JP6520410B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents
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Description
例えば、前記実噴射圧が前記目標噴射圧まで追いついた後は、前記設定部が前記噴射比率を固定することが好ましい。
(4)前記制御装置は、前記エンジンの低負荷運転の継続時間をカウントするものであり、前記取得部は、前記継続時間が長いほど前記筒内温度が低下するという関係を、前記継続時間と前記筒内温度の低下量又は低下率との第一関係として予め取得しておき、前記カウントした継続時間と予め取得した前記第一関係とを用いて前記筒内温度を推定して取得することが好ましい。
(6)前記エンジンは、前記筒内温度と正の相関を持つパラメータである前記エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温センサを具備することが好ましい。この場合、前記取得部は、前記筒内温度と前記冷却水温度との第三関係を予め取得しておき、前記冷却水温センサで検出された冷却水温度と予め取得した前記第三関係とを用いて前記筒内温度を推定して取得することが好ましい。
(7)前記補正部は、前記取得部で取得された前記筒内温度が低いほど前記メイン噴射量を増やすとともに前記ポスト噴射量を減らすことが好ましい。
本実施形態の制御装置1は、車両に搭載されたディーゼルエンジン10(以下、エンジン10という)に適用される。図1には、多気筒のエンジン10に設けられた複数のシリンダ11のうちの一つを示す。シリンダ11内にはピストンが摺動自在に内装され、ピストンの往復運動がコネクティングロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換される。
また、エンジン10には、吸気通路23と排気通路31との両方にまたがって介装され、排気圧を利用して吸気を過給するターボチャージャ25が設けられる。また、吸気通路23におけるターボチャージャ25のコンプレッサよりも下流側には、インタークーラ26が設けられ、圧縮された吸気が冷却される。
NOxパージでは、吸気が絞られるとともに、還元剤としての燃料が筒内噴射弁12からのポスト噴射によって触媒32Aに供給される。すなわち、NOxパージでは通常燃焼時と比べて、スロットル開度が小さくされるとともに、ポスト噴射での燃料噴射量(以下、ポスト噴射量Qpという)が増やされ、メイン噴射での燃料噴射量(以下、メイン噴射量Qmという)が減らされる。これらによって、触媒32Aの周辺雰囲気が還元雰囲気(リッチ雰囲気)にされるとともに触媒32Aが昇温されて、NOxが除去される。
本実施形態の制御装置1は、NOxパージにおけるこれらの課題に鑑みて、通常燃焼からの切り替え直後におけるトルクダウンの発生を抑制すべく、メイン噴射及びポスト噴射の噴射比率を制御する。
(A)メイン噴射量Qmに対するポスト噴射量Qpの比率R(=Qp/Qm)を設定する。
(B)総噴射量Qtに対するメイン噴射量Qmの比率Rm(=Qm/Qt),総噴射量Qtに対する
ポスト噴射量Qpの比率Rp(=Qp/Qt)をそれぞれ設定する(ただしRm+Rp=1)。
メイン噴射量Qm=Qt/(1+R) ・・・式1
ポスト噴射量Qp=Qt−Qm ・・・式2
最小値Qmoを考慮した噴射比率の設定手法としては、例えば以下の二つが挙げられる。ここで、メイン噴射量Qmから最小値Qmoを減算した値のことを「変動メイン噴射量Qmx」と呼ぶ(Qmx=Qm-Qmo)。
(C)変動メイン噴射量Qmxに対するポスト噴射量Qpの比率Rx(=Qp/Qmx)を設定
する。
(D)割振量Qrに対する変動メイン噴射量Qmxの比率Rmx(=Qmx/Qr),割振量Qrに
対するポスト噴射量Qpの比率Rpx(Qp/Qr)をそれぞれ設定する
(ただしRmx+Rpx=1)。
メイン噴射量Qm=〔Qr/(1+Rx)〕+Qmo ・・・式3
(1)エンジン10の低負荷運転の継続時間LE
(2)燃料カット時間FC
(3)冷却水温センサ34で検出された水温WT
図2は、上述のNOxパージの制御手順を説明するためのフローチャートであり、図3は図2のサブフローチャートである。図2のフローは、例えば車両のメイン電源がオフからオンに切り替えられた時点で開始されて、電源がオンの間、制御装置1において所定の演算周期で繰り返し実施される。なお、図2のフローの開始時点では、エンジン10の運転状態は通常燃焼とされ、フラグFpはFp=0に設定されているものとする。また、推定部2によるNOx吸蔵量Asの推定は電源がオンの間は常に実施されているものとする。
図4(a)は、エンジン10の運転状態が通常燃焼からNOxパージに切り替えられたときの噴射圧の変化を示したグラフであり、図4(b),(c)は、噴射圧のずれ量に基づいて設定される噴射比率,噴射量を説明するための図である。なお、図4(b)には、噴射比率として、上述したメイン噴射量Qmに対するポスト噴射量Qpの比率Rを挙げ、三つのグラフを例示する。
(1)上述の制御装置1では、目標噴射圧PpTGTと実噴射圧PACTとのずれ量(例えば差ΔP)に基づいて、メイン噴射量Qmとポスト噴射量Qpとの噴射比率(例えば比率R)を設定することから、実噴射圧PACTが目標噴射圧PpTGTまで変動しつつある燃圧過渡状態において、燃料が燃えやすいメイン噴射での燃料量Qmが多くなるように噴射比率を設定することができる。これにより、実噴射圧PACTが目標噴射圧PpTGTに達していない状態でも、通常燃焼からNOxパージに切り替えた直後のトルクダウンを抑制することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記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種々変形することが可能である。
