JP2003322015A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気通路に配置されるＮＯｘトラップ触媒の
再生のため、吸入空気量を低減することで排気空燃比を
リーンからリッチに切換える際に、トルク変動を伴うこ
となく、目標の排気空燃比を速やかに実現可能とする。 【解決手段】 主噴射の後に少量の後噴射を行うことの
できる直噴式の燃料噴射手段を用い、リーン→リッチの
切換時に、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れに
応じて後噴射を行う。ここで、前記遅れが大きいほど、
後噴射量を大きく設定し、また後噴射時期を遅角する。
更に、前記遅れが大きいほど、主噴射量を小さく設定す
る。
再生のため、吸入空気量を低減することで排気空燃比を
リーンからリッチに切換える際に、トルク変動を伴うこ
となく、目標の排気空燃比を速やかに実現可能とする。 【解決手段】 主噴射の後に少量の後噴射を行うことの
できる直噴式の燃料噴射手段を用い、リーン→リッチの
切換時に、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れに
応じて後噴射を行う。ここで、前記遅れが大きいほど、
後噴射量を大きく設定し、また後噴射時期を遅角する。
更に、前記遅れが大きいほど、主噴射量を小さく設定す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＯｘトラップ触
媒を備える内燃機関の排気浄化装置に関する。
媒を備える内燃機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機関の排気通路中に、排気空燃比がリー
ンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空
燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離浄化する
ＮＯｘトラップ触媒を備え、所定の再生時期に排気空燃
比をリーンからリッチに切換えて前記ＮＯｘトラップ触
媒を再生する内燃機関の排気浄化装置として、特願２０
０１−３６２９３５号がある。
ンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気空
燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離浄化する
ＮＯｘトラップ触媒を備え、所定の再生時期に排気空燃
比をリーンからリッチに切換えて前記ＮＯｘトラップ触
媒を再生する内燃機関の排気浄化装置として、特願２０
０１−３６２９３５号がある。
【０００３】この先行技術は、所定の再生時期に、図８
に示したように、吸入空気量を低減すると共に燃料噴射
量を増量することで、排気空燃比をリーンからリッチに
切換えるものであり、これによって、トルクを一定に保
ちつつＮＯｘトラップ触媒を再生することを可能として
いる。
に示したように、吸入空気量を低減すると共に燃料噴射
量を増量することで、排気空燃比をリーンからリッチに
切換えるものであり、これによって、トルクを一定に保
ちつつＮＯｘトラップ触媒を再生することを可能として
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気空燃比
をリッチにすると排気中のＨＣ、ＣＯの量が増加するた
め、ＮＯｘトラップ触媒の再生に要する時間は極力短く
することが望ましい。しかしながら、上記先行技術で
は、排気空燃比の切換直後には、図８に示したように、
排気空燃比の実際値が目標値に対して遅れを伴い、この
ように排気空燃比に遅れが生じる間は目標の排気空燃比
が実現されずＮＯｘトラップ触媒の再生が行われないた
め、その分ＮＯｘトラップ触媒の再生に要する時間が長
くなり、ＨＣ、ＣＯの排出量が増加するといった問題が
あった。
をリッチにすると排気中のＨＣ、ＣＯの量が増加するた
め、ＮＯｘトラップ触媒の再生に要する時間は極力短く
することが望ましい。しかしながら、上記先行技術で
は、排気空燃比の切換直後には、図８に示したように、
排気空燃比の実際値が目標値に対して遅れを伴い、この
ように排気空燃比に遅れが生じる間は目標の排気空燃比
が実現されずＮＯｘトラップ触媒の再生が行われないた
め、その分ＮＯｘトラップ触媒の再生に要する時間が長
くなり、ＨＣ、ＣＯの排出量が増加するといった問題が
あった。
【０００５】本発明は、ＮＯｘトラップ触媒の再生に際
し、トルク変動を伴うことなく、目標の排気空燃比を速
やかに実現可能とすることで、再生に要する時間を極力
短くして、ＨＣ、ＣＯの排出量の増加を抑制可能とする
ことを目的とする。
し、トルク変動を伴うことなく、目標の排気空燃比を速
やかに実現可能とすることで、再生に要する時間を極力
短くして、ＨＣ、ＣＯの排出量の増加を抑制可能とする
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明では、機関の排気通路中に配置され、排気空燃比がリ
ーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気
空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離浄化す
るＮＯｘトラップ触媒と、前記ＮＯｘトラップ触媒の所
定の再生時期に、吸入空気量を低減することで排気空燃
比をリーンからリッチにして前記ＮＯｘトラップ触媒を
再生する再生制御手段と、を備えた内燃機関の排気浄化
装置において、機関の筒内に燃料を直接噴射し、主噴射
の後に少量の後噴射を行うことを可能とする燃料噴射手
段を備え、前記再生制御手段は、前記所定の再生時期
に、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じて
後噴射を行うことを特徴とする。
明では、機関の排気通路中に配置され、排気空燃比がリ
ーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、排気
空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離浄化す
るＮＯｘトラップ触媒と、前記ＮＯｘトラップ触媒の所
定の再生時期に、吸入空気量を低減することで排気空燃
比をリーンからリッチにして前記ＮＯｘトラップ触媒を
再生する再生制御手段と、を備えた内燃機関の排気浄化
装置において、機関の筒内に燃料を直接噴射し、主噴射
の後に少量の後噴射を行うことを可能とする燃料噴射手
段を備え、前記再生制御手段は、前記所定の再生時期
に、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じて
後噴射を行うことを特徴とする。
【０００７】請求項２の発明では、前記再生制御手段
は、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じて
前記後噴射の後噴射量を設定することを特徴とし、更に
請求項３の発明では、前記遅れが大きいほど前記後噴射
量を大きく設定することを特徴とする。請求項４の発明
では、前記再生制御手段は、吸入空気量の目標値に対す
る実際値の遅れに応じて前記後噴射の後噴射時期を設定
することを特徴とし、更に請求項５の発明では、前記遅
れが大きいほど前記後噴射時期を遅角することを特徴と
する。
は、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じて
前記後噴射の後噴射量を設定することを特徴とし、更に
請求項３の発明では、前記遅れが大きいほど前記後噴射
量を大きく設定することを特徴とする。請求項４の発明
では、前記再生制御手段は、吸入空気量の目標値に対す
る実際値の遅れに応じて前記後噴射の後噴射時期を設定
することを特徴とし、更に請求項５の発明では、前記遅
れが大きいほど前記後噴射時期を遅角することを特徴と
する。
【０００８】請求項６の発明では、前記再生制御手段
は、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じて
前記主噴射の主噴射量を設定することを特徴とし、更に
請求項７の発明では、前記遅れが大きいほど前記主噴射
量を小さく設定することを特徴とする。請求項８の発明
では、前記再生制御手段は、吸入空気量の実際値を目標
値で除した値が大きいほど吸入空気量の目標値に対する
実際値の遅れが大きいとみなすことを特徴とする。
は、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じて
前記主噴射の主噴射量を設定することを特徴とし、更に
請求項７の発明では、前記遅れが大きいほど前記主噴射
