JPH11229850A - Exhaust purifier of diesel engine - Google Patents

Exhaust purifier of diesel engine

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JPH11229850A
JPH11229850A JP10031460A JP3146098A JPH11229850A JP H11229850 A JPH11229850 A JP H11229850A JP 10031460 A JP10031460 A JP 10031460A JP 3146098 A JP3146098 A JP 3146098A JP H11229850 A JPH11229850 A JP H11229850A
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Japan
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amount
nox
ratio
catalyst
calculating
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Akira Shirakawa
暁 白河
Motohiro Niizawa
元啓 新澤
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable supply of the appropriate amount of required HC by calculating the basic HC emission amount and basic NOx emission amount, calculating the required HC amount according to the difference or ratio of the actual HC/NOx ratio and the target HC/NOx ratio, which is the ratio of these two basic emissions amounts, and then calculating the following injection volume. SOLUTION: A following injection is performed by a fuel supply device 81 at expansion after the main injection of fuel or at the exhaust stroke, and unburned HC is supplied to the NOx catalyst as a reducing agent. At this time, the target EGR percentage is calculated 83 based on the engine speed and load, and the opening of the EGR valve 82 is controlled 84 based on this target EGR percentage. Also, the actual measurement of the NOx emissions amount and the actual measurement of the HC emissions amount are calculated 86, 88, respectively, and the actual measurement of HC/NOx ratio, which is the ratio of these actual measurements of the HC emissions amount and the NOx emissions amount, is calculated 89. The required HC amount is then calculated 90 according to the difference or ratio of this ratio and the target HC/ NOx ratio. Then, the following injection volume is calculated 91 from this required HC amount, and the target EGR percentage is feedback controlled 92.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はディーゼルエンジ
ンの排気浄化装置、特に排気通路に設けたNOx還元触
媒(以下、単にNOx触媒という)に対して、排気中の
未燃HCを還元剤として供給するようにしたものに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention supplies unburned HC in exhaust gas as a reducing agent to an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine, particularly to a NOx reducing catalyst (hereinafter simply referred to as a NOx catalyst) provided in an exhaust passage. Regarding what you did.

【0002】[0002]

【従来の技術】NOx触媒を排気通路に装着し、このN
Ox触媒によりNOxを還元浄化しようとする場合、還
元剤としてのHCを必要とするのであるが、一般的にデ
ィーゼルエンジンにおいてはNOx排出量に対してHC
排出量が比較的少ない(一般的にHC/NOxの比は1
以下のレベル)ため、コモンレール式の燃料噴射装置を
用いて、主噴射とは別に各気筒の膨張行程もしくは排気
行程で小量の燃料を後噴射し、この小量の燃料をHCの
状態のままNOx触媒に導くようにしたものが各種提案
されている(特開平3−253713号公報、特開平6
−212961号公報参照)。
2. Description of the Related Art A NOx catalyst is mounted in an exhaust passage,
When attempting to reduce and purify NOx with an Ox catalyst, HC as a reducing agent is required.
Emissions are relatively small (generally the HC / NOx ratio is 1
Therefore, a small amount of fuel is post-injected in the expansion stroke or exhaust stroke of each cylinder separately from the main injection using a common rail type fuel injection device, and this small amount of fuel remains in the state of HC. Various proposals have been made to lead to a NOx catalyst (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-253713, Japanese Patent Application Laid-Open No.
-212961).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、運転中の主
噴射時期が、基準となる主噴射時期に対して、運転中の
空燃比が、基準となる空燃比に対して、運転中の水温
が、基準となる水温に対して、EGR制御を行う場合の
運転中のEGR率が、基準となるEGR率に対してそれ
ぞれずれることがあり、この場合には要求HC量が基準
値より変化する。
By the way, the main fuel injection timing during operation is compared with the reference main injection timing, and the air-fuel ratio during operation is different from the reference air-fuel ratio. When the EGR control is performed with respect to the reference water temperature, the EGR rate during operation may deviate from the reference EGR rate, and in this case, the required HC amount changes from the reference value.

【0004】しかしながら、従来装置のように、後噴射
量をエンジンの回転数と負荷等の運転条件からマップ検
索により求めるだけでは、この運転中の主噴射時期、空
燃比、水温、EGR制御を行う場合のEGR率の各ずれ
に対応できず、後噴射により供給されるHC量に過不足
を生じる。HC量が過多となるときは燃費の悪化やHC
量の増加を招き、またHC量が不足するときは触媒のN
Ox還元効率を最大限に引き出すことができない。
However, as in the case of the conventional apparatus, the main injection timing, the air-fuel ratio, the water temperature, and the EGR control during this operation are performed only by obtaining the post-injection amount from the operating conditions such as the engine speed and the load by a map search. It is not possible to cope with each deviation of the EGR rate in the case, and the amount of HC supplied by the post-injection becomes excessive or deficient. When the amount of HC becomes excessive, the fuel efficiency deteriorates and HC
When the amount of HC is insufficient and the amount of HC is insufficient, the N
Ox reduction efficiency cannot be maximized.

