WO2016084589A1 - 車両、及び、車両の制御方法 - Google Patents

車両、及び、車両の制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016084589A1
WO2016084589A1 PCT/JP2015/081459 JP2015081459W WO2016084589A1 WO 2016084589 A1 WO2016084589 A1 WO 2016084589A1 JP 2015081459 W JP2015081459 W JP 2015081459W WO 2016084589 A1 WO2016084589 A1 WO 2016084589A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
urea water
water injection
injection system
state
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/081459
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
典之 塚本
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by いすゞ自動車株式会社 filed Critical いすゞ自動車株式会社
Publication of WO2016084589A1 publication Critical patent/WO2016084589A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle equipped with an internal combustion engine, using a urea SCR catalyst for purifying exhaust gas, and equipped with a urea water injection system, and a vehicle control method.
  • a urea water injection system and a selective reduction catalyst (SCR catalyst) are used to remove NOx (nitrogen oxide) contained in exhaust gas discharged from the internal combustion engine.
  • SCR catalyst selective reduction catalyst
  • urea water is injected into the exhaust gas passing through the inside of the exhaust passage from a urea water injection device (dosing valve: DV) provided in the exhaust passage on the upstream side of the selective catalytic reduction device, Ammonia (NH 3 ) is generated from the urea water, and NOx contained in the exhaust gas is reduced and purified by the selective reduction catalyst device using this ammonia.
  • a urea water injection device dosing valve: DV
  • Ammonia NH 3
  • NOx contained in the exhaust gas is reduced and purified by the selective reduction catalyst device using this ammonia.
  • urea water injection device used in this selective reduction type catalyst device, urea water is stored in a urea water tank and the urea water injection provided on the upstream side of the SCR catalyst in the exhaust passage during operation of the internal combustion engine.
  • Urea water is injected from the nozzle, ammonia generated by hydrolysis of urea water is supplied to the SCR catalyst, and NOx in the exhaust gas is reduced to nitrogen to purify the exhaust gas.
  • this urea water plays a major role in reducing NOx, an abnormality occurs in this urea water injection system, and if the vehicle is driven at the time of this abnormality, NOx in the exhaust gas cannot be purified normally. As the exhaust gas is released into the atmosphere, NOx that has not been reduced and purified or ammonia that has not been used will be released. Therefore, by limiting the output of the internal combustion engine, a urea water injection system is provided to the driver. Inform the driver that there is an abnormality, and prompt the driver to resolve the abnormality in the urea water injection system.
  • an abnormality has occurred in the SCR device due to clogging of the injection nozzle or dilution of urea water stored in the tank.
  • the map used for calculating the fuel injection amount is switched according to the vehicle speed, or the normal fuel injection amount and the limit fuel injection amount are calculated, and the smaller one of the calculated values is output.
  • an engine exhaust purification device that changes the output characteristics of the engine with respect to the driver's accelerator operation so that the output of the engine is suppressed.
  • the target limit vehicle speed and the limit fuel injection amount are affected by the road gradient and the vehicle body weight, it takes a lot of man-hours and time to set a detailed map for low NOx operation.
  • the limit fuel injection amount is simply set, the target limit vehicle speed may be exceeded, or the target limit vehicle speed may be greatly reduced, and the driver's driving feeling will deteriorate. There is.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to preset the vehicle speed of the vehicle when the state of the urea water injection system becomes an abnormal state that matches a preset condition. It is possible to accurately and quickly limit the vehicle speed below the target limit vehicle speed, to limit the engine output accurately and quickly, and to suppress NOx and ammonia emissions to the atmosphere, and to target the vehicle speed of the vehicle.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle that can be maintained in the vicinity of the vehicle speed limit and the driving feeling does not deteriorate, and a vehicle control method.
  • a vehicle includes an internal combustion engine that includes an SCR catalyst device in an exhaust passage and a urea water injection system that injects urea water into exhaust gas flowing into the SCR catalyst device.
  • a urea state determination means for determining whether or not the control device for controlling the vehicle is an abnormal state in which the state of the urea water injection system is applied to a preset condition, and the urea state determination If the state of the urea water injection system is determined to be the abnormal state by the means, the PI control feedback control is performed so that the vehicle speed of the vehicle is equal to or lower than the preset target limit vehicle speed.
  • an abnormal-time fuel injection control means for controlling the fuel injection to be injected.