量を小さく設定することを特徴とする。請求項８の発明
では、前記再生制御手段は、吸入空気量の実際値を目標
値で除した値が大きいほど吸入空気量の目標値に対する
実際値の遅れが大きいとみなすことを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】排気空燃比を制御するパラメータは吸入
空気量と燃料噴射量との２つに大別できる。よって、排
気空燃比の遅れを防止するためには、これら２つのパラ
メータをうまく制御すれば良いことになる。しかしなが
ら、リーン→リッチ切換時の吸入空気量低減は最も早く
変化するよう設定されており、それでも遅れを生じるも
のであるため、吸入空気量で防止することは望めない。
また、トルク変動を伴うことなく再生を行うためには、
先行技術のように、燃料噴射量（主噴射量）については
図８に示したように吸入空気量の低下に合わせて増加す
るように設定することが必須であるため、燃料噴射量を
単純に増加させれば良いという訳にもいかない。
空気量と燃料噴射量との２つに大別できる。よって、排
気空燃比の遅れを防止するためには、これら２つのパラ
メータをうまく制御すれば良いことになる。しかしなが
ら、リーン→リッチ切換時の吸入空気量低減は最も早く
変化するよう設定されており、それでも遅れを生じるも
のであるため、吸入空気量で防止することは望めない。
また、トルク変動を伴うことなく再生を行うためには、
先行技術のように、燃料噴射量（主噴射量）については
図８に示したように吸入空気量の低下に合わせて増加す
るように設定することが必須であるため、燃料噴射量を
単純に増加させれば良いという訳にもいかない。
【００１０】そこで、請求項１の発明のように、再生時
期に、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じ
て後噴射を行うようにして、トルクに影響しない後噴射
によって燃料噴射量を増量することで、トルク変動を伴
うことなく排気空燃比の遅れを防止できるようになる。
すなわち、排気空燃比をリーンからリッチに切換える際
のトルク段差の改善と目標の排気空燃比への追従性との
両立を図ることができるという効果が得られる。
期に、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じ
て後噴射を行うようにして、トルクに影響しない後噴射
によって燃料噴射量を増量することで、トルク変動を伴
うことなく排気空燃比の遅れを防止できるようになる。
すなわち、排気空燃比をリーンからリッチに切換える際
のトルク段差の改善と目標の排気空燃比への追従性との
両立を図ることができるという効果が得られる。
【００１１】尚、後噴射はＨＣの悪化の一要因となる
が、後噴射によってＮＯｘトラップ触媒の再生時間が長
くなることを防止してＨＣの悪化を抑制しているので、
再生期間全体ではＨＣが悪化することはない。請求項
２、更には請求項３の発明によれば、吸入空気量の目標
値に対する実際値の遅れに応じて後噴射の後噴射量を適
切に設定することで、吸入空気量が変化する過程で精度
良く目標の排気空燃比に追従させることが可能となる。
が、後噴射によってＮＯｘトラップ触媒の再生時間が長
くなることを防止してＨＣの悪化を抑制しているので、
再生期間全体ではＨＣが悪化することはない。請求項
２、更には請求項３の発明によれば、吸入空気量の目標
値に対する実際値の遅れに応じて後噴射の後噴射量を適
切に設定することで、吸入空気量が変化する過程で精度
良く目標の排気空燃比に追従させることが可能となる。
【００１２】請求項４、更には請求項５の発明によれ
ば、次のような効果が得られる。後噴射は膨張行程にて
燃焼するため、後噴射時期が遅いと、噴射期間の末期に
噴射された燃料は失火しやすく未燃排気成分（ＨＣ等）
の悪化を招く恐れがある。この未燃排気成分は、後噴射
された燃料が燃焼する際の空気量が少ないほど悪化し、
また、後噴射量が多いほど、後噴射期間が長くなって悪
化する。よって、最適な後噴射時期はその時の空気量、
後噴射量に基づき設定することが望ましい。後噴射量は
空気量にて決定するものとすると、後噴射時期はその時
の空気量を考慮しさえすればよいということになる。
ば、次のような効果が得られる。後噴射は膨張行程にて
燃焼するため、後噴射時期が遅いと、噴射期間の末期に
噴射された燃料は失火しやすく未燃排気成分（ＨＣ等）