上述の実施形態では、目標噴射圧PpTGTと実噴射圧PACTとのずれ量として差ΔPが用いられる場合を例示したが、ずれ量はこれに限られず、目標噴射圧PpTGTに対する実噴射圧PACTの比をずれ量としてもよい。あるいは、パージ処理の前後における目標噴射圧PTGTの変化量(PpTGT−PnTGT)に対する、実噴射圧PACTの変化量の比をずれ量としてもよいし、パージ処理の前後における目標噴射圧PTGTの変化量(PpTGT−PnTGT)に対する目標噴射圧PpTGTと実噴射圧PACTとの差の比をずれ量としてもよい。
なお、エンジン10は、上述した構成のディーゼルエンジンに限られず、他の構成のディーゼルエンジンであってもよいし、ガソリンエンジンであってもよい。
2 推定部
3 判定部
4 設定部
5 取得部
6 補正部
7 制御部
10 エンジン
12 筒内噴射弁
32A 触媒
FC 燃料カット時間
LE 低負荷運転の継続時間
PACT 実噴射圧
PTGT 目標噴射圧
PnTGT 通常燃焼時の目標噴射圧
PpTGT NOxパージでの目標噴射圧
Qm メイン噴射量
Qp ポスト噴射量
Tc 筒内温度
Tcp 開始筒内温度
WT 水温(冷却水温度)
ΔP 差(ずれ量)
Claims (7)
- 筒内に燃料を噴射する噴射弁と、前記噴射弁から噴射される前記燃料を加圧する燃料ポンプと、前記噴射弁から噴射される前記燃料の実際の圧力である実噴射圧を検出する噴射圧センサと、排気中の所定成分を酸化雰囲気下で吸蔵し還元雰囲気下で還元する触媒と、を具備したエンジンの制御装置であって、
前記触媒から前記所定成分を還元させるパージ処理の要否を判定する判定部と、
前記パージ処理において、メイン噴射でのメイン噴射量と、前記メイン噴射の完了後であってトルクに寄与しうるポスト噴射でのポスト噴射量との噴射比率を設定する設定部と、
前記噴射比率に応じた前記メイン噴射量及び前記ポスト噴射量の各燃料を、前記噴射弁から所定の噴射時期にそれぞれ噴射させることで前記パージ処理を実施する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記パージ処理を実施する場合には前記パージ処理を実施しない場合よりも前記噴射弁から噴射される目標噴射圧を高くなるよう切り替え、前記切り替えられた目標噴射圧に前記実噴射圧が収束するように前記燃料ポンプを制御し、
前記設定部は、前記パージ処理中に前記実噴射圧が前記切り替えられた目標噴射圧に収束するまでの間は、前記噴射弁の前記切り替えられた目標噴射圧と前記実噴射圧とのずれ量が大きいほど前記メイン噴射量が多くなるように前記噴射比率を設定する
ことを特徴とする、エンジンの制御装置。 - 前記設定部は、前記実噴射圧が前記切り替えられた目標噴射圧に収束した場合には、前記噴射比率を予め設定された所定の噴射比率に固定する
ことを特徴とする、請求項1記載のエンジンの制御装置。 - 前記パージ処理の開始時点における前記筒内の温度である筒内温度を取得する取得部と、
前記取得部で取得された前記筒内温度が低いほど前記メイン噴射量を増やす補正部と、を備える
ことを特徴とする、請求項1又は2記載のエンジンの制御装置。 - 前記制御装置は、前記エンジンの低負荷運転の継続時間をカウントするものであり、
前記取得部が、前記継続時間が長いほど前記筒内温度が低下するという関係を、前記継続時間と前記筒内温度の低下量又は低下率との第一関係として予め取得しておき、前記カウントした継続時間と予め取得した前記第一関係とを用いて前記筒内温度を推定して取得する
ことを特徴とする、請求項3記載のエンジンの制御装置。 - 前記エンジンは、所定条件の成立時に前記噴射弁からの燃料供給を遮断する燃料カット機能を有するとともに、前記制御装置は前記燃料供給が遮断された時間をカウントするものであり、
前記取得部が、前記遮断された時間が長いほど前記筒内温度が低下するという関係を、前記遮断された時間と前記筒内温度の低下量又は低下率との第二関係として予め取得しておき、前記カウントした時間と予め取得した前記第二関係とを用いて前記筒内温度を推定して取得する
ことを特徴とする、請求項3又は4記載のエンジンの制御装置。 - 前記エンジンは、前記筒内温度と正の相関を持つパラメータである前記エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温センサを具備し、
前記取得部が、前記筒内温度と前記冷却水温度との第三関係を予め取得しておき、前記冷却水温センサで検出された冷却水温度と予め取得した前記第三関係とを用いて前記筒内温度を推定して取得する
ことを特徴とする、請求項3〜5の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。 - 前記補正部が、前記取得部で取得された前記筒内温度が低いほど前記メイン噴射量を増やすとともに前記ポスト噴射量を減らす
ことを特徴とする、請求項3〜6の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
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