  • PI control feedback control is a combination of proportional control (P control) and integral control (I control), and means feedback control using these. Further, whether or not the state of the urea water injection system is an abnormal state that matches a preset condition is determined by whether or not the remaining amount of the urea water in the urea water tank is equal to or greater than a preset lower limit amount. , Whether the quality of urea water meets the standards, whether the injection state of urea water is normal, whether the consumption of urea water is normal, and the system that monitors these states is normal It is determined whether or not there is, respectively, and whether the result is normal or abnormal is determined. Each of these determination criteria is set in advance by experiments or the like based on laws and regulations.
  • the fuel injection amount is controlled with a relatively simple control without finely setting the limit fuel injection amount with respect to each of traveling conditions such as road gradient and vehicle weight.
  • traveling conditions such as road gradient and vehicle weight.
  • a vehicle control method of the present invention includes an SCR catalyst device in an exhaust passage, and a urea water injection system that injects urea water into exhaust gas flowing into the SCR catalyst device.
  • a control method for a vehicle equipped with an internal combustion engine it is determined whether or not the state of the urea water injection system is an abnormal state that matches a preset condition, and the state of the urea water injection system is the abnormal state.
  • the fuel injection injected into the cylinder is controlled by feedback control of PI control so that the vehicle speed of the vehicle is equal to or lower than a preset target limit vehicle speed. is there.
  • the vehicle speed of the vehicle is equal to or lower than the preset target limit vehicle speed when the state of the urea water injection system is in an abnormal state that matches a preset condition.
  • the vehicle speed can be controlled accurately and quickly, the engine output can be controlled accurately and quickly, and NOx and ammonia emissions into the atmosphere can be suppressed, and the urea water injection system has an abnormality in the driver And prompt the driver to resolve the abnormalities in the urea water injection system.
  • the vehicle speed of the vehicle can be maintained in the vicinity of the target limit vehicle speed, and the driving feeling can be prevented from deteriorating.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a urea water injection system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle control device.
  • the urea water injection system provided in the vehicle according to the embodiment of the present invention injects urea water into the exhaust passage on the upstream side of the selective catalytic reduction device in order to reduce NOx in the exhaust gas of the internal combustion engine.
  • a urea water injection nozzle is provided.
  • an engine (internal combustion engine) 10 in which the urea water injection system 1 is arranged will be described with reference to FIG.
  • fresh air A introduced from the outside is pressurized by the compressor 14 b of the turbocharger 14, and exhaust gas (EGR gas) flowing into the intake passage 12 from an EGR passage (not shown) as necessary.
  • EGR gas exhaust gas
  • the exhaust gas G generated in this cylinder flows out into the exhaust passage 13, a part of which flows as EGR gas into the EGR passage, and the remaining exhaust gas G passes through the turbine 14a before being exhaust gas purification device.
  • the exhaust gas Gc that has been purified is discharged into the atmosphere via a muffler (not shown).
  • the exhaust gas purification device 20 includes an oxidation catalyst device (DOC) 21, a particulate collection device 22, a selective reduction catalyst device (SCR) 23, and the like.
  • DOC oxidation catalyst device
  • SCR selective reduction catalyst device
  • the urea water injection nozzle 30 disposed on the upstream side of the selective catalytic reduction device 23 is a device that injects urea water U for NOx reduction into the exhaust passage 13, and the injected urea water U is decomposed. Ammonia is generated, and NOx in the exhaust gas G is reduced to water and nitrogen by the selective reduction catalyst device 23 using this ammonia to render it harmless.
  • the urea water injection nozzle 30 is constituted by a two-fluid mixed injection nozzle, and the urea water U passes from the urea water tank 32 through the urea water supply path 33 from the solenoid control pump 31 which is a urea water supply device.
  • the air Ap is supplied from an air pump (not shown) or the like via an air supply path 35 from an air pump 34 that is an air supply device.
  • this urea water U and air Ap are mixed, and this mixed fluid is injected from the urea water injection nozzle 30.
  • the fuel injection nozzle 24 disposed on the upstream side of the oxidation catalyst device 21 is a device that injects light oil (unburned fuel) Fs into the exhaust passage 13, and is exhausted during regeneration processing of the particulate collection device 22.
