JP6270247B1 - Engine exhaust purification system - Google Patents
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Abstract
【課題】NOx還元制御の実行を適切に確保しつつ、NOx還元制御に起因するSCR触媒からのアンモニア放出を抑制する。【解決手段】エンジンの排気浄化装置において、空燃比がリーンな状態においてNOxを吸蔵し、このNOxを空燃比が理論空燃比近傍又はリッチな状態において還元するNOx触媒45と、アンモニアとの反応によってNOxを浄化するSCR触媒47と、NOx触媒45のNOxを還元させるためのNOx還元制御を実行するPCM60とを有する。PCM60は、NOx還元制御を開始してから所定時間が経過するまでの間、リッチ側の第1空燃比を適用し、所定時間が経過した後、NOxを還元可能な範囲内において第1空燃比よりもリーン側の第2空燃比を適用し、この所定時間として、NOx還元制御によりNOx触媒45に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間よりも少なくとも長い時間を設定する。【選択図】図6An ammonia release from an SCR catalyst caused by NOx reduction control is suppressed while appropriately executing NOx reduction control. In an exhaust emission control device for an engine, NOx is occluded when the air-fuel ratio is lean, and this NOx is reduced by the reaction of ammonia with a NOx catalyst 45 that reduces the NOx when the air-fuel ratio is near or rich in the stoichiometric air-fuel ratio. It includes an SCR catalyst 47 that purifies NOx and a PCM 60 that performs NOx reduction control for reducing NOx of the NOx catalyst 45. The PCM 60 applies the first air-fuel ratio on the rich side until the predetermined time elapses after the start of the NOx reduction control, and after the predetermined time elapses, the first air-fuel ratio is within a range in which NOx can be reduced. The leaner second air-fuel ratio is applied, and the predetermined time is set to a time that is at least longer than the time until oxygen stored in the NOx catalyst 45 is consumed by the NOx reduction control. [Selection] Figure 6
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触媒及びSCR(Selective Catalytic Reduction)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 engine exhaust gas purification device, and more particularly to an engine exhaust gas purification device provided with an NOx catalyst for purifying NOx in exhaust gas and an SCR (Selective Catalytic Reduction) catalyst 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(以下ではNOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるための制御を適宜「NOx還元制御」と呼ぶ)。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技術が開示されている。なお、上記の「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 state richer than the stoichiometric air-fuel ratio (λ ≦ 1) to reduce NOx stored in the NOx catalyst (hereinafter, stored in the NOx catalyst). The control for reducing NOx is appropriately referred to as “NOx reduction control”). For example, Patent Document 1 discloses a technique for enriching the air-fuel ratio of exhaust gas in order to reduce NOx stored in the NOx catalyst when the NOx storage amount of the NOx catalyst is a predetermined amount or more. . Note that “λ” is an index indicating the air-fuel ratio expressed using the theoretical air-fuel ratio as a reference, and corresponds to a so-called excess air ratio.
また、近年、このようなNOx触媒に加えて、還元剤としてのアンモニア(NH3)の存在下で排気ガス中のNOxを選択的に還元浄化するSCR触媒を併用した排気浄化システムが開発されている。一般的には、SCR触媒の上流側の排気通路中に尿素水を噴射して、この尿素水から生成されたアンモニアによってSCR触媒においてNOxを浄化させている。他方で、上記のようにNOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させる際にアンモニアが発生するため、そのようにNOx触媒から発生したアンモニアを用いてSCR触媒においてNOxを浄化させる方法も知られている。例えば、特許文献2には、NOx還元制御時にNOx触媒から発生したアンモニアをSCR触媒に吸着させて、このSCR触媒に吸着されたアンモニアを用いてNOxを浄化させる排気浄化装置において、SCR触媒のアンモニア吸着量が所定量以下である場合にのみNOx還元制御を実行する技術が開示されている。この特許文献2に開示された技術では、アンモニア吸着量が所定量を超える場合にNOx還元制御を禁止することで、SCR触媒の吸着能力を超える量のアンモニアがSCR触媒に供給されて、SCR触媒からアンモニアが放出(スリップ)されてしまうことを抑制している。 In recent years, in addition to such a NOx catalyst, an exhaust purification system has been developed that also uses an SCR catalyst that selectively reduces and purifies NOx in exhaust gas in the presence of ammonia (NH 3 ) as a reducing agent. Yes. In general, urea water is injected into the exhaust passage on the upstream side of the SCR catalyst, and NOx is purified in the SCR catalyst by ammonia generated from the urea water. On the other hand, ammonia is generated when NOx occluded in the NOx catalyst is reduced as described above. Therefore, a method for purifying NOx in the SCR catalyst using ammonia generated from the NOx catalyst is also known. . For example, Patent Document 2 discloses that an ammonia generated from a NOx catalyst during NOx reduction control is adsorbed to the SCR catalyst, and the ammonia of the SCR catalyst is used in an exhaust purification device that purifies NOx using the ammonia adsorbed on the SCR catalyst. A technique for executing NOx reduction control only when the adsorption amount is equal to or less than a predetermined amount is disclosed. In the technique disclosed in Patent Document 2, by prohibiting NOx reduction control when the ammonia adsorption amount exceeds a predetermined amount, an amount of ammonia exceeding the adsorption capability of the SCR catalyst is supplied to the SCR catalyst. The release of ammonia from (slip) is suppressed.
しかしながら、上記した特許文献2に開示された技術では、SCR触媒のアンモニア吸着量が多い場合にNOx還元制御を一律に禁止していたため、NOx還元制御の実行頻度が制限されてしまっていた。そのため、NOx触媒のNOx浄化性能を十分に確保できない傾向にあった。したがって、SCR触媒のアンモニア吸着量が多い場合にNOx還元制御を一律に禁止せずに、NOx還元制御の実行を適切に確保しつつ、このNOx還元制御に起因するSCR触媒からのアンモニアの放出を抑制できれば良いと考えられる。 However, in the technique disclosed in Patent Document 2 described above, since the NOx reduction control is uniformly prohibited when the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst is large, the execution frequency of the NOx reduction control is limited. Therefore, there has been a tendency that the NOx purification performance of the NOx catalyst cannot be sufficiently secured. Accordingly, when the amount of ammonia adsorbed on the SCR catalyst is large, the NOx reduction control is not uniformly prohibited, and the release of ammonia from the SCR catalyst due to the NOx reduction control is ensured while appropriately performing the NOx reduction control. It would be good if it could be suppressed.
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、NOx触媒及びSCR触媒を有するエンジンの排気浄化装置において、NOx還元制御の実行を適切に確保しつつ、このNOx還元制御に起因するSCR触媒からのアンモニアの放出を抑制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 in an exhaust purification device for an engine having a NOx catalyst and an SCR catalyst, the NOx reduction control is appropriately ensured while the NOx reduction control is appropriately performed. It aims at suppressing the discharge | release of ammonia from the SCR catalyst resulting from reduction control.
