JP6447097B2 - 排気浄化システム - Google Patents
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Description
フィルタ再生制御部51は、車両の走行距離、あるいは図示しない差圧センサで検出されるフィルタ前後差圧からフィルタ33のPM堆積量を推定すると共に、このPM堆積推定量が所定の上限閾値を超えると強制再生フラグFDPFをオンにする(図2の時刻t1参照)。強制再生フラグFDPFがオンにされると、排気管噴射装置34に排気管噴射を実行させる指示信号が送信されるか、あるいは、各インジェクタ11にポスト噴射を実行させる指示信号が送信されて、排気温度をPM燃焼温度(例えば、約550℃)まで昇温させる。この強制再生フラグFDPFは、PM堆積推定量が所定の下限閾値まで低下するとオフにされる(図2の時刻t2参照)。
SOxパージ制御部60は、本発明の再生制御手段の一例であって、排気をリッチ状態にして排気温度を硫黄離脱温度(例えば、約600℃)まで上昇させて、NOx吸蔵還元型触媒32をSOx被毒から回復させる制御(以下、この制御をSOxパージ制御という)を実行する。
図3は、SOxパージリーン制御時のMAF目標値MAFSPL_Trgtの設定処理を示すブロック図である。第1目標空気過剰率設定マップ61は、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Q(エンジン10の燃料噴射量)に基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Neとアクセル開度Qとに対応したSOxパージリーン制御時の空気過剰率目標値λSPL_Trgt(第1目標空気過剰率)が予め実験等に基づいて設定されている。
図4は、SOxパージリッチ制御における排気管噴射又はポスト噴射の目標噴射量QSPR_Trgt(単位時間当たりの噴射量)の設定処理を示すブロック図である。第2目標空気過剰率設定マップ65は、エンジン回転数Ne及びアクセル開度Qに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Neとアクセル開度Qとに対応したSOxパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λSPR_Trgt(第2目標空気過剰率)が予め実験等に基づいて設定されている。
SOxパージ制御中にNOx吸蔵還元型触媒32に流入する排気温度(以下、触媒温度ともいう)は、図2の時刻t2〜t4に示すように、排気管噴射又はポスト噴射を実行するSOxパージリッチフラグFSPRのオン・オフ(リッチ・リーン)を交互に切り替えることで制御される。SOxパージリッチフラグFSPRがオン(FSPR=1)にされると、排気管噴射又はポスト噴射によって触媒温度は上昇する(以下、この期間を噴射期間TF_INJという)。一方、SOxパージリッチフラグFSPRがオフにされると、排気管噴射又はポスト噴射の停止によって触媒温度は低下する(以下、この期間をインターバルTF_INTという)。
エンジン回転数Neが高い状態やインジェクタ11の燃料噴射量が多い状態でSOxパージを行うと、エンジン温度の急上昇を招く可能性がある。また、エンジン回転数Neが高い状態では、吸入空気量を絞るSOxパージリーン制御の精度を確保できない課題もある。一方、エンジン回転数Neが低い状態や触媒温度が活性温度未満の状態で未燃燃料を供給すると、HCスリップの増加によって白煙等の発生を招く課題がある。
SOxパージ制御中に酸化触媒31の入口温度が低下し、かつ排気流量が増加すると、酸化触媒31の触媒活性を低下させる可能性がある。このため、噴射系制御による排気管噴射やポスト噴射を継続させると、酸化触媒31に未燃燃料が吸着し、その後に排気温度が上昇すると白煙発生や触媒過昇温等を引き起こす課題がある。
SOxパージ制御は、(1)SOxパージフラグFSPのオンから排気管噴射又はポスト噴射の噴射量を累積し、この累積噴射量が所定の上限閾値量に達した場合、(2)SOxパージ制御の開始から計時した経過時間が所定の上限閾値時間に達した場合、(3)エンジン10の運転状態やNOx/ラムダセンサ45のセンサ値等を入力信号として含む所定のモデル式に基づいて演算されるNOx吸蔵還元型触媒32のSOx吸着量がSOx除去成功を示す所定の閾値まで低下した場合の何れかの条件が成立すると、SOxパージフラグFSPをオフにして終了される(図2の時刻t4、図5の時刻tn参照)。
MAF追従制御部80は、(1)フィルタ再生制御終了からSOxパージ制御開始によるリッチ状態への切り替え期間及び、(2)SOxパージ制御終了によるリッチ状態からリーン状態への切り替え期間に、各インジェクタ11の燃料噴射タイミング及び燃料噴射量をMAF変化に応じて補正する制御(以下、この制御をMAF追従制御という)を実行する。
図10に示すように、噴射量学習補正部90は、学習補正係数演算部91と、噴射量補正部92とを有する。
MAF補正係数演算部95は、SOxパージ制御時のMAF目標値MAFSPL_Trgtや目標噴射量QSPR_Trgtの設定及び、NOxパージ制御時のMAF目標値MAFNPL_Trgtや目標噴射量QNPR_Trgtの設定に用いられるMAF補正係数Maf_corrを演算する。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
11 インジェクタ
12 吸気通路
13 排気通路
16 吸気スロットルバルブ
24 EGRバルブ
31 酸化触媒
32 NOx吸蔵還元型触媒
33 フィルタ
34 排気管噴射装置
40 MAFセンサ
45 NOx/ラムダセンサ
50 ECU
Claims (2)
- 内燃機関の排気通路に上流側から順に酸化触媒、NOx還元型触媒及び、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを配置した排気後処理装置と、
燃料噴射量を増加させて、排気温度を粒子状物質が燃焼する所定のフィルタ再生目標温度まで上昇させるフィルタ再生処理を実行するフィルタ再生制御手段と、
少なくとも燃料噴射量を増加させて、排気温度を前記フィルタ再生目標温度よりも高い所定の硫黄離脱温度まで上昇させるSOxパージ処理を実行するSOxパージ制御手段と、
前記内燃機関の吸気流量又は排気流量を取得する流量取得手段と、
前記酸化触媒の触媒温度を取得する触媒温度取得手段と、
前記SOxパージ制御手段がSOxパージ処理を開始した後、前記温度取得手段で取得される温度が所定の下限温度閾値よりも低くなる第1条件及び、前記流量取得手段で取得される流量が所定の上限流量閾値よりも多くなる第2条件が成立すると、前記SOxパージ制御手段によるSOxパージ処理を中断させるSOxパージ中断手段と、
前記SOxパージ中断手段によるSOxパージ処理の中断期間中に、排気温度が前記フィルタ再生目標温度と同じ保温目標温度となるように燃料噴射量をフィードバック制御する触媒保温制御を実行する触媒保温制御手段と、を備える
排気浄化システム。 - 前記SOxパージ中断手段は、前記第1及び第2条件の成立から所定の閾値時間が経過するまで前記SOxパージ処理の中断を保留する
請求項1に記載の排気浄化システム。
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