  • Light oil Fs is injected into the passage 13, the exhaust gas G is heated by the oxidation heat of the light oil Fs oxidized by the oxidation catalyst device 21, and the particulate collection device 22 is heated to a temperature range where PM combustion is possible and trapped. Has the role of burning and removing the collected PM.
  • the control device 40 that controls the vehicle includes a urea state determination unit 41 and an abnormal fuel injection control unit 42.
  • the urea state determination unit 41 is a unit that determines whether or not the state of the urea water injection system 1 is an abnormal state that matches a preset condition.
  • the abnormal-time fuel injection control unit 42 When it is determined by the determination means 41 that the state of the urea water injection system 1 is in an abnormal state, the cylinder speed is controlled by PI control feedback control so that the vehicle speed V of the vehicle becomes a preset target limit vehicle speed Vc. It is means for controlling the fuel injection injected into the inside.
  • PI control feedback control is a combination of proportional control (P control) and integral control (I control), which means feedback control using these, and a well-known control method can be used.
  • P control proportional control
  • I control integral control
  • control coefficients used in PI control are set in advance through experiments or the like.
  • the determination as to whether or not the state of the urea water injection system 1 is in an abnormal state that matches a preset condition is that the remaining amount of the urea water U in the urea water tank 32 is greater than or equal to a preset lower limit amount. Whether the quality of the urea water U satisfies the standard, whether the injection state of the urea water U is normal, whether the consumption amount of the urea water U is normal, Whether or not the system to be monitored is normal is determined, and the result is determined to be normal or abnormal.
  • Each of these determination criteria is set in advance by experiments or the like based on laws and regulations.
  • This method includes a SCR catalyst device 23 in an exhaust passage 13 and a vehicle equipped with an engine 10 having a urea water injection system 1 for injecting urea water U into exhaust gas G flowing into the SCR catalyst device 23. It is a control method.
  • the state of the urea water injection system 1 is an abnormal state that meets a preset condition, and the state of the urea water injection system 1 is determined to be the abnormal state. Then, the fuel injection to be injected into the cylinder is controlled by the feedback control of the PI control so that the vehicle speed V of the vehicle becomes the preset target limit vehicle speed Vc.