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触媒を有するエンジンの排気浄化装置であって、NOx触媒よりも下流側の排気通路上に設けられ、アンモニアとの反応によって排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、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して、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるNOx還元制御を実行するNOx還元制御手段と、を有し、NOx還元制御手段は、NOx還元制御を開始してから所定時間が経過するまでの間、リッチ側の第1空燃比を目標空燃比に設定し、所定時間が経過した後、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元可能な範囲内において第1空燃比よりもリーン側の第2空燃比を目標空燃比に設定し、所定時間として、NOx還元制御を開始してから当該NOx還元制御によりNOx触媒に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間よりも少なくとも長い時間を設定し、NOx還元制御手段は、NOx還元制御として、(1)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、排気ガスの空燃比を目標空燃比に設定するための第1NOx還元制御と、(2)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か否かに関わらずに、NOx触媒のNOx吸蔵量が所定の判定量以上である場合に、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させてNOx吸蔵量を所定量未満にまで低下させるべく、排気ガスの空燃比を目標空燃比に設定するための第2NOx還元制御と、を実行し、第1NOx還元制御を実行する場合には、第2NOx還元制御を実行する場合よりも、所定時間を長くする、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 exhaust purification device for an engine having a NOx catalyst that reduces occluded NOx when the air-fuel ratio of exhaust gas is in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio. An SCR catalyst that is provided on the exhaust passage and purifies NOx in the exhaust gas by reaction with ammonia, and sets the air-fuel ratio of the exhaust gas to a target air-fuel ratio that can reduce NOx occluded in the NOx catalyst. NOx reduction control means for performing NOx reduction control for reducing NOx occluded in the catalyst, and the NOx reduction control means passes a predetermined time after starting the NOx reduction control. Until the first air-fuel ratio on the rich side is set to the target air-fuel ratio, and after a predetermined time has elapsed, NOx occluded in the NOx catalyst can be reduced within a range where the NOx can be reduced. The second air-fuel ratio is set to the target air-fuel ratio, and the predetermined time is set to a time that is at least longer than the time from the start of the NOx reduction control until the oxygen stored in the NOx catalyst is consumed by the NOx reduction control. The NOx reduction control means, as NOx reduction control, (1) a first NOx for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio when the air-fuel ratio of the exhaust gas changes to the rich side due to vehicle acceleration. (2) When the NOx occlusion amount of the NOx catalyst is equal to or greater than a predetermined determination amount regardless of whether or not the air-fuel ratio of the exhaust gas changes to the rich side due to vehicle acceleration, the NOx catalyst Suck The second NOx reduction control for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio is executed in order to reduce the NOx that has been reduced and the NOx occlusion amount to be lower than a predetermined amount, and the first NOx reduction control is executed In this case, the predetermined time is set longer than when the second NOx reduction control is executed .
このように構成された本発明によれば、NOx還元制御によりNOx触媒に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間よりも少なくとも長い時間を所定時間として設定し、この所定時間が経過するまでの間は、リッチ側の第1空燃比を目標空燃比に設定してNOx還元制御を実行する。これにより、NOx還元によりNOx触媒から発生されたアンモニアがSCR触媒で吸着しきれずに放出されてしまうことを適切に抑制しつつ、NOx触媒におけるNOx還元効率を向上させることができる。
また、本発明によれば、上記の所定時間が経過した後に、NOxを還元可能な範囲内において第1空燃比よりもリーン側の第2空燃比を目標空燃比に設定してNOx還元制御を実行する。これにより、NOx還元制御に起因するSCR触媒からのアンモニアの放出を抑制しつつ、NOx触媒に対するNOx還元制御の実行を適切に確保することができる。よって、所定時間が経過した後も、NOx触媒のNOx吸蔵量を低下させてNOx浄化性能を適切に確保することが可能となる。
また、本発明によれば、第2NOx還元制御よりも高頻度で行われる傾向にある第1NOx還元制御時におけるNOx還元効率を向上させて、NOx触媒のNOx吸蔵量を効率的に低下させることができる。
According to the present invention configured as above, the predetermined time is set as a predetermined time that is at least longer than the time until the oxygen stored in the NOx catalyst is consumed by the NOx reduction control. During this time, the first air-fuel ratio on the rich side is set to the target air-fuel ratio, and NOx reduction control is executed. Thereby, it is possible to improve the NOx reduction efficiency in the NOx catalyst while appropriately suppressing that the ammonia generated from the NOx catalyst due to the NOx reduction is not completely absorbed by the SCR catalyst and released.
Further, according to the present invention, after the predetermined time has elapsed, the NOx reduction control is performed by setting the second air-fuel ratio leaner than the first air-fuel ratio to the target air-fuel ratio within the range in which NOx can be reduced. Run. Thus, it is possible to appropriately ensure the execution of the NOx reduction control for the NOx catalyst while suppressing the release of ammonia from the SCR catalyst due to the NOx reduction control. Therefore, even after the predetermined time has elapsed, the NOx storage amount of the NOx catalyst can be reduced to ensure the NOx purification performance appropriately.
Further, according to the present invention, it is possible to improve the NOx reduction efficiency during the first NOx reduction control, which tends to be performed more frequently than the second NOx reduction control, and to efficiently reduce the NOx occlusion amount of the NOx catalyst. it can.
本発明において、好ましくは、SCR触媒のアンモニア吸着量を検出又は推定により取得するアンモニア吸着量取得手段を更に有し、NOx還元制御手段は、アンモニア吸着量取得手段によって取得されたアンモニア吸着量に基づき所定時間を設定する。
このように構成された本発明によれば、SCR触媒のアンモニア吸着量に応じた、NOx還元制御に起因するSCR触媒からのアンモニア放出の可能性を考慮して、第1空燃比をできるだけ長い時間適用するように所定時間を設定することが可能となる。
In the present invention, preferably, it further has an ammonia adsorption amount acquisition means for acquiring or detecting the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst, and the NOx reduction control means is based on the ammonia adsorption amount acquired by the ammonia adsorption amount acquisition means. Set a predetermined time.
According to the present invention thus configured, the first air-fuel ratio is set to be as long as possible in consideration of the possibility of ammonia release from the SCR catalyst due to the NOx reduction control according to the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst. It is possible to set a predetermined time to apply.
本発明において、好ましくは、NOx還元制御手段は、アンモニア吸着量が多いほど、所定時間を短くする。
このように構成された本発明によれば、SCR触媒のアンモニア吸着量が多いほど所定時間を短くするので、換言するとアンモニア吸着量が少ないほど所定時間を長くするので、NOx触媒におけるNOx還元効率を効果的に向上させることができる。よって、所定時間に対応する期間において、NOx触媒のNOx吸蔵量を速やかに低下させて、NOx触媒のNOx浄化性能を効果的に確保することができる。
In the present invention, preferably, the NOx reduction control means shortens the predetermined time as the ammonia adsorption amount increases.
According to the present invention configured as described above, the larger the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst, the shorter the predetermined time. In other words, the smaller the ammonia adsorption amount, the longer the predetermined time, so that the NOx reduction efficiency in the NOx catalyst is increased. It can be improved effectively. Therefore, during the period corresponding to the predetermined time, the NOx occlusion amount of the NOx catalyst can be quickly reduced, and the NOx purification performance of the NOx catalyst can be effectively ensured.
本発明において、好ましくは、NOx還元制御手段は、NOx還元制御を開始してから当該NOx還元制御によりNOx触媒に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間を所定時間の最小時間として設定し、この最小時間から、アンモニア吸着量が少なくなるほど、所定時間を長くしていくのがよい。 In the present invention, preferably, the NOx reduction control means sets the time from the start of the NOx reduction control to the consumption of oxygen stored in the NOx catalyst by the NOx reduction control as the minimum time of the predetermined time, From this minimum time, it is better to increase the predetermined time as the ammonia adsorption amount decreases.