【0005】また、特にEGRを行う場合に、EGR量
に応じて排気流量が変化し、触媒を通過する排気の質量
流量と触媒表面積との比であるSV比が大きく変化す
る。このSV比の変化により、図83に示したように触
媒の還元性能と触媒活性温度が変化するため、SV比の
大きくなる領域においても後噴射を行ったのでは、所望
のNOxの還元が行われないだけでなく、後噴射による
HCの過剰供給による白煙の発生や燃費の悪化が生じる
おそれがある。
In particular, when performing EGR, the exhaust gas flow rate changes according to the EGR amount, and the SV ratio, which is the ratio between the mass flow rate of exhaust gas passing through the catalyst and the catalyst surface area, greatly changes. As shown in FIG. 83, the change in the SV ratio changes the reduction performance of the catalyst and the catalyst activation temperature. Therefore, if the post-injection is performed even in the region where the SV ratio is large, the desired reduction of NOx cannot be performed. In addition to this, there is a possibility that generation of white smoke and deterioration of fuel efficiency may occur due to excessive supply of HC by post-injection.

【0006】そこで本発明は、運転中の主噴射時期、空
燃比、水温が、またEGR制御を行う場合の運転中のE
GR率が、これに対応する基準となる主噴射時期、基準
となる空燃比、基準となる水温、基準となるEGR率に
対してそれぞれずれることがあっても、要求HC量を過
不足なく与えることを第1の目的とし、またSV比の大
きな領域では後噴射を中止することにより、後噴射燃料
の過剰供給による排気・燃費の悪化を防ぐことを第2の
目的とする。
Accordingly, the present invention provides a method for controlling the main injection timing, the air-fuel ratio, and the water temperature during operation, and controlling the E injection during operation when performing EGR control.
Even if the GR rate deviates from the corresponding reference main injection timing, the reference air-fuel ratio, the reference water temperature, and the reference EGR rate, the required HC amount is provided without excess or deficiency. A second object is to prevent the deterioration of exhaust / fuel efficiency due to excessive supply of post-injection fuel by stopping post-injection in a region where the SV ratio is large.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、燃料を噴
射供給する装置を備え、燃料の主噴射後の膨張または排
気行程で前記燃料供給装置により後噴射を行い、この後
噴射による未燃HCを、排気通路に設けたNOx触媒へ
の還元剤として供給するようにしたディーゼルエンジン
の排気浄化装置において、エンジンの回転数Neとエン
ジンの負荷に基づいて基準HC排出量MHCと基準NO
x排出量MNOxを演算する手段と、これら基準排出量
に対して噴射時期補正値KITHC、KITNOx、空
燃比補正値KAFHC、KAFNOX、水温補正値KT
WHC、KTWNOx、EGR制御を行う場合はEGR
補正値KEGRHC、KEGRNOxの少なくとも一つ
を演算する手段と、この少なくとも一つの補正値で該補
正値と同一のエンジン回転数とエンジン負荷で演算され
る前記基準排出量を補正(この補正には、基準HC排出
量と基準NOx排出量のそれぞれを補正値で補正する場
合のほか、基準HC排出量と基準NOx排出量の一方だ
けを補正値で補正する場合を含む。)して基本HC排出
量HCBと基本NOx排出量NOxBを演算する手段
と、前記基本排出量の比である実際のHC/NOx比I
HNrを演算する手段と、この実際のHC/NOx比
HNrと目標HC/NOx比T HNrの差または比
に応じて要求HC量HC0を演算する手段と、この要求
HC量HC0に基づいて後噴射量Qfaf0を演算する手段
とを設けた。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a device for injecting and supplying fuel, in which a post-injection is performed by the fuel supply device in an expansion or exhaust stroke after the main injection of the fuel. In a diesel engine exhaust purification system in which fuel HC is supplied as a reducing agent to a NOx catalyst provided in an exhaust passage, a reference HC emission amount MHC and a reference NO are determined based on an engine speed Ne and an engine load.
means for calculating the x emission amount MNOx, and the injection timing correction values KITHC, KITNOx, the air-fuel ratio correction values KAFHC, KAFNOX, and the water temperature correction value KT for these reference emission amounts.
EGR when performing WHC, KTWNOx, and EGR control
Means for calculating at least one of the correction values KEGRHC and KEGRNOx, and correcting the reference discharge amount calculated with the same engine speed and engine load as the correction value using the at least one correction value (this correction includes: In addition to the case where each of the reference HC emission amount and the reference NOx emission amount is corrected with the correction value, the case where only one of the reference HC emission amount and the reference NOx emission amount is corrected with the correction value is included.) Means for calculating HCB and the basic NOx emission amount NOxB; and an actual HC / NOx ratio I which is a ratio of the basic emission amount.
Means for calculating HNr and the actual HC / NOx ratio I HNr and target HC / NOx ratio T Means for calculating the required HC amount HC0 according to the difference or ratio of HNr, and means for calculating the post-injection amount Qfaf0 based on the required HC amount HC0 are provided.

【0008】第2の発明では、第1の発明においてSV
比がしきい値TSV#より小さいとき後噴射を中止す
る。
[0008] In the second invention, the SV in the first invention
When the ratio is smaller than the threshold value TSV #, post injection is stopped.