  • the vehicle and the vehicle control method configured as described above, it is possible to perform relatively simple control without setting a limited fuel injection amount in detail for each of traveling conditions such as road gradient and vehicle weight. Therefore, by controlling the fuel injection amount, it is possible to accurately and quickly limit the engine output and to make the vehicle travel at a vehicle speed V equal to or lower than the target limit vehicle speed Vc and quickly. Can do.
  • the vehicle speed restriction is performed accurately and promptly so that the vehicle speed V of the vehicle is equal to or lower than the preset target limit vehicle speed Vc. It is possible to limit the engine output accurately and quickly to suppress NOx and ammonia emission into the atmosphere, inform the driver that there is an abnormality in the urea water injection system, and notify the driver of the urea water injection system. Urge you to resolve any abnormalities. Further, the vehicle speed V of the vehicle can be maintained in the vicinity of the target limit vehicle speed Vc, and the driving feeling can be prevented from deteriorating.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

　尿素水噴射システム１の状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態であるか否かを判定し、尿素水噴射システム１の状態が異常状態であると判定されている場合では、当該車両の車速Ｖが予め設定した目標制限車速Ｖｃ以下になるように、ＰＩ制御のフィードバック制御で、気筒内に噴射する燃料噴射を制御する。これにより、尿素水噴射システムの状態が予め設定された条件の異常状態になったときに、車速を予め設定された目標制限車速以下にする車速制限を正確かつ迅速に行い、エンジン出力を正確かつ迅速に制限して、大気中へのＮＯｘ及びアンモニアの排出を抑制すると共に、ドライバーに尿素水噴射システムに異常があることを知らせ、ドライバーに尿素水噴射システムの異常を解消するようにうながす。また、車速を目標制限車速の近傍に維持して運転フィーリングが悪化することがない車両、及び、車両の制御方法を提供する。

Description

車両、及び、車両の制御方法
　本発明は、内燃機関を搭載し、その排気ガス浄化用に尿素ＳＣＲ触媒を用いると共に、尿素水噴射システムを備えた車両、及び、車両の制御方法に関する。
　一般に、ディーゼルエンジン等の内燃機関を搭載している車両では、内燃機関から排出される排気ガスに含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）を除去すべく、尿素水噴射システムと選択還元型触媒（ＳＣＲ触媒）装置を組み合わせた排気ガス浄化システムが設けられている。
　この排気ガス浄化システムでは、選択還元型触媒装置の上流側の排気通路に設けた尿素水噴射装置（ドージングバルブ：ＤＶ）から尿素水を排気通路の内部を通過する排気ガス中に噴射して、尿素水からアンモニア（ＮＨ3）を発生させ、このアンモニアを用いて、選択還元型触媒装置で排気ガスに含まれているＮＯｘを還元して浄化処理している。
　この選択還元型触媒装置で使用している尿素水噴射装置では、尿素水を尿素水用タンクに貯蔵して、内燃機関の運転中に、排気通路のＳＣＲ触媒の上流側に設けた尿素水噴射ノズルから尿素水を噴射して、尿素水の加水分解によって発生するアンモニアをＳＣＲ触媒に供給し、排気ガス中のＮＯｘを窒素に還元して排気ガスを浄化している。
　この尿素水は、ＮＯｘ低減に大きな役割を果たしているため、この尿素水噴射システムに異常が発生し、この異常時に車両を駆動すると、排気ガス中のＮＯｘの浄化を正常に行うことができないために、排気ガスの大気中への放出に伴い、還元浄化されなかったＮＯｘ又は使用されなかったアンモニアが放出されることになるので、内燃機関の出力の制限を行うことで、ドライバーに尿素水噴射システムに異常があることを知らせ、ドライバーに尿素水噴射システムの異常を解消するようにうながす。
　これに関して、世界レベルの法規により、尿素水噴射システムの不具合や故障の程度により、車両側における制限が設定されている。段階的に、トルク制限、車速制限が課せられる。
　これに関連して、例えば、日本出願の特開２００５－１１３７０８号公報に記載されているように、還元剤添加手段に発生する異常を検出した場合に、尿素水の噴射を停止すると共に、エンジンの運転では低ＮＯｘ運転用マップを採用して、ＥＧＲ率を増加させたり、シリンダ内への燃料噴射の噴射時期を遅らせたり、噴射圧力を低下させたりして、エンジン自体から発生するＮＯｘの発生自体を抑制し、大気中へのＮＯｘの放出を抑制するエンジンの排気浄化装置が提案されている。
　また、例えば、日本出願の特開２００５－１４７１１８号公報に記載されているように、噴射ノズルの詰りや、タンクに貯蔵されている尿素水の希釈等で、ＳＣＲ装置に異常が発生したことを検出したときは、燃料噴射量の演算に際して採用するマップを車速に応じて切り換えたり、通常時用の燃料噴射量と制限時用の燃料噴射量とを算出し、算出したもののうち小さい方を出力したりして、運転者のアクセル操作に対するエンジンの出力特性を変化させ、エンジンの出力が抑制されるようにするエンジンの排気浄化装置が提案されている。
　しかしながら、目標制限車速と制限燃料噴射量との関係は、道路の勾配や車体重量などの影響を受けるため、きめ細かく、低ＮＯｘ運転用マップを設定するには、多くの工数と時間がかかるという問題があり、また、単純に制限燃料噴射量を設定したので、目標制限車速を超えたり、あるいは、目標制限車速を大きく下回わったりすることになり、運転者の運転フィーリングが悪化するという問題がある。
日本出願の特開２００５－１１３７０８号公報 日本出願の特開２００５－１４７１１８号公報
　本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、尿素水噴射システムの状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態になったときに、車両の車速を予め設定された目標制限車速以下にする車速制限を正確かつ迅速に行うことができて、エンジン出力を正確かつ迅速に制限して、大気中へのＮＯｘ及びアンモニアの排出を抑制できると共に、車両の車速を目標制限車速の近傍に維持できて運転フィーリングが悪化することがない車両、及び、車両の制御方法を提供することにある。
　上記の目的を達成するための本発明の車両は、排気通路にＳＣＲ触媒装置を備えると共に、このＳＣＲ触媒装置に流入する排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射システムを備えた内燃機関を搭載した車両において、当該車両を制御する制御装置が、前記尿素水噴射システムの状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態であるか否かを判定する尿素状態判定手段と、該尿素状態判定手段により、前記尿素水噴射システムの状態が前記異常状態であると判定されている場合に、当該車両の車速が予め設定した目標制限車速以下になるように、ＰＩ制御のフィードバック制御で、気筒内に噴射する燃料噴射を制御する異常時燃料噴射制御手段とを備えて構成される。
　この「ＰＩ制御のフィードバック制御」とは比例制御(Ｐ制御）と積分制御（Ｉ制御）の組み合わせであり、これらを用いたフィードバック制御のことをいう。また、この尿素水噴射システムの状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態であるか否かの判定は、尿素水タンクの尿素水の残量が予め設定された下限量以上あるか否か、尿素水の品質が基準を満たしているか否か、尿素水の噴射状態が正常であるか否か、尿素水の消費量が正常であるか否か、これらの状態を監視するシステムが正常であるか否か等を、それぞれ判定して、その結果で正常であるか異常と判定する。これらの各判定基準は予め法規に基づいて実験などにより設定しておく。
　そして、この構成によれば、道路勾配や車重などの変化する走行条件のそれぞれに対して、きめ細かく、制限燃料噴射量を設定することなく、比較的簡単な制御で、燃料噴射量を制御することにより、エンジン出力を正確かつ迅速に制限して、車両を目標制限車速以下で、かつ、その近傍の車速で走行させることが、正確かつ迅速に行うことができる。
　上記の目的を達成するための本発明の車両の制御方法は、排気通路にＳＣＲ触媒装置を備えると共に、このＳＣＲ触媒装置に流入する排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射システムを備えた内燃機関を搭載した車両の制御方法において、前記尿素水噴射システムの状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態であるか否かを判定し、前記尿素水噴射システムの状態が前記異常状態であると判定されている場合では、当該車両の車速が予め設定した目標制限車速以下になるように、ＰＩ制御のフィードバック制御で、気筒内に噴射する燃料噴射を制御することを特徴とする方法である。
　本発明の車両、及び、車両の制御方法によれば、尿素水噴射システムの状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態になったときに、車両の車速を予め設定された目標制限車速以下にする車速制限を正確かつ迅速に行うことができて、エンジン出力を正確かつ迅速に制限して、大気中へのＮＯｘ及びアンモニアの排出を抑制できると共に、ドライバーに尿素水噴射システムに異常があることを知らせ、ドライバーに尿素水噴射システムの異常を解消するようにうながす。また、車両の車速を目標制限車速の近傍に維持できて運転フィーリングが悪化することを防止することができる。
図１は、本発明に係る実施の形態の車両の尿素水噴射システムの構成を示す図である。 図２は、車両の制御装置の構成を示す図である。
　以下、本発明に係る実施の形態の車両、及び、車両の制御方法について図面を参照しながら説明する。この本発明の実施の形態の車両が備えている尿素水噴射システムは、内燃機関の排気ガス中のＮＯｘを低減するために、選択還元型触媒装置の上流側の排気通路に尿素水を噴射する尿素水噴射ノズルを備えて構成される。
　図１を参照しながら、この尿素水噴射システム１が配置されるエンジン（内燃機関）１０について説明する。このエンジン１０では、外部から導入された新気Ａは、ターボチャージャ１４のコンプレッサ１４ｂにより加圧され、必要に応じて、ＥＧＲ通路（図示しない）から吸気通路１２に流入する排気ガス（ＥＧＲガス）を伴って、エンジン本体１１の気筒に送られる。また、この気筒で発生した排気ガスＧは、排気通路１３に流出し、その一部はＥＧＲ通路にＥＧＲガスとして流れ、残りの排気ガスＧは、タービン１４ａを経由してから、排気ガス浄化装置２０に流入して、浄化された後、浄化された排気ガスＧｃとしてマフラー（図示しない）を経由して大気中へ放出される。この排気ガス浄化装置２０は、この図１の構成では、酸化触媒装置（ＤＯＣ）２１、微粒子捕集装置２２、選択還元型触媒装置（ＳＣＲ）２３等で構成される。
　選択還元型触媒装置２３の上流側に配設された尿素水噴射ノズル３０は、ＮＯｘ還元用の尿素水Ｕを排気通路１３内に噴射する装置であり、噴射された尿素水Ｕは分解してアンモニアを生成し、このアンモニアを用いて選択還元型触媒装置２３で排気ガスＧ中のＮＯｘを水と窒素に還元して無害化する。
　図１の構成では、尿素水噴射ノズル３０は、二流体混合噴射ノズルで構成され、尿素水Ｕが尿素水供給装置であるソレノイド制御ポンプ３１より尿素水タンク３２から尿素水供給経路３３を経由して供給され、また、空気Ａｐが空気供給装置であるエアポンプ３４よりエアタンク（図示しない）等から空気供給経路３５を経由して供給される。そして、この尿素水Ｕと空気Ａｐを混合して、この混合流体を尿素水噴射ノズル３０から噴射している。
　なお、酸化触媒装置２１の上流側に配設された燃料噴射ノズル２４は、軽油（未燃燃料）Ｆｓを排気通路１３内に噴射する装置であり、微粒子捕集装置２２の再生処理時に、排気通路１３内に軽油Ｆｓを噴射し、酸化触媒装置２１で酸化された軽油Ｆｓの酸化熱により排気ガスＧを昇温して微粒子捕集装置２２をＰＭ燃焼可能な温度域まで昇温させて捕集されたＰＭを燃焼除去する役割を持っている。
　そして、図２に示すように、この車両を制御する制御装置４０は、尿素状態判定手段４１と、異常時燃料噴射制御手段４２を備えて構成される。
　この尿素状態判定手段４１は、尿素水噴射システム１の状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態であるか否かを判定する手段であり、異常時燃料噴射制御手段４２は、この尿素状態判定手段４１により、尿素水噴射システム１の状態が異常状態であると判定されている場合に、車両の車速Ｖが予め設定した目標制限車速Ｖｃになるように、ＰＩ制御のフィードバック制御で、気筒内に噴射する燃料噴射を制御する手段である。
　なお、この「ＰＩ制御のフィードバック制御」とは比例制御(Ｐ制御）と積分制御（Ｉ制御）の組み合わせであり、これらを用いたフィードバック制御のことをいい、周知の制御方法を用いることができる。なお、ＰＩ制御で使用する制御用の係数などは予め実験等により設定しておく。
　また、この尿素水噴射システム１の状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態であるか否かの判定は、尿素水タンク３２の尿素水Ｕの残量が予め設定された下限量以上あるか否か、尿素水Ｕの品質が基準を満たしているか否か、尿素水Ｕの噴射状態が正常であるか否か、尿素水Ｕの消費量が正常であるか否か、これらの状態を監視するシステムが正常であるか否か等を、それぞれ判定して、その結果で正常であるか異常と判定する。これらの各判定基準は予め法規に基づいて実験などにより設定しておく。
　次に、本発明に係る実施の形態の車両の制御方法について説明する。この方法は、排気通路１３にＳＣＲ触媒装置２３を備えると共に、このＳＣＲ触媒装置２３に流入する排気ガスＧ中に尿素水Ｕを噴射する尿素水噴射システム１を備えたエンジン１０を搭載した車両の制御方法である。
　この方法において、尿素水噴射システム１の状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態であるか否かを判定し、尿素水噴射システム１の状態が前記異常状態であると判定されている場合では、車両の車速Ｖが予め設定した目標制限車速Ｖｃになるように、ＰＩ制御のフィードバック制御で、気筒内に噴射する燃料噴射を制御する。
　そして、上記の構成の車両及び車両の制御方法によれば、道路勾配や車重などの変化する走行条件のそれぞれに対して、きめ細かく、制限燃料噴射量を設定することなく、比較的簡単な制御で、燃料噴射量を制御することにより、エンジン出力を正確かつ迅速に制限して、車両を目標制限車速Ｖｃ以下で、かつ、その近傍の車速Ｖで走行させることが、正確かつ迅速に行うことができる。
　従って、尿素水噴射システム１の状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態になったときに、車両の車速Ｖを予め設定された目標制限車速Ｖｃ以下にする車速制限を正確かつ迅速に行うことができて、エンジン出力を正確かつ迅速に制限して、大気中へのＮＯｘ及びアンモニアの排出を抑制できると共に、ドライバーに尿素水噴射システムに異常があることを知らせ、ドライバーに尿素水噴射システムの異常を解消するようにうながす。また、車両の車速Ｖを目標制限車速Ｖｃの近傍に維持できて運転フィーリングが悪化することを防止することができる。
１　尿素水噴射システム
１０　エンジン（内燃機関）
１１　エンジン本体
１２　吸気通路
１３　排気通路
１４　ターボチャージャ（ターボ式過給器）
１４ａ　タービン
１４ｂ　コンプレッサ
２０　排気ガス浄化装置
２１　酸化触媒装置（ＤＯＣ）
２２　微粒子捕集装置
２３　選択還元型触媒装置
２４　燃料噴射装置
３０　尿素水噴射ノズル（二流体混合噴射ノズル）
３１　ソレノイド制御ポンプ（尿素水供給装置）
３２　尿素水タンク
３３　尿素水供給経路
３４　エアポンプ（空気供給装置）
３５　空気供給経路
４０　制御装置
４１　尿素状態判定手段
４２　異常時燃料噴射制御手段
Ａ　新気
Ａｐ　空気(圧縮空気、加圧空気)
Ｕ　尿素水
Ｇ　発生した排気ガス
Ｇｃ　浄化処理された排気ガス

Claims (2)

  1. 　排気通路にＳＣＲ触媒装置を備えると共に、このＳＣＲ触媒装置に流入する排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射システムを備えた内燃機関を搭載した車両において、
    　当該車両を制御する制御装置が、
    　前記尿素水噴射システムの状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態であるか否かを判定する尿素状態判定手段と、