他の観点では、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触媒を有するエンジンの排気浄化装置であって、NOx触媒よりも下流側の排気通路上に設けられ、アンモニアとの反応によって排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、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して、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるNOx還元制御を実行するNOx還元制御手段と、を有し、NOx還元制御手段は、NOx還元制御を開始してから所定時間が経過するまでの間、リッチ側の第1空燃比を目標空燃比に設定し、所定時間が経過した後、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元可能な範囲内において第1空燃比よりもリーン側の第2空燃比を目標空燃比に設定し、所定時間として、NOx還元制御を開始してから当該NOx還元制御によりNOx触媒に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間よりも少なくとも長い時間を設定し、NOx還元制御手段は、NOx還元制御として、(1)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、排気ガスの空燃比を目標空燃比に設定するための第1NOx還元制御と、(2)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か否かに関わらずに、NOx触媒のNOx吸蔵量が所定の判定量以上である場合に、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させてNOx吸蔵量を所定量未満にまで低下させるべく、排気ガスの空燃比を目標空燃比に設定するための第2NOx還元制御と、を実行し、第2NOx還元制御を実行する場合にのみ、当該制御を開始してから所定時間が経過するまでの間、第1空燃比を目標空燃比に設定し、所定時間が経過した後、第2空燃比を目標空燃比に設定する、ことに特徴を有する。
このように構成された本発明によれば、上述したような所定時間に基づいた目標空燃比の切り替えを、NOx触媒のNOx吸蔵量が所定の判定量以上であるときに実行する第2NOx還元制御にのみ適用して、NOx触媒のNOx吸蔵量を所定量未満まで効率的に低下させることが可能となる。
In another aspect, in order to achieve the above object, the present invention is provided on the exhaust passage of an engine, and the NOx in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. An exhaust purification device for an engine having a NOx catalyst that reduces the occluded NOx when the air-fuel ratio of the exhaust gas is near the stoichiometric air-fuel ratio or richer than the stoichiometric air-fuel ratio, An SCR catalyst provided on the exhaust passage downstream of the exhaust gas to purify NOx in the exhaust gas by reaction with ammonia, and the air-fuel ratio of the exhaust gas to a target air-fuel ratio capable of reducing NOx occluded in the NOx catalyst And NOx reduction control means for executing NOx reduction control for reducing NOx occluded in the NOx catalyst, and the NOx reduction control means starts NOx reduction control. Until the predetermined time elapses, the first air-fuel ratio on the rich side is set to the target air-fuel ratio. After the predetermined time elapses, the NOx occluded in the NOx catalyst can be reduced within the range in which the NOx can be reduced. Also, the second air-fuel ratio on the lean side is set to the target air-fuel ratio, and the NOx reduction control is started as a predetermined time, and at least than the time from the start of NOx reduction control until the oxygen stored in the NOx catalyst is consumed. The NOx reduction control means sets (1) the exhaust gas air-fuel ratio to the target air-fuel ratio when the exhaust gas air-fuel ratio changes to the rich side due to vehicle acceleration. (2) When the NOx occlusion amount of the NOx catalyst is greater than or equal to a predetermined determination amount regardless of whether or not the air-fuel ratio of the exhaust gas changes to the rich side due to vehicle acceleration. , A second NOx reduction control for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to a target air-fuel ratio in order to reduce the NOx occluded in the Ox catalyst and reduce the NOx occlusion amount to a predetermined amount or less, and execute the second NOx Only when the reduction control is executed, the first air-fuel ratio is set to the target air-fuel ratio until a predetermined time elapses after the control is started, and after the predetermined time has elapsed, the second air-fuel ratio is set to the target air-fuel ratio. It is characterized in that the air-fuel ratio is set.
According to the present invention configured as described above, the second NOx reduction control that executes the switching of the target air-fuel ratio based on the predetermined time as described above when the NOx occlusion amount of the NOx catalyst is equal to or larger than the predetermined determination amount. It is possible to efficiently reduce the NOx occlusion amount of the NOx catalyst to less than a predetermined amount by applying only to the above.
本発明において、好ましくは、NOx還元制御手段は、第1NOx還元制御を実行する場合には、SCR触媒のアンモニア吸着量に応じた目標空燃比に継続的に設定し、アンモニア吸着量が多くなるほど、この目標空燃比をNOx触媒に吸蔵されたNOxを還元可能な範囲内においてリーン側に設定する。
このように構成された本発明によれば、第1NOx還元制御を実行するときに、SCR触媒のアンモニア吸着量が少ない場合に、目標空燃比を継続的にリッチ側に設定するので、第1NOx還元制御によるNOx還元効率を向上させることができ、NOx触媒のNOx吸蔵量を速やかに低下させて、NOx触媒のNOx浄化性能を効果的に確保することが可能となる。他方で、SCR触媒のアンモニア吸着量が多い場合に、目標空燃比を継続的にリーン側に設定するので、NOx還元に起因するSCR触媒からのアンモニアの放出を抑制しつつ、第1NOx還元制御の実行を適切に確保することができる。
また、本発明において、好ましくは、SCR触媒のアンモニア吸着量を検出又は推定により取得するアンモニア吸着量取得手段を更に有し、NOx還元制御手段は、アンモニア吸着量取得手段によって取得されたアンモニア吸着量に基づき所定時間を設定する。
このように構成された本発明によれば、SCR触媒のアンモニア吸着量に応じた、NOx還元制御に起因するSCR触媒からのアンモニア放出の可能性を考慮して、第1空燃比をできるだけ長い時間適用するように所定時間を設定することが可能となる。
また、本発明において、好ましくは、NOx還元制御手段は、アンモニア吸着量が多いほど、所定時間を短くする。
このように構成された本発明によれば、SCR触媒のアンモニア吸着量が多いほど所定時間を短くするので、換言するとアンモニア吸着量が少ないほど所定時間を長くするので、NOx触媒におけるNOx還元効率を効果的に向上させることができる。よって、所定時間に対応する期間において、NOx触媒のNOx吸蔵量を速やかに低下させて、NOx触媒のNOx浄化性能を効果的に確保することができる。
また、本発明において、好ましくは、NOx還元制御手段は、NOx還元制御を開始してから当該NOx還元制御によりNOx触媒に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間を所定時間の最小時間として設定し、この最小時間から、アンモニア吸着量が少なくなるほど、所定時間を長くしていくのがよい。
In the present invention, preferably, when the first NOx reduction control is executed, the NOx reduction control means continuously sets the target air-fuel ratio according to the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst, and the larger the ammonia adsorption amount, This target air-fuel ratio is set to the lean side within a range where NOx stored in the NOx catalyst can be reduced.
According to the present invention configured as described above, when the first NOx reduction control is executed, when the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst is small, the target air-fuel ratio is continuously set to the rich side. The NOx reduction efficiency by the control can be improved, and the NOx occlusion amount of the NOx catalyst can be quickly reduced to effectively ensure the NOx purification performance of the NOx catalyst. On the other hand, when the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst is large, the target air-fuel ratio is continuously set to the lean side, so that the release of ammonia from the SCR catalyst due to NOx reduction is suppressed and the first NOx reduction control is performed. Execution can be secured appropriately.
In the present invention, it is preferable that the apparatus further includes an ammonia adsorption amount acquisition unit that acquires or estimates the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst, and the NOx reduction control unit includes the ammonia adsorption amount acquired by the ammonia adsorption amount acquisition unit. A predetermined time is set based on the above.
According to the present invention thus configured, the first air-fuel ratio is set to be as long as possible in consideration of the possibility of ammonia release from the SCR catalyst due to the NOx reduction control according to the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst. It is possible to set a predetermined time to apply.
In the present invention, preferably, the NOx reduction control means shortens the predetermined time as the ammonia adsorption amount increases.
According to the present invention configured as described above, the larger the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst, the shorter the predetermined time. In other words, the smaller the ammonia adsorption amount, the longer the predetermined time, so that the NOx reduction efficiency in the NOx catalyst is increased. It can be improved effectively. Therefore, during the period corresponding to the predetermined time, the NOx occlusion amount of the NOx catalyst can be quickly reduced, and the NOx purification performance of the NOx catalyst can be effectively ensured.
In the present invention, preferably, the NOx reduction control means sets the time from the start of the NOx reduction control to the consumption of oxygen stored in the NOx catalyst by the NOx reduction control as the minimum time of the predetermined time. However, from this minimum time, it is preferable to increase the predetermined time as the ammonia adsorption amount decreases.