の悪化を招く恐れがある。この未燃排気成分は、後噴射
された燃料が燃焼する際の空気量が少ないほど悪化し、
また、後噴射量が多いほど、後噴射期間が長くなって悪
化する。よって、最適な後噴射時期はその時の空気量、
後噴射量に基づき設定することが望ましい。後噴射量は
空気量にて決定するものとすると、後噴射時期はその時
の空気量を考慮しさえすればよいということになる。
【００１３】従って、請求項４、５の発明によれば、吸
入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じて後噴射
の後噴射時期を適切に設定することで、ＨＣの悪化抑制
とトルク段差の発生防止とを図ることができる。請求項
６、更に請求項７の発明によれば、次のような効果が得
られる。リーン時の定常トルクとリッチ時の定常トルク
とを比較した場合、燃費が悪化する分主噴射量を一定に
したままに保つと、リッチ時の定常トルクが低下するこ
ととなる。よって、主噴射量は燃費悪化分を考慮し、十
分時間が経ったリッチ時には増量し、トルクをリーン時
とあわせる必要がある。
入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じて後噴射
の後噴射時期を適切に設定することで、ＨＣの悪化抑制
とトルク段差の発生防止とを図ることができる。請求項
６、更に請求項７の発明によれば、次のような効果が得
られる。リーン時の定常トルクとリッチ時の定常トルク
とを比較した場合、燃費が悪化する分主噴射量を一定に
したままに保つと、リッチ時の定常トルクが低下するこ
ととなる。よって、主噴射量は燃費悪化分を考慮し、十
分時間が経ったリッチ時には増量し、トルクをリーン時
とあわせる必要がある。
【００１４】従って、請求項６、７の発明によれば、吸
入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じて主噴射
の主噴射量を適切に設定して、燃費悪化分を考慮するこ
とで、リーン時とリッチ時の定常トルクを一致させるこ
とが可能となる。請求項８の発明によれば、吸入空気量
の実際値を目標値で除した値をパラメータとして用い
て、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れを適切に
捉えることができる。
入空気量の目標値に対する実際値の遅れに応じて主噴射
の主噴射量を適切に設定して、燃費悪化分を考慮するこ
とで、リーン時とリッチ時の定常トルクを一致させるこ
とが可能となる。請求項８の発明によれば、吸入空気量
の実際値を目標値で除した値をパラメータとして用い
て、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れを適切に
捉えることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
内燃機関（ここではディーゼルエンジン）のシステム図
である。ディーゼルエンジン１の吸気通路２には、エア
フローメータ３、過給機４、吸気絞り弁５が設けられて
おり、これらを通過した吸入空気は、マニホールド部６
を経て、各気筒の燃焼室内へ流入する。燃料は、高圧燃
料ポンプ（図示せず）により高圧化されてコモンレール
７に送られ、各気筒の燃料噴射弁８から燃焼室内へ直接
噴射される。燃焼室内に流入した空気と噴射された燃料
はここで圧縮着火により燃焼する。尚、上記のようなコ
モンレール式の燃料噴射手段を用いることで、主噴射
（メイン噴射）の後に少量の後噴射（ポスト噴射）を行
うことが可能である。
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す
内燃機関（ここではディーゼルエンジン）のシステム図
である。ディーゼルエンジン１の吸気通路２には、エア
フローメータ３、過給機４、吸気絞り弁５が設けられて
おり、これらを通過した吸入空気は、マニホールド部６
を経て、各気筒の燃焼室内へ流入する。燃料は、高圧燃
料ポンプ（図示せず）により高圧化されてコモンレール
７に送られ、各気筒の燃料噴射弁８から燃焼室内へ直接
噴射される。燃焼室内に流入した空気と噴射された燃料
はここで圧縮着火により燃焼する。尚、上記のようなコ
モンレール式の燃料噴射手段を用いることで、主噴射
（メイン噴射）の後に少量の後噴射（ポスト噴射）を行
うことが可能である。