【0009】第3の発明では、第2の発明において前記
SV比をモデル規範制御により予測する。
According to a third aspect, in the second aspect, the SV ratio is predicted by model reference control.

【0010】第4の発明では、第1から第3までのいず
れか一つの発明においてEGR制御を行う場合に、後噴
射量Qfaf0を排気中の酸素濃度EXo2に応じて補正す
る。
[0010] In the fourth invention, when EGR control is performed in any one of the first to third inventions, the post-injection amount Qfaf0 is corrected according to the oxygen concentration EXo2 in the exhaust gas.

【0011】第5の発明では、第4の発明において前記
排気中の酸素濃度をモデル規範制御により予測する。
In a fifth aspect based on the fourth aspect, the oxygen concentration in the exhaust gas is predicted by model reference control.

【0012】第6の発明では、第1から第5までのいず
れか一つの発明において前記触媒の前方または内部にH
C吸着剤を設け、前記触媒を通過する排気の温度Texhc
からこの吸着剤へのHC吸着量またはこの吸着剤からの
HC脱離量HCABを演算し、このHC吸着量またはH
C脱離量HCABに応じて前記要求HC量HC0を補正
する。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, H is provided in front of or inside the catalyst.
C adsorbent, and temperature Texhc of exhaust gas passing through the catalyst
The HC adsorption amount to this adsorbent or the HC desorption amount HCAB from this adsorbent is calculated from
The required HC amount HC0 is corrected according to the C desorption amount HCAB.

【0013】第7の発明では、第6の発明において前記
触媒を流れる排気の温度Texhcをモデル規範制御により
予測する。
According to a seventh aspect, in the sixth aspect, the temperature Texhc of the exhaust gas flowing through the catalyst is predicted by model reference control.

【0014】第8の発明では、第4から第7までのいず
れか一つの発明において前記EGR制御をモデル規範制
御により行う。
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the fourth to seventh aspects, the EGR control is performed by model reference control.

【0015】第9の発明では、第7または第8の発明に
おいて前記触媒を流れる排気の温度Texhcより一次遅れ
で前記触媒の表面温度Texhbdを演算する手段と、この
触媒表面温度Texhbdが所定のしきい値TEXHBD#
以下のとき後噴射を中止する手段とを設けた。
According to a ninth aspect, in the seventh or eighth aspect, means for calculating the surface temperature Texhbd of the catalyst with a first-order lag from the temperature Texhc of the exhaust gas flowing through the catalyst; Threshold TEXHBD #
Means for stopping post-injection in the following cases are provided.

【0016】第10の発明では、第9の発明において前
記触媒表面温度Texhbdが触媒表面の活性温度しきい値
T2#よりわずかに低いとき主噴射時期を遅角補正す
る。
According to a tenth aspect, in the ninth aspect, when the catalyst surface temperature Texhbd is slightly lower than the catalyst surface activation temperature threshold T2 #, the main injection timing is retarded.

【0017】第11の発明では、第7または第8の発明
において前記触媒を流れる排気の温度Texhcが所定のし
きい値TEXHC#以下のとき後噴射を中止する。
According to an eleventh aspect, in the seventh or eighth aspect, when the temperature Texhc of the exhaust gas flowing through the catalyst is equal to or lower than a predetermined threshold value TEXHC #, the post-injection is stopped.

【0018】第12の発明では、第11の発明において
前記触媒を流れる排気の温度Texcdが触媒の活性温度し
きい値T1#よりわずかに低いとき主噴射時期を遅角補
正する。
According to a twelfth aspect, in the eleventh aspect, when the temperature Texcd of the exhaust gas flowing through the catalyst is slightly lower than the activation temperature threshold value T1 # of the catalyst, the main injection timing is retarded.

【0019】第13の発明は、燃料を噴射供給する装置
を備え、燃料の主噴射後の膨張または排気行程で前記燃
料供給装置により後噴射を行い、この後噴射による未燃
HCを、排気通路に設けたNOx触媒への還元剤として
供給するようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置
において、エンジンの回転数Ne、エンジンの負荷、吸
入空気量、吸入新気温度をパラメータとしてモデル規範
制御により前記触媒を通過する排気の温度Texhcを予測
する手段と、この触媒を通過する排気の温度Texhcに応
じて後噴射時期ITafterを演算する手段とを設けた。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a device for injecting and supplying fuel, in which a post-injection is performed by the fuel supply device in an expansion or exhaust stroke after the main injection of fuel, and unburned HC resulting from the post-injection is discharged into an exhaust passage. In the exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine, which is supplied as a reducing agent to the NOx catalyst provided in the engine, the catalyst is controlled by model reference control using the engine speed Ne, the engine load, the intake air amount, and the intake fresh air temperature as parameters. And a means for calculating the post-injection timing ITafter in accordance with the temperature Texhc of the exhaust gas passing through the catalyst.

【0020】第14の発明は、図85に示すように、燃
料を噴射供給する装置81を備え、燃料の主噴射後の膨
張または排気行程で前記燃料供給装置81により後噴射
を行い、この後噴射による未燃HCを、排気通路に設け
たNOx触媒への還元剤として供給するようにしたディ
ーゼルエンジンの排気浄化装置において、EGR量を制
御するEGR弁82と、エンジンの回転数Neとエンジ
ンの負荷に基づいて目標EGR率を演算する手段83
と、この目標EGR率に基づいて前記EGR弁82の開
度を制御する手段84と、前記触媒の上流のNOx濃度
を検出するセンサ85と、このセンサ検出値に基づいて
実測NOx排出量RNOxを演算する手段86と、前記
触媒の上流のHC濃度を検出するセンサ87と、このセ
ンサ検出値に基づいて実測HC排出量RHCを演算する
手段88と、この実測HC排出量RHCと前記実測NO
x排出量RNOxとの比である実測HC/NOx比I
HNrを演算する手段89と、この実測HC/NOx比
HNrと目標HC/NOx比T HNrの差または比
に応じて要求HC量HC0を演算する手段90と、この
要求HC量HC0に基づいて前記後噴射の燃料量Qfaf0
を演算する手段91と、前記実測NOx排出量RNOx
が目標NOx排出量TNOxと一致するように前記目標
EGR率をフィードバック制御する手段92とを設け
た。
As shown in FIG. 85, the fourteenth aspect of the present invention includes an apparatus 81 for injecting and supplying fuel, and performs post-injection by the fuel supply apparatus 81 in an expansion or exhaust stroke after the main injection of fuel. In an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine in which unburned HC by injection is supplied as a reducing agent to a NOx catalyst provided in an exhaust passage, an EGR valve 82 for controlling an EGR amount, an engine speed Ne and an engine speed Ne. Means 83 for calculating target EGR rate based on load
A means 84 for controlling the degree of opening of the EGR valve 82 based on the target EGR rate, a sensor 85 for detecting the NOx concentration upstream of the catalyst, and a measured NOx emission amount RNOx based on the sensor detection value. Means 86 for calculating, a sensor 87 for detecting the concentration of HC upstream of the catalyst, means 88 for calculating the actually measured HC discharge amount RHC based on the sensor detection value, this actually measured HC discharge amount RHC and the actually measured NO
measured HC / NOx ratio I, which is the ratio to x emission amount RNOx
Means 89 for calculating HNr and the actual measured HC / NOx ratio I HNr and target HC / NOx ratio T Means 90 for calculating the required HC amount HC0 according to the difference or ratio of HNr; and the fuel amount Qfaf0 for the post-injection based on the required HC amount HC0.
And the measured NOx emission amount RNOx
Means 92 for feedback-controlling the target EGR rate so that the target EGR amount matches the target NOx emission amount TNOx.

【0021】第15の発明は、図86に示すように、燃
料を噴射供給する装置81を備え、燃料の主噴射後の膨
張または排気行程で前記燃料供給装置81により後噴射
を行い、この後噴射による未燃HCを、排気通路に設け
たNOx触媒への還元剤として供給するようにしたディ
ーゼルエンジンの排気浄化装置において、EGR量を制
御するEGR弁82と、エンジンの回転数Neとエンジ
ンの負荷に基づいて目標EGR率を演算する手段83
と、この目標EGR率に基づいて前記EGR弁82の開
度を制御する手段84と、前記触媒の上流のNOx濃度
を検出するセンサ85と、このセンサ検出値に基づいて
実測NOx排出量RNOxを演算する手段86と、エン
ジンの回転数Neとエンジンの負荷に基づいて基準HC
排出量MHCを演算する手段101と、これらに対して
少なくとも噴射時期補正値KITHC、空燃比補正値K
AFHC、水温補正値KTWHC、EGR補正値KEG
RHCの少なくとも一つを演算する手段102と、これ
ら補正値で前記基準値を補正して基本HC排出量HCB
を演算する手段103と、この基本HC排出量HCBと
前記実測NOx排出量RNOxとの比である実測HC/
NOx比I HNrを演算する手段104と、この実測
HC/NOx比I HNrと目標HC/NOx比T
Nrの差または比に応じて要求HC量HC0を演算する
手段90と、この要求HC量HC0に基づいて前記後噴
射の燃料量Qfaf0を演算する手段91と、前記実測NO
x排出量RNOxが目標NOx排出量TNOxと一致す
るように前記目標EGR率をフィードバック制御する手
段92とを設けた。
As shown in FIG. 86, the fifteenth aspect of the present invention includes an apparatus 81 for injecting and supplying fuel, and performs post-injection by the fuel supply apparatus 81 in an expansion or exhaust stroke after the main injection of fuel. In an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine in which unburned HC by injection is supplied as a reducing agent to a NOx catalyst provided in an exhaust passage, an EGR valve 82 for controlling an EGR amount, an engine speed Ne and an engine speed Ne. Means 83 for calculating target EGR rate based on load
A means 84 for controlling the degree of opening of the EGR valve 82 based on the target EGR rate, a sensor 85 for detecting the NOx concentration upstream of the catalyst, and a measured NOx emission amount RNOx based on the sensor detection value. Calculating means 86 and a reference HC based on the engine speed Ne and the engine load.
Means 101 for calculating the discharge amount MHC, and at least an injection timing correction value KIHC and an air-fuel ratio correction value K
AFHC, water temperature correction value KTWHC, EGR correction value KEG
Means for calculating at least one of the RHCs, and correcting the reference value with these correction values to obtain a basic HC emission amount HCB
And a measured HC / HC which is a ratio of the basic HC discharge amount HCB to the measured NOx discharge amount RNOx.
NOx ratio I Means 104 for calculating HNr and the actual measured HC / NOx ratio I HNr and target HC / NOx ratio T H
Means 90 for calculating the required HC amount HC0 according to the difference or ratio of Nr; means 91 for calculating the fuel amount Qfaf0 for the post-injection based on the required HC amount HC0;
Means 92 for performing feedback control of the target EGR rate so that the x emission amount RNOx matches the target NOx emission amount TNOx is provided.