本発明によれば、NOx触媒及びSCR触媒を有するエンジンの排気浄化装置において、NOx還元制御の実行を適切に確保しつつ、このNOx還元制御に起因するSCR触媒からのアンモニアの放出を抑制することができる。 According to the present invention, in an exhaust purification device for an engine having a NOx catalyst and an SCR catalyst, it is possible to suppress the release of ammonia from the SCR catalyst due to the NOx reduction control while appropriately ensuring the execution of the NOx reduction control. Can do.
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>
最初に、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
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
In the intake system IN, an
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
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
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(典型的には尿素水)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から放出された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
ここで、NOx触媒45及びSCR触媒47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。NOx触媒45は、このように吸蔵したNOxを還元する際にアンモニアを発生し、発生したアンモニアを放出する。具体的には、NOx還元制御時に、NOx触媒45が吸蔵しているNOx中の「N」と、NOx触媒45に還元剤として供給された未燃燃料などの「HC」中の「H」とが結合することで、アンモニア(NH3)が生成される。
また、NOx触媒45は、上記の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。
他方で、SCR触媒47は、尿素インジェクタ51から噴射された尿素より生成されたアンモニア、及び、NOx触媒45におけるNOxの還元により生成されたアンモニアを吸着し、こうして吸着したアンモニアを排気ガス中のNOxと反応させてNOxを還元浄化する。例えば、SCR触媒47は、アンモニアによってNOxを還元する触媒金属を、アンモニアをトラップするゼオライトに担持させて触媒成分を形成し、この触媒成分をハニカム担体のセル壁に担持させることで作られている。NOx還元用の触媒金属としては、Fe、Ti、Ce、Wなどが用いられる。
なお、上記したDCU70は、SCR触媒47によるNOx浄化性能の確保と、SCR触媒47からのアンモニアの放出(スリップ)の抑制とを両立する観点から、SCR触媒47に適量のアンモニアが吸着されるように、尿素インジェクタ51から尿素を噴射させる制御を行う。この場合、SCR触媒47の温度に応じてアンモニア吸着能力が変化するので(具体的にはSCR触媒47の温度が高くなるとSCR触媒47からアンモニアが放出されやすくなる)、DCU70は、SCR触媒47の温度も考慮に入れて、尿素インジェクタ51から尿素を噴射させる制御を行う。
Here, the
The
On the other hand, the
Note that the
また、図1に示すように、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。
As shown in FIG. 1, in the exhaust system EX, a
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
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
次に、図2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の電気的構成について説明する。図2は、本発明の実施形態によるエンジンの排気浄化装置の電気的構成を示すブロック図である。 Next, with reference to FIG. 2, the electrical configuration of the exhaust emission control device for an engine according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the engine exhaust gas purification apparatus according to the 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を出力する。
In addition to the detection signals S100 to S119 of the
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
また、詳細は後述するが、PCM60は「NOx還元制御手段」として機能する。
Although details will be described later, the
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
<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
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
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
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
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
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
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
<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.
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。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(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。
First, the basic concept of DeNOx control according to an embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the
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(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
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
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
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。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
ここで、図4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4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4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. 4, 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. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the engine speed, and the vertical axis indicates the engine load. In FIG. 4, a curve L1 indicates the maximum torque line of the engine E.
図4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. 4, in the present embodiment, the
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
The reason for suppressing the generation of smoke during active DeNOx control is that PM corresponding to the smoke is collected by the
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
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
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
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
ここで、図4中の矢印A11に示すようにエンジン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 engine operating state changes as indicated by an arrow A11 in FIG. 4 will be described. First, when the operating state of the engine enters the active DeNOx execution region R12 (see symbol A12), the
次に、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制御を行う温度範囲について説明する。基本的には、NOx触媒45は、比較的低温域においてNOx浄化性能を発揮し、SCR触媒47は、比較的高温域、具体的にはNOx触媒45のNOx浄化性能が発揮される温度域よりも高い温度域においてNOx浄化性能を発揮する。本実施形態では、SCR触媒47により所定以上のNOx浄化率が得られる温度範囲の下側の境界値付近の温度を判定温度(以下では「SCR判定温度」と呼ぶ。)として用い、PCM60は、SCR触媒47の温度(以下では「SCR温度」と呼ぶ。)がSCR判定温度未満である場合にのみ、パッシブDeNOx制御又はアクティブDeNOx制御を実行し、SCR温度がSCR判定温度以上である場合には、パッシブDeNOx制御及びアクティブDeNOx制御の実行を禁止する。こうするのは、SCR温度がSCR判定温度以上である場合には、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、NOx触媒45によるNOxの浄化性能を確保すべくDeNOx制御を敢えて行う必要がないからである。そのため、本実施形態では、SCR温度がSCR判定温度以上である場合には、DeNOx制御の実行を禁止して、DeNOx制御の実行に起因する燃費悪化を抑制するようにしている。
Next, the temperature range in which passive DeNOx control and active DeNOx control are performed in the embodiment of the present invention will be described. Basically, the
次に、図5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5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. 5. FIG. 5 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
まず、ステップS111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。また、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。加えて、SCR触媒47に吸着されたアンモニアの量であるアンモニア吸着量を取得する。この場合、PCM60は、推定したアンモニア吸着量を取得する。アンモニア吸着量の推定方法については、詳細は後述する(図11参照)。
First, in step S111, the
次いで、ステップS112では、PCM60は、リッチ度合いが大きい空燃比を、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元するために用いる目標空燃比として適用する時間(以下では「リッチ許可時間」と呼ぶ。)を設定する。本実施形態では、PCM60は、DeNOx制御を行う場合に、DeNOx制御を開始してからリッチ許可時間が経過するまでの間、リッチ度合いが大きい第1目標空燃比(例えば0.96)を適用し、このリッチ許可時間が経過した後、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元可能な範囲内において第1目標空燃比よりもリーン側の第2目標空燃比(例えば0.98)を適用する。特に、ステップS112では、PCM60は、このようなリッチ許可時間を、ステップS111で取得したSCR触媒47のアンモニア吸着量に基づいて設定する。このリッチ許可時間の設定方法について、図6を参照して具体的に説明する。
Next, in step S112, the