【００１６】エンジン１からの排気はマニホールド部９
を経て排気通路１０へ流出する。ここで排気の一部は、
ＥＧＲガスとして、ＥＧＲ通路１１によりＥＧＲ弁１２
を介して吸気側へ還流される。排気通路１０には、過給
機４より下流側に、排気浄化のため、ＮＯｘトラップ触
媒１３を配置してある。
を経て排気通路１０へ流出する。ここで排気の一部は、
ＥＧＲガスとして、ＥＧＲ通路１１によりＥＧＲ弁１２
を介して吸気側へ還流される。排気通路１０には、過給
機４より下流側に、排気浄化のため、ＮＯｘトラップ触
媒１３を配置してある。
【００１７】ＮＯｘトラップ触媒１３は、排気空燃比が
リーンのときに流入する排気中のＮＯｘをトラップし、
排気空燃比がリッチのときにトラップしたＮＯｘを脱離
して還元浄化するものである。更に、ＮＯｘトラップ触
媒１３の下流には、排気中のＨＣ、ＣＯを浄化可能な酸
化触媒１４を配置してある。
リーンのときに流入する排気中のＮＯｘをトラップし、
排気空燃比がリッチのときにトラップしたＮＯｘを脱離
して還元浄化するものである。更に、ＮＯｘトラップ触
媒１３の下流には、排気中のＨＣ、ＣＯを浄化可能な酸
化触媒１４を配置してある。
【００１８】コントロールユニット２０には、エンジン
１の制御のため、吸入空気量Ｑａｃ検出用のエアフロー
メータ３の他、エンジン回転数Ｎｅ検出用の回転数セン
サ２１、アクセル開度ＡＰＯ検出用のアクセル開度セン
サ２２、エンジン冷却水温Ｔｗ検出用の水温センサ２３
などから、信号が入力されている。コントロールユニッ
ト２０は、これらの入力信号に基づいて、燃料噴射弁８
への燃料噴射量及び噴射時期制御のための燃料噴射指令
信号、吸気絞り弁５への開度指令信号、ＥＧＲ弁１２へ
の開度指令信号等を出力する。
１の制御のため、吸入空気量Ｑａｃ検出用のエアフロー
メータ３の他、エンジン回転数Ｎｅ検出用の回転数セン
サ２１、アクセル開度ＡＰＯ検出用のアクセル開度セン
サ２２、エンジン冷却水温Ｔｗ検出用の水温センサ２３
などから、信号が入力されている。コントロールユニッ
ト２０は、これらの入力信号に基づいて、燃料噴射弁８
への燃料噴射量及び噴射時期制御のための燃料噴射指令
信号、吸気絞り弁５への開度指令信号、ＥＧＲ弁１２へ
の開度指令信号等を出力する。
【００１９】ところで、排気通路１０にＮＯｘトラップ
触媒１３を備える場合、このＮＯｘトラップ触媒１３
は、排気空燃比がリーンである通常運転中に流入する排
気中のＮＯｘをトラップするので、所定の再生時期に排
気空燃比をリーンからリッチに切換えることで、トラッ
プしたＮＯｘを脱離浄化させて、再生する必要がある。
かかるＮＯｘトラップ触媒１３の再生のための制御につ
いて説明する。
触媒１３を備える場合、このＮＯｘトラップ触媒１３
は、排気空燃比がリーンである通常運転中に流入する排
気中のＮＯｘをトラップするので、所定の再生時期に排
気空燃比をリーンからリッチに切換えることで、トラッ
プしたＮＯｘを脱離浄化させて、再生する必要がある。
かかるＮＯｘトラップ触媒１３の再生のための制御につ
いて説明する。
【００２０】図２は再生時期判断のフローチャートであ
る。Ｓ１では、ＮＯｘトラップ触媒１３のＮＯｘトラッ
プ量（堆積量）を次のように推定する。エンジン１から
排出されるＮＯｘは、その略全量がＮＯｘトラップ触媒
１３にトラップされる。そして、エンジン１から排出さ
れるＮＯｘ量（ＮＯｘ排出量）は、エンジンの運転状態
（エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量Ｑｆ）に依存してお
り、Ｎｅ、Ｑｆが大きくなるほど大きくなる。よって、
ＮＯｘトラップ触媒１３にトラップされるＮＯｘ量は、
Ｎｅ、Ｑｆが大きくなるほど大きくなる。従って、ＮＯ
ｘトラップ量はＮｅ、Ｑｆに基づく所定時間（演算間隔
時間）当たりのＮＯｘ排出量を積算することで推定する
ことが可能である。
る。Ｓ１では、ＮＯｘトラップ触媒１３のＮＯｘトラッ
プ量（堆積量）を次のように推定する。エンジン１から
排出されるＮＯｘは、その略全量がＮＯｘトラップ触媒
１３にトラップされる。そして、エンジン１から排出さ
れるＮＯｘ量（ＮＯｘ排出量）は、エンジンの運転状態
（エンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量Ｑｆ）に依存してお
り、Ｎｅ、Ｑｆが大きくなるほど大きくなる。よって、