    　該尿素状態判定手段により、前記尿素水噴射システムの状態が前記異常状態であると判定されている場合に、当該車両の車速が予め設定した目標制限車速以下になるように、ＰＩ制御のフィードバック制御で、気筒内に噴射する燃料噴射を制御する異常時燃料噴射制御手段とを備えて構成されることを特徴とする車両。
  2. 　排気通路にＳＣＲ触媒装置を備えると共に、このＳＣＲ触媒装置に流入する排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射システムを備えた内燃機関を搭載した車両の制御方法において、
    　前記尿素水噴射システムの状態が予め設定された条件に当て嵌まる異常状態であるか否かを判定し、前記尿素水噴射システムの状態が前記異常状態であると判定されている場合では、当該車両の車速が予め設定した目標制限車速以下になるように、ＰＩ制御のフィードバック制御で、気筒内に噴射する燃料噴射を制御することを特徴とする車両の制御方法。
PCT/JP2015/081459 2014-11-27 2015-11-09 車両、及び、車両の制御方法 WO2016084589A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014239545A JP2016102408A (ja) 2014-11-27 2014-11-27 車両、及び、車両の制御方法
JP2014-239545 2014-11-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016084589A1 true WO2016084589A1 (ja) 2016-06-02

Family

ID=56074159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/081459 WO2016084589A1 (ja) 2014-11-27 2015-11-09 車両、及び、車両の制御方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2016102408A (ja)
WO (1) WO2016084589A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101934739B1 (ko) * 2017-12-11 2019-03-18 주식회사 이알인터내셔널 운행차용 운행 및 출력 제한 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005147118A (ja) * 2003-10-22 2005-06-09 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005147118A (ja) * 2003-10-22 2005-06-09 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016102408A (ja) 2016-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103261597B (zh) Dpf系统
KR102617164B1 (ko) 배기가스 후처리 시스템의 작동 방법
US8133444B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
US10138778B2 (en) Exhaust purification system of internal combustion engine
JP5708584B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2009097476A (ja) 還元剤の噴射制御装置
JP6287924B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2010261331A (ja) 排気浄化装置
WO2015015260A1 (en) Exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine and control method thereof
WO2015105155A1 (ja) 噴射制御装置
JP2010038034A (ja) 排気浄化装置の制御方法
JP2007002697A (ja) 排気浄化装置
JP5716687B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2013144938A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
WO2016084589A1 (ja) 車両、及び、車両の制御方法
KR101510414B1 (ko) 배기 가스 정화 시스템 및 방법
WO2011125287A1 (ja) 後処理バーナシステムの燃料凍結防止方法及び装置
JP2014025398A (ja) 還元剤添加システム
JP5699922B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2016205161A (ja) 車両の制御装置
JP2019082121A (ja) 排気昇温モード用ｅｇｒ装置
JP2014005741A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP5834978B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
CN107429588B (zh) 内燃机的排气气体净化系统、内燃机和内燃机的排气气体净化方法
EP3071806B1 (en) Exhaust gas control apparatus and exhaust gas control method for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15862970

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15862970

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1