図6は、本発明の実施形態によるリッチ許可時間の設定方法についての説明図である。図6は、横軸にSCR触媒47のアンモニア吸着量を示し、縦軸にリッチ許可時間を示している。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a rich permission time setting method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the ammonia adsorption amount of the
図6において、グラフG1は、SCR触媒47のアンモニア吸着量に応じて設定すべきリッチ許可時間を示している。このグラフG1は、アンモニア吸着量に応じて設定すべきリッチ許可時間を規定したマップに相当する。また、時間T1は、リッチ許可時間の最小時間であり、DeNOx制御を開始してから当該DeNOx制御によりNOx触媒45に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間(例えば2秒)が適用される。
In FIG. 6, a graph G <b> 1 shows the rich permission time that should be set according to the ammonia adsorption amount of the
本実施形態では、グラフG1に示すように、SCR触媒47のアンモニア吸着量が最大である場合に、上記のような時間T1をリッチ許可時間の最小時間として適用し、この最小時間T1から、SCR触媒47のアンモニア吸着量が少なくなるほど、リッチ許可時間を長くしていく。換言すると、SCR触媒47のアンモニア吸着量が多くなるほど、リッチ許可時間を最小時間T1に向けて短くしている。本実施形態では、PCM60は、このようにしてアンモニア吸着量に応じてリッチ許可時間を設定し、DeNOx制御を開始してから当該リッチ許可時間が経過するまでは、リッチ度合いが大きい第1目標空燃比(例えば0.96)を適用してDeNOx制御を実行する。そして、PCM60は、このリッチ許可時間が経過すると、第1目標空燃比からリーン側の第2目標空燃比(例えば0.98)に切り替えて、この第2目標空燃比を継続的に適用してDeNOx制御を実行する。このように目標空燃比を制御する理由は以下の通りである。
In the present embodiment, as shown in the graph G1, when the ammonia adsorption amount of the
基本的には、リッチ度合いが大きい目標空燃比を適用してDeNOx制御を行うと、NOx触媒45に供給される還元剤(HCなど)の量が多くなり、NOx触媒45からのアンモニア発生量は増加するが、NOx触媒45におけるNOx還元効率(NOx触媒45に吸蔵されたNOxが還元する速度に相当する。以下同様とする。)が向上する。他方で、DeNOx制御の開始時においては、DeNOx制御によりNOx触媒45に還元剤として供給された未燃燃料などの「HC」中の「H」が、NOx触媒45に吸蔵された酸素の「O」と先に反応(つまり酸化反応)して消費されるため、この反応が行われる間はNOx触媒45からアンモニアは発生しない。そのため、たとえリッチ度合いが大きい目標空燃比を適用してDeNOx制御を行ったとしても、DeNOx制御を開始してからNOx触媒45に吸蔵された酸素が消費されるまでの間は、NOx触媒45からアンモニアが放出されない。この場合、当然、SCR触媒47からアンモニアが放出されることはない。さらに、SCR触媒47のアンモニア吸着量が少ない場合には、DeNOxによりNOx触媒45からアンモニアが放出されても、このアンモニアがSCR触媒47で吸着しきれずに放出されるまでに時間がかかる。そのため、SCR触媒47のアンモニア吸着量が少ない場合には、上記のようにNOx触媒45に吸蔵された酸素が消費された後も、ある程度の期間は、NOx還元によりNOx触媒45から発生されたアンモニアがSCR触媒47で吸着しきれずに放出されることはない。
Basically, when DeNOx control is performed by applying a target air-fuel ratio with a large rich degree, the amount of reducing agent (such as HC) supplied to the
したがって、本実施形態では、SCR触媒47のアンモニア吸着量に応じて、DeNOx制御によりNOx触媒45に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間よりも少なくとも長い時間のリッチ許可時間を設定し、具体的にはアンモニア吸着量が少ないほどリッチ許可時間を長くし、DeNOx制御を開始してから当該リッチ許可時間が経過するまでは、リッチ度合いが大きい第1目標空燃比を適用している。こうすることで、NOx還元によりNOx触媒45から発生されたアンモニアがSCR触媒47で吸着しきれずに放出されてしまうことを適切に抑制しつつ、NOx触媒45におけるNOx還元効率を効果的に向上させるようにしている。
Therefore, in this embodiment, a rich permission time of at least longer than the time until the oxygen stored in the
一方で、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元可能な範囲内において目標空燃比をリーン側にしてDeNOx制御を行うと、NOx触媒45に供給される還元剤(HCなど)の量が少なくなり、NOx触媒45におけるNOxの還元効率は低下するが、NOx触媒45からのアンモニア発生量が減少する。つまり、このようなリーン側の目標空燃比を適用すると、DeNOx制御に起因するSCR触媒47からのアンモニアの放出を抑制しつつ、DeNOx制御の実行を確保できるようになる。したがって、本実施形態では、上記したリッチ許可時間が経過すると、第1目標空燃比からリーン側の第2目標空燃比に切り替えて、この第2目標空燃比を継続的に適用してDeNOx制御を行うようにしている。
ここで、DeNOxによりNOx触媒45から脱離された「N」の成分がNO2等になるか、或いはNH3(アンモニア)になるかは、還元剤の必要量に応じて変わる。具体的には、還元剤が多い雰囲気ではアンモニアが発生しやすく、還元剤が少ない雰囲気ではアンモニアが発生しにくくなる。そのため、NOx触媒45のNOx還元に必要なトータルの還元剤量が同じでも、空燃比をリーン側にして還元剤が少ない雰囲気を形成したほうが、空燃比をリッチ側にして還元剤が多い雰囲気を形成するよりも、NOx触媒45からのアンモニアの発生を抑えることができるのである。
On the other hand, if DeNOx control is performed with the target air-fuel ratio leaning within a range in which NOx stored in the
Here, whether the “N” component desorbed from the
なお、上記したリッチ許可時間の最小時間としての時間T1は、基本的には、DeNOx制御を開始してからNOx触媒45に吸蔵された酸素が消費されるまでに要する時間に応じて設定するのがよい。この時間は、NOx触媒45の酸素吸蔵量(OSC:Oxygen Storage Capacity)に応じて変わる。具体的には、NOx触媒45の酸素吸蔵量が多いほど、NOx触媒45内の酸素が消費されるまでの時間が長くなり、NOx触媒45の酸素吸蔵量が少ないほど、NOx触媒45内の酸素が消費されるまでの時間が短くなる。一つの例では、種々の酸素吸蔵量に対して適切に対応すべく(つまり安全性の観点から)、酸素吸蔵量が比較的少ない場合を想定して、この場合にNOx触媒45内の酸素が消費されるまでの時間を、実際の酸素吸蔵量によらずに一律に時間T1として適用してもよい(例えば2秒)。他の例では、NOx触媒45の酸素吸蔵量を実際に求めて、求めた酸素吸蔵量に応じて時間T1を変えてもよい。この例では、エアフローセンサ101が検出した吸入空気量から、NOx触媒45に供給される酸素量(酸素濃度)を求め、この酸素量からNOx触媒45の酸素吸蔵量を求めればよい。
The time T1 as the minimum rich permission time is basically set according to the time required from the start of DeNOx control until the oxygen stored in the
また、リッチ許可時間において適用するリッチ側の第1目標空燃比は、DeNOx制御時のHCによるガス通路の閉塞などを抑制すべく、DeNOx制御時にポスト噴射された燃料に対応するHCの発生量が所定量以下となる空燃比の範囲内においてリッチ側に設定するのがよい。この場合、パッシブDeNOx制御を行う場合に適用する第1目標空燃比を、アクティブDeNOx制御を行う場合に適用する第1目標空燃比よりもリッチ側に設定してもよい。他方で、第2目標空燃比は、上述したように、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元可能な空燃比の範囲内においてリーン側に設定するのがよい。
Further, the first target air-fuel ratio on the rich side applied during the rich permission time is such that the amount of HC generated corresponding to fuel post-injected at the time of DeNOx control is suppressed so as to suppress the blockage of the gas passage by HC at the time of DeNOx control. It is preferable to set the rich side within the range of the air-fuel ratio that is not more than the predetermined amount. In this case, the first target air-fuel ratio that is applied when the passive DeNOx control is performed may be set to a richer side than the first target air-fuel ratio that is applied when the active DeNOx control is performed. On the other hand, as described above, the second target air-fuel ratio is preferably set to the lean side within the range of the air-fuel ratio in which NOx stored in the
また、SCR触媒47のアンモニア吸着量に対するリッチ許可時間の変化率(傾き)は、SCR触媒47のアンモニア吸着量に応じた、DeNOx制御に起因するSCR触媒47からのアンモニア放出の可能性を考慮しつつ、第1目標空燃比をできるだけ長い時間適用してNOx触媒45のNOx還元効率を向上させるようにする観点から規定するのがよい。この場合、DeNOx制御に起因するSCR触媒47からのアンモニア放出を確実に抑制すべく、ある程度の余裕を持たせて、SCR触媒47のアンモニア吸着量に対するリッチ許可時間の変化率を規定するのがよい。更に、SCR温度に基づき、SCR触媒47のアンモニア吸着量に対するリッチ許可時間の変化率を変えてもよい。具体的には、SCR温度が高い場合には、SCR温度が低い場合よりも、SCR触媒47のアンモニア吸着能力が低下して、SCR触媒47からアンモニアが放出されやすくなることを考慮して、SCR触媒47のアンモニア吸着量に対するリッチ許可時間の変化率を小さくして、同一のアンモニア吸着量において適用するリッチ許可時間を短くするのがよい。更に、パッシブDeNOx制御を実行する場合には、アクティブDeNOx制御を実行する場合よりも、SCR触媒47のアンモニア吸着量に対するリッチ許可時間の変化率を大きくして、同一のアンモニア吸着量において適用するリッチ許可時間を長くしてもよい。こうすることで、アクティブDeNOx制御よりも高頻度で行われる傾向にあるパッシブDeNOx制御時におけるNOx触媒45のNOx還元効率を向上させるようにし、NOx触媒45のNOx吸蔵量を効率的に低下させるのがよい。
In addition, the rate of change (slope) of the rich permission time with respect to the ammonia adsorption amount of the
図5に戻って、ステップS116以降の処理について説明する。ステップS116では、PCM60は、ステップS111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S117では、PCM60は、ステップS116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。
Returning to FIG. 5, the processing after step S116 will be described. In step S116, the
次いで、ステップS118では、PCM60は、ステップS114又はS115で設定した目標空燃比を実現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。具体的には、PCM60は、ステップS111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S117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。より詳しくは、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 S118, the
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。 Hereinafter, the active DeNOx control and the passive DeNOx control according to the embodiment of the present invention will be specifically described.