ＮＯｘトラップ触媒１３にトラップされるＮＯｘ量は、
Ｎｅ、Ｑｆが大きくなるほど大きくなる。従って、ＮＯ
ｘトラップ量はＮｅ、Ｑｆに基づく所定時間（演算間隔
時間）当たりのＮＯｘ排出量を積算することで推定する
ことが可能である。
【００２１】Ｓ２では、推定されたＮＯｘトラップ量を
所定値と比較することで、再生時期か否かを判定する。
すなわち、ＮＯｘトラップ量が所定値を超えている場合
に、再生時期と判断し、Ｓ３へ進んで、再生フラグＦＬ
Ｇ＝１とする。図３は再生処理制御のフローチャートで
ある。
所定値と比較することで、再生時期か否かを判定する。
すなわち、ＮＯｘトラップ量が所定値を超えている場合
に、再生時期と判断し、Ｓ３へ進んで、再生フラグＦＬ
Ｇ＝１とする。図３は再生処理制御のフローチャートで
ある。
【００２２】Ｓ１１では、再生フラグＦＬＧ＝１（すな
わち再生時期）か否かを判定し、再生時期の場合に再生
処理を行うためＳ１２以降へ進み、再生時期でない場合
は本フローを終了する。Ｓ１２では、排気空燃比リッチ
化のため、次式により、リッチ時の目標空気量ｔＱａｃ
を演算する。
わち再生時期）か否かを判定し、再生時期の場合に再生
処理を行うためＳ１２以降へ進み、再生時期でない場合
は本フローを終了する。Ｓ１２では、排気空燃比リッチ
化のため、次式により、リッチ時の目標空気量ｔＱａｃ
を演算する。
【００２３】
ｔＱａｃ＝ｔLambda×Ｑｆｍ×１４．６
ｔLambdaはリッチ時の目標空気過剰率、Ｑｆｍは現時点
での主噴射量である。すなわち、現在の主噴射量Ｑｆｍ
に理論空燃比１４．６を乗じて、理論空燃比のときの目
標空気量（Ｑｆｍ×１４．６）を求め、これにリッチ時
の目標空気過剰率ｔLambda（＜１）を乗じることによ
り、リッチ時の目標空気量ｔＱａｃを求める。
での主噴射量である。すなわち、現在の主噴射量Ｑｆｍ
に理論空燃比１４．６を乗じて、理論空燃比のときの目
標空気量（Ｑｆｍ×１４．６）を求め、これにリッチ時
の目標空気過剰率ｔLambda（＜１）を乗じることによ
り、リッチ時の目標空気量ｔＱａｃを求める。
【００２４】Ｓ１３では、Ｓ１２で演算した目標空気量
ｔＱａｃとエアフローメータ３より検出される実際の空
気量ｒＱａｃとの比を取り、空気量比ｒａｔｅＱａｃ＝
ｒＱａｃ／ｔＱａｃを演算する。この空気量比ｒａｔｅ
Ｑａｃは、吸入空気量の実際値（ｒＱａｃ）を目標値
（ｔＱａｃ）で除した値であり、これが大きいほど吸入
空気量の目標値に対する実際値の遅れが大きいとみなす
ことができる。
ｔＱａｃとエアフローメータ３より検出される実際の空
気量ｒＱａｃとの比を取り、空気量比ｒａｔｅＱａｃ＝
ｒＱａｃ／ｔＱａｃを演算する。この空気量比ｒａｔｅ
Ｑａｃは、吸入空気量の実際値（ｒＱａｃ）を目標値
（ｔＱａｃ）で除した値であり、これが大きいほど吸入
空気量の目標値に対する実際値の遅れが大きいとみなす
ことができる。
【００２５】Ｓ１４では、図４に示すようなテーブルを
参照し、空気量比ｒａｔｅＱａｃから、後噴射量Ｑｆｐ
ｏｓｔを演算する。すなわち、空気量比ｒａｔｅＱａｃ
が大きく、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れが
大きいほど、後噴射量Ｑｆｐｏｓｔを大きく設定する。
Ｓ１５では、図５に示すようなテーブルを参照し、空気
量比ｒａｔｅＱａｃから、後噴射時期ＩＴｐｏｓｔを演
算する。すなわち、空気量比ｒａｔｅＱａｃが大きく、
吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れが大きいほ
ど、後噴射時期ＩＴｐｏｓｔを遅角側に設定する。
参照し、空気量比ｒａｔｅＱａｃから、後噴射量Ｑｆｐ
ｏｓｔを演算する。すなわち、空気量比ｒａｔｅＱａｃ
が大きく、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れが
大きいほど、後噴射量Ｑｆｐｏｓｔを大きく設定する。
Ｓ１５では、図５に示すようなテーブルを参照し、空気
量比ｒａｔｅＱａｃから、後噴射時期ＩＴｐｏｓｔを演
算する。すなわち、空気量比ｒａｔｅＱａｃが大きく、
吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れが大きいほ
ど、後噴射時期ＩＴｐｏｓｔを遅角側に設定する。
【００２６】Ｓ１６では、図６に示すようなテーブルを
参照して、吸入空気量比ｒａｔｅＱａｃから、主噴射量
