JP2016142170A - 排気浄化システム - Google Patents
排気浄化システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016142170A JP2016142170A JP2015018245A JP2015018245A JP2016142170A JP 2016142170 A JP2016142170 A JP 2016142170A JP 2015018245 A JP2015018245 A JP 2015018245A JP 2015018245 A JP2015018245 A JP 2015018245A JP 2016142170 A JP2016142170 A JP 2016142170A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- maf
- control
- intake air
- air amount
- trgt
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F01N3/20—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 specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
-
- 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
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
【解決手段】内燃機関10の排気通路に設けられたNOx還元型触媒32と、吸入空気量センサ40と、吸入空気量を減少させる空気系制御と燃料噴射量を増加させる噴射系制御とを併用して排気をリーン状態からリッチ状態に切り替えることでNOx還元型触媒32の再生処理を実行する制御部50とを備え、制御部50は、再生処理を開始するリーン状態からリッチ状態へ切り替える際に、吸入空気量センサ40の検出値とリッチ状態における目標吸入空気量の差に応じて定められた移行期間に亘って、当該目標吸入空気量に向けて吸入空気量を減少させる。
【選択図】図1
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再生フラグFDPFをオンにする(図2の時刻t1参照)。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。この再生フラグFDPFは、PM堆積推定量が燃焼除去を示す所定の下限閾値(判定閾値)まで低下するとオフにされる(図2の時刻t2参照)。なお、再生フラグFDPFをオフにする判定閾値は、例えば、フィルタ再生開始(FDPF=1)からの上限経過時間や上限累積噴射量を基準にしてもよい。
SOxパージ制御部60は、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及びMAF修正目標値MAFcorr_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。
数式(1)において、Qfnl_corrdは後述する学習補正された燃料噴射量(ポスト噴射を除く)、RoFuelは燃料比重、AFRstoは理論空燃比、Maf_corrは後述するMAF補正係数をそれぞれ示している。
数式(2)において、MAFActはMAFセンサ40から入力される実MAF値、比率は比率設定マップを参照することで取得される数値をそれぞれ示している。
図5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。
数式(3)において、MAFSPL_TrgtはSOxパージリーン時のMAF目標値であって、前述のMAF目標値演算部62から入力される。また、Qfnl_corrdは後述する学習補正されたMAF追従制御適用前の燃料噴射量(ポスト噴射を除く)、RoFuelは燃料比重、AFRstoは理論空燃比、Maf_corrは後述するMAF補正係数をそれぞれ示している。
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)。
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6の時刻tn参照)。
数式(4)において、MAFL_Trgtはリーン状態のMAF目標値、比率は比率設定マップを参照することで取得される数値をそれぞれ示している。
NOxパージ制御部70は、排気をリッチ雰囲気にしてNOx吸蔵還元型触媒32に吸蔵されているNOxを還元浄化により無害化して放出することで、NOx吸蔵還元型触媒32のNOx吸蔵能力を回復させる制御(以下、この制御をNOxパージ制御という)を実行する。
図8は、NOxパージリーン制御時のMAF目標値MAFNPL_Trgt及びMAF修正目標値MAFcorr_Trgtの設定処理を示すブロック図である。第3目標空気過剰率設定マップ71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NOxパージリーン制御時の空気過剰率目標値λNPL_Trgt(第3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。
数式(5)において、Qfnl_corrdは後述する学習補正された燃料噴射量(ポスト噴射を除く)、RoFuelは燃料比重、AFRstoは理論空燃比、Maf_corrは後述するMAF補正係数をそれぞれ示している。
数式(6)において、MAFActはMAFセンサ40から入力される実MAF値、比率は比率設定マップを参照することで取得される数値をそれぞれ示している。
図10は、NOx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QNPR_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4目標空気過剰率設定マップ75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NOxパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λNPR_Trgt(第4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。
数式(7)において、MAFNPL_TrgtはNOxパージリーンMAF目標値であって、前述のMAF目標値演算部72から入力される。また、Qfnl_corrdは後述する学習補正されたMAF追従制御適用前の燃料噴射量(ポスト噴射を除く)、RoFuelは燃料比重、AFRstoは理論空燃比、Maf_corrは後述するMAF補正係数をそれぞれ示している。
ECU50は、エンジン10の運転状態が低負荷側の領域では、MAFセンサ40のセンサ値に基づいて吸気スロットルバルブ16やEGRバルブ24の開度をフィードバック制御している。一方、エンジン10の運転状態が高負荷側の領域では、ECU50はブースト圧センサ46のセンサ値に基づいて可変容量型過給機20による過給圧をフィードバック制御している(以下、この領域をブースト圧FB制御領域という)。
NOxパージ制御は、(1)NOxパージフラグFNP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)NOx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NOx吸蔵量がNOx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、NOxパージフラグFNPをオフにして終了される(図7の時刻t2参照)。
数式(8)において、MAFL_Trgtはリーン状態のMAF目標値、比率は比率設定マップを参照することで取得される数値をそれぞれ示している。
MAF追従制御部80は、(1)通常運転のリーン状態からSOxパージ制御又はNOxパージ制御によるリッチ状態への切り替え期間及び、(2)SOxパージ制御又はNOxパージ制御によるリッチ状態から通常運転の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を実行する。以下、リーン状態からリッチ状態の切り替え期間の制御を第1MAF追従制御と称し、リッチ状態からリーン状態の切り替え期間の制御を第2MAF追従制御と称する。
上述したように、ブースト圧FB制御領域では、MAFセンサ40のセンサ値に基づいて空気系をフィードバック制御するNOxパージリーン制御を禁止している。MAF追従制御も吸入空気量の変化率に応じて噴射タイミングの進角や噴射量の増加を制御しているため、ブースト圧FB制御領域では正確な制御を行えない可能性がある。