まず、図7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7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。
First, with reference to FIG. 7, the setting process of the active DeNOx control execution flag used for determining whether or not the execution of the active DeNOx control according to the embodiment of the present invention is necessary will be described. FIG. 7 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
最初に、ステップS201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 S201, the
次いで、ステップS202では、PCM60は、ステップS201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S202:Yes)、処理はステップS203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S202:No)、処理はステップS209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S209)。そして、処理は終了する。
Next, in step S202, the
次いで、ステップS203では、PCM60は、ステップS201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S203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S203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S203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S203:Yes)、処理はステップS204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S203:No)、処理はステップS209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S209)。
Next, in step S203, the
次いで、ステップS204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S204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S207の実行条件及びステップS208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S205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S204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S204:Yes)、処理はステップS205に進む。
Next, in step S204, the
次いで、ステップS205では、PCM60は、ステップS201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S205:Yes)、処理はステップS206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S206)。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S205:No)、処理はステップS209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S209)。そして、処理は終了する。
Next, in step S205, the
他方で、ステップS204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S204:No)、処理はステップS207に進む。ステップS207では、PCM60は、ステップS201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S207:Yes)、処理はステップS208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S207:No)、処理はステップS209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S209)。そして、処理は終了する。
On the other hand, if the result of determination in step S204 is that active DeNOx control has been executed after engine startup (step S204: No), the process proceeds to step S207. In step S207, the
次いで、ステップS208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S208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S208:Yes)、処理はステップS206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S206)。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S208:No)、処理はステップS209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S209)。そして、処理は終了する。
Next, in step S208, the
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S208: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S208: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S208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 this embodiment, when the travel distance from the previous execution time of the active DeNOx control is less than the determination distance (step S208: 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 S208: Yes), the execution of the active DeNOx control is not prohibited.
Further, in the present embodiment, considering that the post-injected fuel is vaporized and the oil dilution is less likely to occur when the in-cylinder temperature increases, the determination distance used in step S208 increases as the in-cylinder temperature increases. 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8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8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7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. 8 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
まず、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、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5に示したDeNOx用ポスト噴射量算出フローで算出されたDeNOx用ポスト噴射量と、NOx触媒45のNOx吸蔵量と、図7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S301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 S301, the
In addition, in step S301, the
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には(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には(ステップS302:No)、処理はステップS308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S308)。そして、処理は終了する。
Next, in step S302, the
次いで、ステップS303では、PCM60は、ステップS301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S303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S303:Yes)、処理はステップS304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S303:No)、処理はステップS308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S308)。
Next, in step S303, the
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S303: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S303: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S303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S303: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 S303: 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 the passive DeNOx control is less than the frequency determination value (step S303: Yes), the execution of the passive DeNOx control is not prohibited.
In the present embodiment, the frequency determination value used in step S303 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 S303: 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S304では、ステップS301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S304:Yes)、処理はステップS305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S304:No)、処理はステップS308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S308)。そして、処理は終了する。
Next, in step S304, it is determined whether or not the NOx occlusion amount acquired in step S301 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 S304: Yes), the process proceeds to step S305. On the other hand, when the NOx storage amount is less than the third storage amount determination value (step S304: No), the process proceeds to step S308. In this case, the
次いで、ステップS305では、PCM60は、ステップS301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S305:Yes)、処理はステップS306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S305:No)、処理はステップS308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S308)。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 S305, the
次いで、ステップS306では、PCM60は、ステップS301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S306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S306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 S306, the
ステップS306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S306:Yes)、処理はステップS307に進む。この場合には、上記したステップS302〜S306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S307)。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S306:No)、処理はステップS308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S308)。そして、処理は終了する。
As a result of the determination in step S306, when the DeNOx post injection amount is less than the first post injection amount determination value (step S306: Yes), the process proceeds to step S307. In this case, since all of the above-described conditions of Steps S302 to S306 are satisfied, the
次に、図9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9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7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, 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 with reference to FIG. FIG. 9 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
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、エンジン負荷と、エンジン回転数と、NOx触媒温度と、図5に示したDeNOx用ポスト噴射量算出フローで算出されたDeNOx用ポスト噴射量と、図7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 S401, the
次いで、ステップS402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「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S402:Yes)、処理はステップS403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S402: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 S402, the
次いで、ステップS403では、PCM60は、エンジンの運転状態(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4参照)に含まれているか否かを判定する。ステップS403の判定の結果、エンジンの運転状態がアクティブDeNOx実行領域R12に含まれている場合(ステップS403:Yes)、処理はステップS405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S403:No)、処理はステップS404に進む。
Next, in step S403, the
ステップS404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S404)。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S404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S403に戻って、上記したステップS403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。
In step S404, the
次いで、ステップS405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8のステップS306参照)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 S405, the
ステップS405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S405:Yes)、処理はステップS406に進む。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S406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S409に進む。
As a result of the determination in step S405, when the DeNOx post injection amount is less than the second post injection amount determination value (step S405: Yes), the process proceeds to step S406. In step S406, the
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S405:No)、処理はステップS407に進む。ステップS407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S408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, if the DeNOx post injection amount is equal to or greater than the second post injection amount determination value (step S405: No), the process proceeds to step S407. In step S407, the
Note that the
ステップS408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S408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S409に進む。
In step S408, the
ステップS409では、PCM60は、NOx触媒の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S409: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7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 S409, the
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S409:No)、処理はステップS403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S403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
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
次に、図10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10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8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. 10 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
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、図5に示したDeNOx用ポスト噴射量算出フローで算出されたDeNOx用ポスト噴射量と、図8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 S501, the
次いで、ステップS502では、PCM60は、ステップS501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S502:Yes)、処理はステップS503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S502:No)、パッシブDeNOx制御を実行せずに、処理は終了する。
Next, in step S502, the
次いで、ステップS503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。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S503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S504に進む。
Next, in step S503, the
ステップS504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S504: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S504: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 S504, the
<アンモニア吸着量の推定方法>
次に、図11を参照して、本発明の実施形態によるSCR触媒47のアンモニア吸着量の推定方法について説明する。図11は、本発明の実施形態によるアンモニア吸着量の推定方法を説明するためのブロック図である。このアンモニア吸着量の推定方法は、PCM60によって実行される。
<Ammonia adsorption amount estimation method>
Next, a method for estimating the ammonia adsorption amount of the
まず、PCM60は、排気ガス量や排気ガス温度などの排気ガス状態、及びSCR温度などのSCR触媒47の状態に基づき、尿素インジェクタ51からの尿素噴射によりSCR触媒47に供給された単位時間当たりのアンモニア供給量を求める。また、PCM60は、エンジンEの運転状態、及びNOx触媒温度やNOx吸蔵量などのNOx触媒45の状態に基づき、DeNOx制御時にNOx触媒45から発生した単位時間当たりのアンモニア発生量を求める。また、PCM60は、排気ガス量や排気ガス温度や排気ガス中のNOx濃度などの排気ガス状態、及びSCR温度などのSCR触媒47の状態に基づき、SCR触媒47においてNOxの還元浄化により消費された単位時間当たりのアンモニア消費量を求める。
First, the
この後、PCM60は、これらのアンモニア供給量、アンモニア発生量及びアンモニア消費量から、SCR触媒47における単位時間当たりの吸着アンモニア変化量(アンモニア吸着量の変化量)を求める。具体的には、PCM60は、「アンモニア供給量+アンモニア発生量−アンモニア消費量」より、単位時間当たりの吸着アンモニア変化量を求める。そして、PCM60は、求められた吸着アンモニア変化量を、現在のアンモニア吸着量、つまり前回推定されたアンモニア吸着量に適用することで、今回のアンモニア吸着量を求める。具体的には、PCM60は、吸着アンモニア変化量が正値である場合には、当該吸着アンモニア変化量を前回推定されたアンモニア吸着量に加算して今回のアンモニア吸着量を求め(この場合アンモニア吸着量は増加する)、吸着アンモニア変化量が負値である場合には、当該吸着アンモニア変化量を前回推定されたアンモニア吸着量から減算して今回のアンモニア吸着量を求める(この場合アンモニア吸着量は減少する)。
Thereafter, the
なお、上記では、SCR触媒47のアンモニア吸着量を推定する例を示したが、他の例では、SCR触媒47のアンモニア吸着量を所定のセンサを用いて検出してもよい。
In the above example, the ammonia adsorption amount of the
<作用効果>
次に、本発明の実施形態によるエンジンの排気浄化装置の作用効果について説明する。
<Effect>
Next, the operation and effect of the engine exhaust gas purification apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
本実施形態では、DeNOx制御によりNOx触媒45に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間よりも少なくとも長い時間をリッチ許可時間として設定し、このリッチ許可時間が経過するまでの間は、リッチ側の第1目標空燃比を適用してDeNOx制御を実行するので、NOx還元によりNOx触媒45から発生されたアンモニアがSCR触媒47で吸着しきれずに放出されてしまうことを適切に抑制しつつ、NOx触媒45におけるNOx還元効率を向上させることができる。特に、本実施形態では、アンモニア吸着量が少ないほどリッチ許可時間を長くするので、NOx触媒45におけるNOx還元効率を効果的に向上させることができる。よって、NOx触媒45のNOx吸蔵量を速やかに低下させて、NOx触媒45のNOx浄化性能を効果的に確保することができる。
In the present embodiment, the rich permission time is set as a time that is at least longer than the time until the oxygen stored in the
また、本実施形態では、上記のリッチ許可時間が経過した後に、リーン側の第2目標空燃比を適用してDeNOx制御を実行するので、DeNOx制御に起因するSCR触媒47からのアンモニアの放出を抑制しつつ、NOx触媒45に対するDeNOx制御の実行を適切に確保することができる。よって、リッチ許可時間が経過した後も、NOx触媒45のNOx吸蔵量を低下させてNOx浄化性能を適切に確保することができる。
Further, in the present embodiment, after the rich permission time has elapsed, the DeNOx control is performed by applying the lean-side second target air-fuel ratio, so that the release of ammonia from the
<変形例>
上記した実施形態では、SCR触媒47のアンモニア吸着量に応じてリッチ許可時間を変化させていたが(図6参照)、他の例では、SCR触媒47のアンモニア吸着量に応じてリッチ許可時間を変化させずに、一定のリッチ許可時間を用いてもよい。この場合、DeNOx制御によりNOx触媒45に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間よりも少なくとも長い所定時間を規定し、この所定時間をアンモニア吸着量によらずにリッチ許可時間として一律に設定すればよい。これによっても、DeNOx制御に起因するSCR触媒47からのアンモニア放出の抑制と、NOx触媒45のNOx還元効率の向上の両方を確保することができる。
<Modification>
In the above-described embodiment, the rich permission time is changed according to the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst 47 (see FIG. 6), but in another example, the rich permission time is changed according to the ammonia adsorption amount of the
また、上記した実施形態では、アクティブDeNOx制御及びパッシブDeNOx制御を行う場合の両方とも、リッチ許可時間が経過するまでの間はリッチ側の第1目標空燃比を適用し、リッチ許可時間が経過した後にリーン側の第2目標空燃比を適用していた。他の例では、このようなリッチ許可時間に基づいた目標空燃比の切り替えをアクティブDeNOx制御にのみ適用してもよい。この場合、パッシブDeNOx制御を行うときには、リッチ許可時間に基づいた目標空燃比の切り替えを行わずに、SCR触媒47のアンモニア吸着量に応じた目標空燃比を設定し、この目標空燃比をパッシブDeNOx制御において継続的に適用すればよい。この目標空燃比の設定方法について、図12を参照して具体的に説明する。
In the above-described embodiment, in both cases of performing the active DeNOx control and the passive DeNOx control, the rich-side first target air-fuel ratio is applied until the rich permission time elapses, and the rich permission time has elapsed. Later, the lean-side second target air-fuel ratio was applied. In another example, switching of the target air-fuel ratio based on such rich permission time may be applied only to active DeNOx control. In this case, when the passive DeNOx control is performed, the target air-fuel ratio is set according to the ammonia adsorption amount of the
図12は、本発明の実施形態の変形例による目標空燃比の設定方法についての説明図である。図12は、横軸にSCR触媒47のアンモニア吸着量を示し、縦軸に目標空燃比を示している。図12において、「λ1」は理論空燃比を示し、この理論空燃比λ1よりもリッチ側の空燃比の領域R21は、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元可能な空燃比の範囲を示し、理論空燃比λ1よりもリーン側の空燃比の領域R22は、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元不可能な空燃比の範囲を示している。また、グラフG2は、パッシブDeNOx制御を実行する場合にSCR触媒47のアンモニア吸着量に応じて設定すべき目標空燃比を示しており、これはアンモニア吸着量に応じて設定すべき目標空燃比を規定したマップに相当する。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a target air-fuel ratio setting method according to a modification of the embodiment of the present invention. In FIG. 12, the horizontal axis represents the ammonia adsorption amount of the