【0022】第16の発明では、第14または第15の
発明において前記NOx濃度センサ85の検出遅れを一
次遅れとみなし、前記NOx濃度センサ検出値に対して
時定数相当値分だけの進み処理を行う。
According to a sixteenth aspect, in the fourteenth aspect or the fifteenth aspect, the detection delay of the NOx concentration sensor 85 is regarded as a first-order delay, and a process of advancing the detected value of the NOx concentration sensor by a value equivalent to a time constant is performed. Do.

【0023】[0023]

【発明の効果】第1の発明では、実際のHC/NOx比
と目標HC/NOx比の差または比に応じて要求HC量
を演算するので、運転中の主噴射時期、空燃比、水温、
EGR制御を行う場合はEGR率が基準となる主噴射時
期、基準となる空燃比、基準となる水温、EGR制御を
行う場合は基準となるEGR率に対してずれることがあ
っても、要求HC量を過不足なく求めることができ、こ
れによってエンジン回転数とエンジン負荷からマップを
検索して後噴射量を求めるものよりも、必要なHC量だ
けを精度良く供給できる。
In the first invention, the required HC amount is calculated according to the difference or ratio between the actual HC / NOx ratio and the target HC / NOx ratio, so that the main injection timing during operation, the air-fuel ratio, the water temperature,
If EGR control is performed, the required HC may be deviated from a reference main injection timing, a reference air-fuel ratio, a reference water temperature, and a reference EGR rate. The amount can be determined without excess or deficiency, whereby only the necessary amount of HC can be supplied with higher accuracy than that in which a map is retrieved from the engine speed and the engine load to determine the post-injection amount.

【0024】第2の発明では、NOx転換率が低下する
SV比の大きい領域で後噴射を中止するので、この領域
でも後噴射を実行することによる燃費の悪化やHCの増
大を防止できる。
In the second aspect of the present invention, the post-injection is stopped in the region where the NOx conversion rate is low and the SV ratio is large. Therefore, in this region, deterioration of fuel efficiency and increase in HC due to execution of the post-injection can be prevented.

【0025】NOx触媒は、排気中の酸素濃度(あるい
は空気過剰率)に応じてHCを酸化してしまう作用があ
るため(図62参照)、NOxを還元するためには排気
中の酸素濃度に応じてHCが酸化される以上のHCを供
給する必要があるのであるが、第4の発明では、排気中
の酸素濃度に応じて後噴射量を補正するので、触媒が排
気中の酸素濃度に応じてHCを酸化する場合であって
も、後噴射量を正確に算出できる。
Since the NOx catalyst has an effect of oxidizing HC according to the oxygen concentration (or excess air ratio) in the exhaust gas (see FIG. 62), in order to reduce NOx, the NOx catalyst needs to reduce the oxygen concentration in the exhaust gas. Although it is necessary to supply more HC than the HC is oxidized accordingly, in the fourth invention, the post-injection amount is corrected in accordance with the oxygen concentration in the exhaust gas. Even when HC is oxidized accordingly, the post-injection amount can be accurately calculated.

【0026】第6の発明では、吸着剤にHCが吸着され
たり、吸着剤よりHCが脱離したりする状態でも、要求
HCを正確に与えることができる。
In the sixth aspect, the required HC can be accurately given even in a state where HC is adsorbed on the adsorbent or HC is desorbed from the adsorbent.

【0027】第8の発明では、精密なEGR量の予測と
制御が可能となる。
According to the eighth aspect, it is possible to accurately predict and control the EGR amount.

【0028】第9の発明では、触媒表面温度がしきい値
以下のとき後噴射を中止するので、触媒表面温度がしき
い値以下のときにも後噴射を行うことによる燃費の悪化
やHCの増大を防止できる。
According to the ninth aspect, the post-injection is stopped when the catalyst surface temperature is equal to or lower than the threshold value. An increase can be prevented.

【0029】第10の発明では触媒表面温度が触媒表面
の活性温度しきい値よりわずかに低いとき、また第12
の発明では触媒を流れる排気の温度が触媒の活性温度し
きい値よりわずかに低いとき主噴射時期の遅角補正によ
り排気温度を上昇させるので、触媒の活性域が拡大す
る。
According to the tenth aspect, when the catalyst surface temperature is slightly lower than the activation temperature threshold of the catalyst surface,
According to the invention, when the temperature of the exhaust gas flowing through the catalyst is slightly lower than the threshold value of the activation temperature of the catalyst, the exhaust temperature is raised by retarding the main injection timing, so that the activation range of the catalyst is expanded.

【0030】第13の発明では、モデル規範制御により
応答遅れなく触媒を通過する排気の温度を予測できるの
で、応答遅れの大きい排気温度センサにより後噴射時期
を決定するもの比して、過渡時の後噴射時期を適切に与
えることができる。
According to the thirteenth aspect, the temperature of the exhaust gas passing through the catalyst can be predicted without a response delay by the model reference control. The post-injection timing can be given appropriately.

【0031】第14と第15の各発明では、触媒上流側
に設けたNOx濃度センサ検出値に基づいて実測NOx
排出量を演算し、この実測NOx排出量に基づいて実測
HC/NOx比I HNrを演算するとともに、実測N
Ox排出量が目標NOx排出量と一致するように目標E
GR率をフィードバック制御するので、NOx排出量の
制御精度が高まり、これによってモデルが実際と合わな
くなる領域においても、後噴射によるHC量の過不足を
抑制して、HCとNOxの各排出量をさらに低減するこ
とができる。また、NOx濃度センサを触媒の下流に設
ける場合に比べて制御応答がよく、かつ低濃度型のセン
サでなくともよいので、検出精度の確保や生産バラツキ
の抑制が可能である。
In the fourteenth and fifteenth inventions, the measured NOx is determined based on the detected value of the NOx concentration sensor provided on the upstream side of the catalyst.
The emission amount is calculated, and the measured HC / NOx ratio I is calculated based on the measured NOx emission amount. Calculate HNr and measure N
The target E is set so that the Ox emission amount matches the target NOx emission amount.
Since the GR rate is feedback-controlled, the control accuracy of the NOx emission amount is improved, so that even in a region where the model does not match the actual condition, the excess and deficiency of the HC amount due to the post-injection is suppressed, and the respective emission amounts of HC and NOx are reduced. It can be further reduced. In addition, the control response is better than when a NOx concentration sensor is provided downstream of the catalyst, and the sensor need not be a low-concentration sensor, so that it is possible to ensure detection accuracy and suppress production variations.

【0032】第16の発明では、NOx濃度センサに過
渡時の遅れがあっても、実測NOx排出量を精度良く求
めることができる。
According to the sixteenth aspect, even if the NOx concentration sensor has a delay during the transition, the measured NOx emission can be accurately obtained.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】図1において、排気通路53にN
Ox触媒1を備える。これはたとえば銅系ゼオライト触
媒(CU/ZSM−5)である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG.
An Ox catalyst 1 is provided. This is, for example, a copper-based zeolite catalyst (CU / ZSM-5).

【0034】エンジンには公知のコモンレール式の燃料
噴射装置10を備える。
The engine is provided with a well-known common rail type fuel injection device 10.

【0035】これを図2により概説すると(詳細は特開
昭9−112251号公報参照)、この燃料噴射装置1
0は、主に燃料タンク11、燃料供給通路12、サプラ
イポンプ14、コモンレール(蓄圧室)16、気筒毎に
設けられる燃料噴射弁17からなり、サプライポンプ1
4により加圧された燃料は燃料供給通路15を介してコ
モンレール16にいったん蓄えられたあと、コモンレー
ル16の高圧燃料が気筒数分の燃料噴射弁17に分配さ
れる。
FIG. 2 outlines this (for details, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-112251).
Numeral 0 mainly includes a fuel tank 11, a fuel supply passage 12, a supply pump 14, a common rail (accumulation chamber) 16, and a fuel injection valve 17 provided for each cylinder.
After the fuel pressurized by 4 is temporarily stored in the common rail 16 via the fuel supply passage 15, the high-pressure fuel in the common rail 16 is distributed to the fuel injection valves 17 for the number of cylinders.

【0036】噴射ノズル17は、針弁18、ノズル室1
9、ノズル室19への燃料供給通路20、リテーナ2
1、油圧ピストン22、針弁18を閉弁方向(図で下
方)に付勢するリターンスプリング23、油圧ピストン
22への燃料供給通路24、この通路24に介装される
三方弁(電磁弁)25などからなり、バルブボディ内の
通路20と24が連通して油圧ピストン22上部とノズ
ル室19にともに高圧燃料が導かれる三方弁25のOF
F時(ポートAとBが連通、ポートBとCが遮断)に
は、油圧ピストン22の受圧面積が針弁18の受圧面積
より大きいことから、針弁18が着座状態にあるが、三
方弁25がON状態(ポートAとBが遮断、ポートBと
Cが連通)になると、油圧ピストン22上部の燃料が戻
し通路28を介して燃料タンク11に戻され、油圧ピス
トン22に作用する燃料圧力が低下する。これによって
針弁18が上昇して噴射弁先端の噴孔より燃料が噴射さ
れる。三方弁25をふたたびOFF状態に戻せば、油圧
ピストン22に蓄圧室16の高圧燃料が導びかれて燃料
噴射が終了する。つまり、三方弁25のON時間により
燃料噴射量が調整され、蓄圧室16の圧力が同じであれ
ば、ON時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。2
6は逆止弁、27はオリフィスである。
The injection nozzle 17 includes a needle valve 18 and the nozzle chamber 1.
9, fuel supply passage 20 to nozzle chamber 19, retainer 2
1. Hydraulic piston 22, return spring 23 for urging needle valve 18 in the valve closing direction (downward in the figure), fuel supply passage 24 to hydraulic piston 22, three-way valve (electromagnetic valve) interposed in this passage 24 25, etc., the passages 20 and 24 in the valve body communicate with each other, and the high pressure fuel is guided to both the upper part of the hydraulic piston 22 and the nozzle chamber 19.
At the time of F (ports A and B communicate with each other and ports B and C shut off), since the pressure receiving area of the hydraulic piston 22 is larger than the pressure receiving area of the needle valve 18, the needle valve 18 is seated, but the three-way valve When the valve 25 is turned on (the ports A and B are shut off and the ports B and C communicate), the fuel above the hydraulic piston 22 is returned to the fuel tank 11 via the return passage 28, and the fuel pressure acting on the hydraulic piston 22 Decrease. As a result, the needle valve 18 rises and fuel is injected from the injection hole at the tip of the injection valve. When the three-way valve 25 is returned to the OFF state again, the high-pressure fuel in the accumulator 16 is guided to the hydraulic piston 22, and the fuel injection ends. In other words, the fuel injection amount is adjusted by the ON time of the three-way valve 25, and if the pressure in the accumulator 16 is the same, the longer the ON time, the larger the fuel injection amount. 2
6 is a check valve and 27 is an orifice.

【0037】この燃料噴射装置10にはさらに、コモン
レール圧力を制御するため、サプライポンプ14から吐
出された燃料を戻す通路13に圧力制御弁31を備え
る。この圧力制御弁31はコントロールユニット41か
らのデューティ信号に応じて通路13の流路面積を変え
るためのもので、コモンレール16への燃料吐出量を調
整することによりコモンレール圧力を制御する。コモン
レール16の燃料圧力によっても燃料噴射量は変化し、
三方弁25のON時間が同じであれば、コモンレール1
6の燃料圧力が高くなるほど燃料噴射量が多くなる。
The fuel injection device 10 is further provided with a pressure control valve 31 in the passage 13 for returning the fuel discharged from the supply pump 14 in order to control the common rail pressure. The pressure control valve 31 is for changing the flow area of the passage 13 according to a duty signal from the control unit 41, and controls the common rail pressure by adjusting the amount of fuel discharged to the common rail 16. The fuel injection amount also changes depending on the fuel pressure of the common rail 16,
If the ON time of the three-way valve 25 is the same, the common rail 1
The fuel injection amount increases as the fuel pressure of No. 6 increases.

【0038】コモンレール圧力PCR1を検出するセン
サ32からの信号が、アクセル開度センサ33(アクセ
ルペダルの踏み込み量に比例した出力Lを発生)、クラ
ンク角センサ34(エンジン回転数とクランク角度を検
出)、クランク角センサ35(気筒判別を行う)、水温
センサ36とともに入力されるコントロールユニット4
1では、エンジン回転数とアクセル開度に応じて主噴射
の目標燃料噴射量Qfとコモンレール16の目標圧力を
演算し、圧力センサ32により検出されるコモンレール
圧力がこの目標圧力と一致するように圧力制御弁31を
介してコモンレール16の燃料圧力をフィードバック制
御する。また、演算した主噴射の目標燃料噴射量Qfに
対応して三方弁25のON時間を制御するほか、主噴射
とは別に各気筒の膨張行程もしくは排気行程で後噴射を
行って未燃HCをNOx触媒1に供給する。
A signal from the sensor 32 for detecting the common rail pressure PCR1 is an accelerator opening sensor 33 (which generates an output L proportional to the amount of depression of the accelerator pedal), and a crank angle sensor 34 (for detecting the engine speed and the crank angle). Control unit 4 which is input together with a crank angle sensor 35 (which performs cylinder discrimination) and a water temperature sensor 36
In step 1, the target fuel injection amount Qf of the main injection and the target pressure of the common rail 16 are calculated in accordance with the engine speed and the accelerator opening, and the pressure is set such that the common rail pressure detected by the pressure sensor 32 matches this target pressure. The fuel pressure of the common rail 16 is feedback-controlled via the control valve 31. Further, in addition to controlling the ON time of the three-way valve 25 in accordance with the calculated target fuel injection amount Qf of the main injection, post-injection is performed separately from the main injection in the expansion stroke or exhaust stroke of each cylinder to remove unburned HC. It is supplied to the NOx catalyst 1.

【0039】エンジンにはまた排気還流装置(EGR装
置)を備える。これを図3で説明すると、51はディー
ゼルエンジンの本体、52は吸気通路、53は排気通
路、54は排気通路53の排気の一部を吸気通路に還流
するための通路(EGR通路)である。
The engine also has an exhaust gas recirculation device (EGR device). Referring to FIG. 3, reference numeral 51 denotes a main body of the diesel engine; 52, an intake passage; 53, an exhaust passage; and 54, a passage (EGR passage) for returning a part of the exhaust gas from the exhaust passage 53 to the intake passage. .