図15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 (4)
- 内燃機関の排気通路に設けられて排気中のNOxを還元浄化するNOx還元型触媒と、前記内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量センサと、吸入空気量を減少させる空気系制御と燃料噴射量を増加させる噴射系制御とを併用して排気空燃比をリーン状態からリッチ状態に切り替えることで、前記NOx還元型触媒のNOx浄化能力を回復させる再生処理を実行する制御部と、を備える排気浄化システムであって、
前記制御部は、前記再生処理を開始するリーン状態からリッチ状態へ切り替える際に、前記吸入空気量センサの検出値と前記リッチ状態における第1目標吸入空気量の差に応じて定められた第1移行期間に亘って、前記第1目標吸入空気量に向けて吸入空気量を減少させる
排気浄化システム。 - 前記制御部は、前記第1移行期間が進むほどに、前記吸入空気量センサの検出値と前記第1目標吸入空気量の差を前記吸入空気量の制御量に反映させる
請求項1に記載の排気浄化システム。 - 前記制御部は、前記再生処理を終了するリッチ状態からリーン状態へ切り替える際に、前記吸入空気量センサの検出値と前記リッチ状態における第2目標吸入空気量の差に応じて定められた第2移行期間に亘って、前記第2目標空気量に向けて吸入空気量を増加させる
請求項1又は2に記載の排気浄化システム。 - 前記制御部は、前記第2移行期間が進むほどに、前記吸入空気量センサの検出値と前記第2目標吸入空気量の差を前記吸入空気量の制御量に反映させる
請求項3に記載の排気浄化システム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015018245A JP6492703B2 (ja) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 排気浄化システム |
PCT/JP2016/052915 WO2016125742A1 (ja) | 2015-02-02 | 2016-02-01 | 排気浄化システム及びNOx浄化能力回復方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015018245A JP6492703B2 (ja) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 排気浄化システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016142170A true JP2016142170A (ja) | 2016-08-08 |
JP6492703B2 JP6492703B2 (ja) | 2019-04-03 |
Family
ID=56564087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015018245A Expired - Fee Related JP6492703B2 (ja) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 排気浄化システム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6492703B2 (ja) |
WO (1) | WO2016125742A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019138159A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014202127A (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-27 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化システム |
-
2015
- 2015-02-02 JP JP2015018245A patent/JP6492703B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-02-01 WO PCT/JP2016/052915 patent/WO2016125742A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014202127A (ja) * | 2013-04-04 | 2014-10-27 | いすゞ自動車株式会社 | 排気ガス浄化システム |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019138159A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
JP7163585B2 (ja) | 2018-02-06 | 2022-11-01 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6492703B2 (ja) | 2019-04-03 |
WO2016125742A1 (ja) | 2016-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106795823B (zh) | 排气净化*** | |
JP6471857B2 (ja) | 排気浄化システム | |
WO2016125755A1 (ja) | 排気浄化システム及びNOx浄化能力回復方法 | |
JP2016061146A (ja) | 排気浄化システム | |
JP6492733B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP6447097B2 (ja) | 排気浄化システム | |
WO2016143902A1 (ja) | 排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法 | |
JP6432411B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP6455237B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP6550772B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP6492703B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP6468005B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP2016118135A (ja) | 排気浄化システム | |
JP6604034B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP6405816B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP6398505B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP6443033B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP6481392B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP6432401B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP6471854B2 (ja) | 排気浄化システム | |
JP6435730B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2016123909A (ja) | 排気浄化システム | |
JP2016169623A (ja) | 排気浄化システム | |
JP2016153618A (ja) | 排気浄化システム | |
JP2016153619A (ja) | 排気浄化システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180905 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181019 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190218 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6492703 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |