the EGR cooler 43B, thereby preventing the occurrence of a failure that blocks the EGR cooler 43B. be able to.

また、本実施形態によるエンジンの排気浄化装置によれば、EGR制御手段は、パッシブDeNOx制御手段によるパッシブDeNOx制御の実行終了後第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間、及び第1EGRバルブ43cを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間は、未燃燃料がEGR通路に流入しにくいような比較的長い時間となるように制御するので、パッシブDeNOx制御の実行時のポスト噴射により発生したHCなどがクーラ側EGR通路43aに流れEGRクーラ43Bで冷却されることで、EGRクーラ43Bを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。   Further, according to the exhaust emission control device for an engine according to the present embodiment, the EGR control means delays until the second EGR valve 43e is started to open from the closed state after the execution of the passive DeNOx control by the passive DeNOx control means, In addition, since the delay time from when the first EGR valve 43c is closed to when the first EGR valve 43c is started to open is controlled to be a relatively long time so that the unburned fuel hardly flows into the EGR passage, the passive DeNOx control is executed. HC generated by the post-injection of the gas flows into the cooler-side EGR passage 43a and is cooled by the EGR cooler 43B, thereby preventing the occurrence of a failure that blocks the EGR cooler 43B.

また、本実施形態によるエンジンの排気浄化装置によれば、EGR制御手段は、第2EGRバルブ43eを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間、及び/又は第1EGRバルブ43cを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間を、エンジンから排気通路41に排出される排気ガスの排出量が所定量に到達するまでの時間により設定するので、41エンジンから排気通路41に排出される排気ガスが、遅延時間経過中に、既にEGRの上流側の排気通路41内に存在していた排気ガスを下流側に押し出すようにして入れ替わるため、既にEGR装置43の上流側の排気通路41内に存在していた排気ガス中に未燃燃料が比較的多量に含まれていたとしても、この未燃燃料を含む排気ガスを下流側に押し流すことができる。従って、未燃燃料のHCなどがクーラ側EGR通路43aに流れEGRクーラ43Bで冷却されることで、EGRクーラ43Bを閉塞してしまう故障の発生を防止することができる。また、未燃燃料のHCなどがEGRクーラバイパス通路43dに流れ、EGRクーラバイパス通路43dを閉塞してしまう故障の発生を防止することもできる。   Further, according to the engine exhaust gas purification apparatus of the present embodiment, the EGR control means opens the delay time until the second EGR valve 43e is opened from the closed state and / or opens the first EGR valve 43c from the closed state. Since the delay time until the operation is started is set by the time until the exhaust amount of the exhaust gas discharged from the engine to the exhaust passage 41 reaches a predetermined amount, the exhaust gas discharged from the engine 41 to the exhaust passage 41 is set. However, since the exhaust gas already existing in the exhaust passage 41 on the upstream side of the EGR is replaced by pushing the exhaust gas downstream while the delay time elapses, the exhaust gas already exists in the exhaust passage 41 on the upstream side of the EGR device 43. Even if a relatively large amount of unburned fuel is contained in the exhaust gas, the exhaust gas containing the unburned fuel can be pushed downstream. Therefore, HC or the like of unburned fuel flows into the cooler side EGR passage 43a and is cooled by the EGR cooler 43B, thereby preventing a failure that blocks the EGR cooler 43B. Further, it is possible to prevent the occurrence of a failure in which unburned fuel HC or the like flows into the EGR cooler bypass passage 43d and closes the EGR cooler bypass passage 43d.

また、本実施形態によるエンジンの排気浄化装置によれば、NOx還元制御時に設定されるべき目標筒内酸素濃度に基づき第1EGRバルブ43C及び/又は第2EGRバルブ43Eの開度を制御するので、所望の量の排気ガスをエンジンに導入して、エンジンの筒内を所望の酸素濃度に適切に設定することができる。   Further, according to the engine exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment, the opening degree of the first EGR valve 43C and / or the second EGR valve 43E is controlled based on the target in-cylinder oxygen concentration to be set during the NOx reduction control. This amount of exhaust gas can be introduced into the engine to appropriately set the inside of the cylinder of the engine to a desired oxygen concentration.

41 排気通路
41a 上流側排気通路
43 EGR装置
43a EGR通路
43b EGRクーラ
43c 第1EGRバルブ
43d クーラバイパス通路
43e 第2EGRバルブ
43f EGR通路入口
EX 排気系
FS 燃料供給系
IN 吸気系
41 Exhaust passage 41a Upstream exhaust passage 43 EGR device 43a EGR passage 43b EGR cooler 43c First EGR valve 43d Cooler bypass passage 43e Second EGR valve 43f EGR passage inlet EX Exhaust system FS Fuel supply system IN Intake system

Claims (9)

エンジンの排気通路上に設けられ、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな状態であるときに排気ガス中のNOxを吸蔵し、この吸蔵したNOxを、排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチな状態であるときに還元するNOx触媒を備えたエンジンの排気浄化装置であって、
上記NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるべく、排気ガスの空燃比を上記NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元可能な目標空燃比に設定するように燃料噴射弁からポスト噴射させるNOx還元制御を実行するNOx還元制御手段と、
エンジンの排気通路と吸気通路とに接続されたEGR通路を介して、エンジンの運転状態に応じた流量の排気ガスを排気通路から吸気通路へと還流させるように、上記EGR通路上に設けられたEGRバルブを制御するEGR制御手段と、を有し、
上記NOx還元制御手段は、
高エンジン負荷の運転状態において、排気ガス中に未燃燃料が比較的多く含まれる状態で第1NOx還元制御を実行する第1NOx還元制御手段と、
低エンジン負荷の運転状態において、上記第1NOx還元制御手段により実行される第1NOx還元制御よりも排気ガス中の未燃燃料が少ない状態で第2NOx還元制御を実行する第2NOx還元制御手段と、を備え、
上記EGR制御手段は、上記第1NOx還元制御手段による上記第1NOx還元制御の実行時及び上記第2NOx還元制御手段による上記第2NOx還元制御の実行時においては、上記EGRバルブを閉状態として排気ガスの上記EGR通路への導入を制限させ、
さらに、
上記EGR制御手段は、上記第2NOx還元制御手段による上記第2NOx還元制御の実行終了後上記EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間が、上記第1NOx還元制御手段による上記第1NOx還元制御の実行終了後上記EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間よりも短くなるように制御する、ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
NOx in the exhaust gas is occluded when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, provided on the exhaust passage of the engine. An engine exhaust purification device comprising a NOx catalyst that reduces when the fuel is in the vicinity of the fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio,
In order to reduce the NOx occluded in the NOx catalyst, NOx reduction control for post-injecting from the fuel injection valve so as to set the air-fuel ratio of the exhaust gas to a target air-fuel ratio capable of reducing NOx occluded in the NOx catalyst is performed. NOx reduction control means to be executed;
The EGR passage is provided on the EGR passage so that the exhaust gas having a flow rate corresponding to the operating state of the engine is recirculated from the exhaust passage to the intake passage through the EGR passage connected to the exhaust passage and the intake passage of the engine. EGR control means for controlling the EGR valve,
The NOx reduction control means includes:
A first NOx reduction control means for executing the first NOx reduction control in a state where a relatively large amount of unburned fuel is contained in the exhaust gas in an operating state under a high engine load;
Second NOx reduction control means for executing the second NOx reduction control in a state where the amount of unburned fuel in the exhaust gas is less than the first NOx reduction control executed by the first NOx reduction control means in an operating state at a low engine load. Prepared,
The EGR control means closes the EGR valve when the first NOx reduction control means executes the first NOx reduction control and the second NOx reduction control means executes the second NOx reduction control. Restrict the introduction to the EGR passage,
further,
The EGR control means has a delay time from when the second NOx reduction control means finishes executing the second NOx reduction control until the EGR valve starts to open from the closed state, and the first NOx reduction control means uses the first NOx reduction control means. An exhaust emission control device for an engine, characterized in that after the execution of the reduction control is completed, the EGR valve is controlled to be shorter than a delay time from the closed state to the start of the opening operation.
上記第2NOx還元制御手段による上記第2NOx還元制御は、ポスト噴射させた燃料をエンジンの筒内において燃焼させるように設定されたNOx還元制御である、請求項1に記載のエンジンの排気浄化装置。   2. The engine exhaust gas purification apparatus according to claim 1, wherein the second NOx reduction control by the second NOx reduction control means is NOx reduction control that is set so that post-injected fuel is combusted in a cylinder of the engine. 上記第1NOx還元制御手段による上記第1NOx還元制御は、ポスト噴射させた燃料の少なくとも一部を未燃燃料として排出させることにより空燃比をリッチ化させるように設定されたNOx還元制御である、請求項1又は2に記載のエンジンの排気浄化装置。   The first NOx reduction control by the first NOx reduction control means is NOx reduction control that is set to enrich the air-fuel ratio by discharging at least part of the post-injected fuel as unburned fuel. Item 3. The exhaust emission control device for an engine according to Item 1 or 2. 上記EGR通路は、通路上にEGRクーラが設けられたクーラ側EGR通路と、上記EGRクーラをバイパスするバイパス側EGR通路とを備え、
上記EGRバルブは、 クーラ側EGR通路を通過させる排気ガスの流量を調整する第1EGRバルブと、バイパス側EGR通路を通過させる排気ガスの流量を調整する第2EGRバルブと、を備え、
上記EGR制御手段は、上記第2NOx還元制御手段による上記第2NOx還元制御の実行時において、第2EGRバルブを開弁し且つ第1EGRバルブを閉弁するように制御する、請求項1乃至3の何れか1項に記載のエンジンの排気浄化装置。
The EGR passage includes a cooler-side EGR passage provided with an EGR cooler on the passage, and a bypass-side EGR passage that bypasses the EGR cooler,
The EGR valve includes a first EGR valve that adjusts the flow rate of exhaust gas that passes through the cooler-side EGR passage, and a second EGR valve that adjusts the flow rate of exhaust gas that passes through the bypass-side EGR passage,
4. The control device according to claim 1, wherein the EGR control unit performs control to open the second EGR valve and close the first EGR valve when the second NOx reduction control is performed by the second NOx reduction control unit. 5. The engine exhaust gas purification apparatus according to claim 1.
上記EGR通路は、通路上にEGRクーラが設けられたクーラ側EGR通路と、上記EGRクーラをバイパスするバイパス側EGR通路とを備え、
上記EGRバルブは、 上記クーラ側EGR通路を通過させる排気ガスの流量を調整する第1EGRバルブと、バイパス側EGR通路を通過させる排気ガスの流量を調整する第2EGRバルブと、を備え、
上記EGR制御手段は、上記第1NOx還元制御手段による上記第1NOx還元制御の実行時において、第1EGRバルブを閉弁し且つ第2EGRバルブを閉弁するように制御する、請求項1乃至4の何れか1項に記載のエンジンの排気浄化装置。
The EGR passage includes a cooler-side EGR passage provided with an EGR cooler on the passage, and a bypass-side EGR passage that bypasses the EGR cooler,
The EGR valve includes a first EGR valve that adjusts the flow rate of exhaust gas that passes through the cooler-side EGR passage, and a second EGR valve that adjusts the flow rate of exhaust gas that passes through the bypass-side EGR passage,
The EGR control means controls the first EGR valve to be closed and the second EGR valve to be closed when the first NOx reduction control is executed by the first NOx reduction control means. The engine exhaust gas purification apparatus according to claim 1.
上記EGR制御手段は、上記第2NOx還元制御手段による上記第2NOx還元制御の実行終了後上記第2EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間は、上記第1EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間よりも短くなるように制御する、請求項4に記載のエンジンの排気浄化装置。   The EGR control means opens the first EGR valve from the closed state after the execution of the second NOx reduction control by the second NOx reduction control means until the second EGR valve is started from the closed state to the opening operation. The exhaust emission control device for an engine according to claim 4, wherein control is performed so as to be shorter than a delay time until the operation is started. 上記EGR制御手段は、上記第1NOx還元制御手段による上記第1NOx還元制御の実行終了後上記第2EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間、及び上記第1EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間は、未燃燃料が上記EGR通路に流入しにくいような比較的長い遅延時間となるように制御する、請求項5に記載のエンジンの排気浄化装置。   The EGR control means opens the first EGR valve from the closed state after the end of the execution of the first NOx reduction control by the first NOx reduction control means until the second EGR valve is opened from the closed state, and the first EGR valve is opened from the closed state. 6. The engine exhaust gas purification apparatus according to claim 5, wherein the delay time until the operation is started is controlled so as to be a relatively long delay time so that unburned fuel hardly flows into the EGR passage. 上記EGR制御手段は、上記第2EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間、及び/又は上記第1EGRバルブを閉状態から開動作を開始させるまでの遅延時間を、上記エンジンから上記排気通路に排出される排気ガスの排出量が所定量に到達するまでの時間により設定する、請求項6又は7に記載のエンジンの排気浄化装置。   The EGR control means sends a delay time from when the second EGR valve is closed to the start of the opening operation and / or delay time until the first EGR valve is started from the closed state to the opening operation. The engine exhaust gas purification device according to claim 6 or 7, wherein the exhaust gas exhaust gas discharged into the exhaust passage is set according to a time until the exhaust gas reaches a predetermined amount. 上記EGR制御手段は、上記NOx還元制御手段による上記NOx還元制御時に設定されるべき目標筒内酸素濃度に基づき、上記EGRバルブの開度を設定する、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のエンジンの排気浄化装置。   The said EGR control means sets the opening degree of the said EGR valve based on the target cylinder oxygen concentration which should be set at the time of the said NOx reduction | restoration control by the said NOx reduction | restoration control means, The any one of Claim 1 thru | or 8 The engine exhaust gas purification apparatus as described.
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