Ｑｆｍを演算する。すなわち、空気量比ｒａｔｅＱａｃ
が大きく、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れが
大きいほど、主噴射量Ｑｆｍを小さく設定する。Ｓ１７
では、再生時間Ｔ（初期値は０）が所定の再生時間Ｔｒ
ｉｃｈを経過したか否かを判定し、経過していなけれ
ば、Ｓ１８へ進んで、再生時間Ｔを本フローの演算間隔
時間ΔＴの分インクリメントする（Ｔ＝Ｔ＋ΔＴ）。
参照して、吸入空気量比ｒａｔｅＱａｃから、主噴射量
Ｑｆｍを演算する。すなわち、空気量比ｒａｔｅＱａｃ
が大きく、吸入空気量の目標値に対する実際値の遅れが
大きいほど、主噴射量Ｑｆｍを小さく設定する。Ｓ１７
では、再生時間Ｔ（初期値は０）が所定の再生時間Ｔｒ
ｉｃｈを経過したか否かを判定し、経過していなけれ
ば、Ｓ１８へ進んで、再生時間Ｔを本フローの演算間隔
時間ΔＴの分インクリメントする（Ｔ＝Ｔ＋ΔＴ）。
【００２７】再生時間Ｔが所定の再生時間Ｔｒｉｃｈを
経過した場合は、再生終了とみなして、Ｓ１７からＳ１
９へ進む。Ｓ１９では、目標空気量ｔＱａｃを通常運転
時の目標値に戻し、また後噴射及び主噴射量の増量を終
了して、再生処理を終了する。更にＳ２０で再生フラグ
ＦＬＧ＝０とし、また、Ｓ２１で再生時間Ｔ＝０とし
て、本フローを終了する。
経過した場合は、再生終了とみなして、Ｓ１７からＳ１
９へ進む。Ｓ１９では、目標空気量ｔＱａｃを通常運転
時の目標値に戻し、また後噴射及び主噴射量の増量を終
了して、再生処理を終了する。更にＳ２０で再生フラグ
ＦＬＧ＝０とし、また、Ｓ２１で再生時間Ｔ＝０とし
て、本フローを終了する。
【００２８】本実施形態によれば、再生のためのリーン
→リッチの切換時に、図７に示すような特性が得られ、
トルク変動を伴うことなく、目標の排気空燃比を速やか
に達成することができる。
→リッチの切換時に、図７に示すような特性が得られ、
トルク変動を伴うことなく、目標の排気空燃比を速やか
に達成することができる。
【図１】 本発明の一実施形態を示すエンジンのシステ
ム図
ム図
【図２】 再生時期判断のフローチャート
【図３】 再生処理制御のフローチャート
【図４】 後噴射量の演算テーブルを示す図
【図５】 後噴射時期の演算テーブルを示す図
【図６】 主噴射量の演算テーブルを示す図
【図７】 本発明の効果を示す図
【図８】 従来例の問題点を示す図
１ ディーゼルエンジン
２ 吸気通路
４ 過給機
５ 吸気絞り弁
７ コモンレール
８ 燃料噴射弁
１０ 排気通路
１２ ＥＧＲ弁
１３ ＮＯｘトラップ触媒
１４ 酸化触媒
２０ コントロールユニット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０２Ｄ 41/38 Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｈ
43/00 ３０１ ３０１Ｊ
３０１Ｗ
Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ｂ
Ｆターム(参考） 3G084 AA01 BA08 BA13 BA15 DA10
EB11 EC01 EC03 FA07 FA33
3G091 AA01 AA10 AA11 AA28 AB02
AB06 BA05 BA14 CB02 CB03
DA02 DA03 DC01 EA01 EA05
EA07 EA16 EA22 FB10 FC01
GA06 HA09 HB05 HB06
3G301 HA02 HA11 HA13 JA21 JA25
LB11 MA12 MA14 MA26 MA27
ND01 NE01 NE06 PA01Z
PA11Z PE01Z PE08Z PF03Z
4D048 AA06 AA13 AA18 AB01 AB02
AB07 BD02 CC32 CC47 DA01
DA02 DA03 DA20 EA04
Claims (8)
- 【請求項１】機関の排気通路中に配置され、排気空燃比
がリーンのとき流入する排気中のＮＯｘをトラップし、
排気空燃比がリッチのときトラップしたＮＯｘを脱離浄
化するＮＯｘトラップ触媒と、 前記ＮＯｘトラップ触媒の所定の再生時期に、吸入空気
量を低減することで排気空燃比をリーンからリッチにし
て前記ＮＯｘトラップ触媒を再生する再生制御手段と、 を備えた内燃機関の排気浄化装置において、 機関の筒内に燃料を直接噴射し、主噴射の後に少量の後
噴射を行うことを可能とする燃料噴射手段を備え、 前記再生制御手段は、前記所定の再生時期に、吸入空気
量の目標値に対する実際値の遅れに応じて後噴射を行う
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】前記再生制御手段は、吸入空気量の目標値
に対する実際値の遅れに応じて前記後噴射の後噴射量を
設定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排
気浄化装置。 - 【請求項３】前記再生制御手段は、吸入空気量の目標値
に対する実際値の遅れが大きいほど前記後噴射量を大き
く設定することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の
排気浄化装置。 - 【請求項４】前記再生制御手段は、吸入空気量の目標値
に対する実際値の遅れに応じて前記後噴射の後噴射時期
を設定することを特徴とする請求項２又は請求項３記載
の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】前記再生制御手段は、吸入空気量の目標値
に対する実際値の遅れが大きいほど前記後噴射時期を遅
角することを特徴とする請求項４記載の内燃機関の排気
浄化装置。 - 【請求項６】前記再生制御手段は、吸入空気量の目標値
に対する実際値の遅れに応じて前記主噴射の主噴射量を
設定することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれ
か１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項７】前記再生制御手段は、吸入空気量の目標値
に対する実際値の遅れが大きいほど前記主噴射量を小さ
く設定することを特徴とする請求項６記載の内燃機関の
排気浄化装置。 - 【請求項８】前記再生制御手段は、吸入空気量の実際値
を目標値で除した値が大きいほど吸入空気量の目標値に
対する実際値の遅れが大きいとみなすことを特徴とする
請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の内燃機関の
排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002127668A JP4244562B2 (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002127668A JP4244562B2 (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003322015A true JP2003322015A (ja) | 2003-11-14 |
| JP4244562B2 JP4244562B2 (ja) | 2009-03-25 |
Family
ID=29541672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002127668A Expired - Lifetime JP4244562B2 (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4244562B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107429590A (zh) * | 2015-03-13 | 2017-12-01 | 五十铃自动车株式会社 | 排气净化*** |
| KR101807448B1 (ko) | 2013-12-20 | 2017-12-08 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | 내연 기관의 배기 정화 장치 |
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-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002127668A patent/JP4244562B2/ja not_active Expired - Lifetime
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