グラフG2に示すように、パッシブDeNOx制御を実行する場合に、SCR触媒47のアンモニア吸着量が多くなるほど、NOx触媒45に吸蔵されたNOxを還元可能な空燃比の範囲内(領域R21)において目標空燃比をリーン側に設定するのがよい(例えば0.98付近の空燃比)。これにより、SCR触媒47のアンモニア吸着量が多い場合に、DeNOx制御に起因するSCR触媒47からのアンモニアの放出を抑制しつつ、NOx触媒45に対するDeNOx制御の実行を適切に確保することができる。他方で、グラフG2に示すように、SCR触媒47のアンモニア吸着量が少なくなるほど、目標空燃比をリッチ側に設定するのがよい(例えば0.96付近の空燃比)。これにより、パッシブDeNOx制御によるNOx触媒45におけるNOx還元効率を向上させることができ、NOx触媒45のNOx吸蔵量を速やかに低下させて、NOx触媒45のNOx浄化性能を効果的に確保することが可能となる。
As shown in the graph G2, when the passive DeNOx control is executed, as the ammonia adsorption amount of the
1 吸気通路
5 ターボ過給機
7 吸気シャッター弁
17 燃焼室
20 燃料噴射弁
41 排気通路
43 EGR装置
45 NOx触媒
46 DPF
47 SCR触媒
51 尿素インジェクタ
60 PCM
200 エンジンシステム
E エンジン
EX 排気系
IN 吸気系
Reference Signs List 1 intake passage 5
47
200 Engine system E Engine EX Exhaust system IN Intake system
Claims (9)
上記NOx触媒よりも下流側の排気通路上に設けられ、アンモニアとの反応によって排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、
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して、上記NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるNOx還元制御を実行するNOx還元制御手段と、
を有し、
上記NOx還元制御手段は、
上記NOx還元制御を開始してから所定時間が経過するまでの間、リッチ側の第1空燃比を上記目標空燃比に設定し、上記所定時間が経過した後、上記NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元可能な範囲内において上記第1空燃比よりもリーン側の第2空燃比を上記目標空燃比に設定し、
上記所定時間として、上記NOx還元制御を開始してから当該NOx還元制御により上記NOx触媒に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間よりも少なくとも長い時間を設定し、
上記NOx還元制御手段は、
上記NOx還元制御として、(1)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、排気ガスの空燃比を上記目標空燃比に設定するための第1NOx還元制御と、(2)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か否かに関わらずに、上記NOx触媒のNOx吸蔵量が所定の判定量以上である場合に、上記NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させて上記NOx吸蔵量を所定量未満にまで低下させるべく、排気ガスの空燃比を上記目標空燃比に設定するための第2NOx還元制御と、を実行し、
上記第1NOx還元制御を実行する場合には、上記第2NOx還元制御を実行する場合よりも、上記所定時間を長くする、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 exhaust emission control device for an engine having a NOx catalyst that reduces when it is close to a fuel ratio or richer than a stoichiometric air-fuel ratio,
An SCR catalyst that is provided on the exhaust passage downstream of the NOx catalyst and purifies NOx in the exhaust gas by reaction with ammonia;
NOx reduction control means for performing NOx reduction control for setting the air / fuel ratio of the exhaust gas to a target air / fuel ratio at which NOx stored in the NOx catalyst can be reduced, and for reducing NOx stored in the NOx catalyst;
Have
The NOx reduction control means includes:
The first air-fuel ratio on the rich side is set to the target air-fuel ratio until a predetermined time has elapsed after the start of the NOx reduction control, and the NOx stored in the NOx catalyst is stored after the predetermined time has elapsed. A second air-fuel ratio that is leaner than the first air-fuel ratio within a range that can be reduced to the target air-fuel ratio,
The predetermined time is set to a time that is at least longer than the time from the start of the NOx reduction control until the oxygen stored in the NOx catalyst is consumed by the NOx reduction control,
The NOx reduction control means includes:
As the NOx reduction control, (1) first NOx reduction control for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio when the air-fuel ratio of the exhaust gas changes to the rich side due to vehicle acceleration; ) NOx occluded in the NOx catalyst when the NOx occlusion amount of the NOx catalyst is equal to or greater than a predetermined determination amount regardless of whether the air-fuel ratio of the exhaust gas changes to the rich side due to acceleration of the vehicle. The second NOx reduction control for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio in order to reduce the NOx occlusion amount to less than a predetermined amount,
The engine exhaust gas purification apparatus characterized in that when the first NOx reduction control is executed, the predetermined time is made longer than when the second NOx reduction control is executed .
上記NOx還元制御手段は、上記アンモニア吸着量取得手段によって取得されたアンモニア吸着量に基づき上記所定時間を設定する、請求項1に記載のエンジンの排気浄化装置。 An ammonia adsorption amount acquisition means for detecting or estimating the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst;
The engine exhaust gas purification apparatus according to claim 1, wherein the NOx reduction control means sets the predetermined time based on the ammonia adsorption amount acquired by the ammonia adsorption amount acquisition means.
上記NOx触媒よりも下流側の排気通路上に設けられ、アンモニアとの反応によって排気ガス中のNOxを浄化するSCR触媒と、
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して、上記NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるNOx還元制御を実行するNOx還元制御手段と、
を有し、
上記NOx還元制御手段は、
上記NOx還元制御を開始してから所定時間が経過するまでの間、リッチ側の第1空燃比を上記目標空燃比に設定し、上記所定時間が経過した後、上記NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元可能な範囲内において上記第1空燃比よりもリーン側の第2空燃比を上記目標空燃比に設定し、
上記所定時間として、上記NOx還元制御を開始してから当該NOx還元制御により上記NOx触媒に吸蔵された酸素が消費されるまでの時間よりも少なくとも長い時間を設定し、
上記NOx還元制御手段は、
上記NOx還元制御として、(1)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、排気ガスの空燃比を上記目標空燃比に設定するための第1NOx還元制御と、(2)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か否かに関わらずに、上記NOx触媒のNOx吸蔵量が所定の判定量以上である場合に、上記NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させて上記NOx吸蔵量を所定量未満にまで低下させるべく、排気ガスの空燃比を上記目標空燃比に設定するための第2NOx還元制御と、を実行し、
上記第2NOx還元制御を実行する場合にのみ、当該制御を開始してから上記所定時間が経過するまでの間、上記第1空燃比を上記目標空燃比に設定し、上記所定時間が経過した後、上記第2空燃比を上記目標空燃比に設定する、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 exhaust emission control device for an engine having a NOx catalyst that reduces when it is close to a fuel ratio or richer than a stoichiometric air-fuel ratio,
An SCR catalyst that is provided on the exhaust passage downstream of the NOx catalyst and purifies NOx in the exhaust gas by reaction with ammonia;
NOx reduction control means for performing NOx reduction control for setting the air / fuel ratio of the exhaust gas to a target air / fuel ratio at which NOx stored in the NOx catalyst can be reduced, and for reducing NOx stored in the NOx catalyst;
Have
The NOx reduction control means includes:
The first air-fuel ratio on the rich side is set to the target air-fuel ratio until a predetermined time has elapsed after the start of the NOx reduction control, and the NOx stored in the NOx catalyst is stored after the predetermined time has elapsed. A second air-fuel ratio that is leaner than the first air-fuel ratio within a range that can be reduced to the target air-fuel ratio,
The predetermined time is set to a time that is at least longer than the time from the start of the NOx reduction control until the oxygen stored in the NOx catalyst is consumed by the NOx reduction control,
The NOx reduction control means includes:
As the NOx reduction control, (1) first NOx reduction control for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio when the air-fuel ratio of the exhaust gas changes to the rich side due to vehicle acceleration; ) NOx occluded in the NOx catalyst when the NOx occlusion amount of the NOx catalyst is equal to or greater than a predetermined determination amount regardless of whether the air-fuel ratio of the exhaust gas changes to the rich side due to acceleration of the vehicle. The second NOx reduction control for setting the air-fuel ratio of the exhaust gas to the target air-fuel ratio in order to reduce the NOx occlusion amount to less than a predetermined amount,
Only when the second NOx reduction control is executed, the first air-fuel ratio is set to the target air-fuel ratio until the predetermined time elapses after the control is started, and after the predetermined time elapses. An exhaust emission control device for an engine, wherein the second air-fuel ratio is set to the target air-fuel ratio.
上記NOx還元制御手段は、上記アンモニア吸着量取得手段によって取得されたアンモニア吸着量に基づき上記所定時間を設定する、請求項5又は6に記載のエンジンの排気浄化装置。The engine exhaust purification apparatus according to claim 5 or 6, wherein the NOx reduction control means sets the predetermined time based on the ammonia adsorption amount acquired by the ammonia adsorption amount acquisition means.
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