【0040】吸気通路52は吸入空気量を計測するため
のエアフローメータ55が設置され、その下流に吸入空
気を2段階に絞り込む吸気絞り弁56が設けられる。こ
の吸気絞り弁56の下流側に前記したEGR通路54が
接続され、またEGR通路54の途中には排気還流量を
コントロールするための弁(EGR弁)57が介装され
る。
An air flow meter 55 for measuring the amount of intake air is provided in the intake passage 52, and an intake throttle valve 56 for reducing intake air in two stages is provided downstream thereof. The aforementioned EGR passage 54 is connected downstream of the intake throttle valve 56, and a valve (EGR valve) 57 for controlling the exhaust gas recirculation amount is provided in the EGR passage 54.

【0041】したがって、排気通路53から吸気通路5
2に流れる排気の還流量は、吸気絞り弁56の開度に応
じて発生する吸入負圧と、排気通路53との排気圧力と
の差圧に応じるとともに、そのときのEGR弁57の開
度に対応して決定される。
Therefore, from the exhaust passage 53 to the intake passage 5
The amount of recirculation of the exhaust gas flowing to the exhaust valve 2 depends on the differential pressure between the suction negative pressure generated according to the opening degree of the intake throttle valve 56 and the exhaust pressure with the exhaust passage 53 and the opening degree of the EGR valve 57 at that time. Is determined in correspondence with

【0042】前記吸気絞り弁56は負圧アクチュエータ
56aにより開度が2段階に制御され、負圧アクチュエ
ータ56aには第1の電磁弁61を介して図示しないバ
キュームポンプからの負圧を導く第1負圧通路62と、
第2の電磁弁63を介して同じく負圧を導く第2負圧通
路64とが接続され、これら電磁弁61、62によって
調圧された負圧により、吸気絞り弁56の開度を2段階
に制御し、その下流に発生する吸入負圧をコントロール
するようになっている。
The opening degree of the intake throttle valve 56 is controlled in two stages by a negative pressure actuator 56a, and a first pressure is introduced to the negative pressure actuator 56a via a first electromagnetic valve 61 from a vacuum pump (not shown). A negative pressure passage 62;
A second negative pressure passage 64 for guiding a negative pressure is also connected via a second electromagnetic valve 63, and the negative pressure regulated by the electromagnetic valves 61 and 62 adjusts the opening degree of the intake throttle valve 56 in two stages. And the suction negative pressure generated downstream thereof is controlled.

【0043】たとえば、第1の電磁弁61が負圧導入を
やめ、大気圧を導入し、第2の電磁弁63が負圧を導入
しているときは、負圧アクチュエータ56aの負圧は弱
く、吸気絞り弁56の開度は比較的大きくなり、これに
対して、第1の電磁弁61も負圧を導入しているときは
負圧が強く、吸気絞り弁56の開度は小さくなる。ま
た、第1、第2の電磁弁61、63がともに大気圧を導
入しているときは、吸気絞り弁56はリターンスプリン
グにより、全開位置に保持される。
For example, when the first solenoid valve 61 stops introducing negative pressure and introduces atmospheric pressure, and the second solenoid valve 63 introduces negative pressure, the negative pressure of the negative pressure actuator 56a is weak. The opening degree of the intake throttle valve 56 is relatively large. On the other hand, when the first solenoid valve 61 is also introducing a negative pressure, the negative pressure is high and the opening degree of the intake throttle valve 56 is small. . When both the first and second solenoid valves 61 and 63 are introducing atmospheric pressure, the intake throttle valve 56 is held at the fully open position by the return spring.

【0044】前記EGR弁57はステップモータ57a
の回転によってリフト量が変化し、その開度が調整さ
れ、この開度に応じてEGR通路54を通って吸気中に
流入する排気還流量が増減する。なお、57bはEGR
弁57の開度を検出する手段である。
The EGR valve 57 has a step motor 57a.
The amount of lift changes due to the rotation of, and the opening thereof is adjusted, and the amount of exhaust gas recirculation flowing into the intake air through the EGR passage 54 increases or decreases according to the opening. 57b is EGR
This is a means for detecting the opening of the valve 57.

【0045】コントロールユニット41では、前記した
第1、第2電磁弁61、63とステップモータ57aの
作動を制御し、排気還流量を制御する。
The control unit 41 controls the operation of the first and second solenoid valves 61 and 63 and the step motor 57a to control the amount of exhaust gas recirculation.

【0046】図1に戻り、2は排気タービン2aと吸気
コンプレッサ2bとが同軸配置されるターボチャージ
ャ、3は吸気コンプレッサ2bの下流かつコレクタ52
aの上流の吸気通路に設けられるインタークーラ、4は
スワール制御弁である。
Returning to FIG. 1, reference numeral 2 denotes a turbocharger in which an exhaust turbine 2a and an intake compressor 2b are coaxially arranged, and 3 denotes a downstream of the intake compressor 2b and a collector 52.
An intercooler 4 provided in the intake passage upstream of a is a swirl control valve.

【0047】さて、運転中の主噴射時期が、基準となる
主噴射時期に対して、運転中の空燃比が、基準となる空
燃比に対して、運転中の水温が、基準となる水温に対し
て、EGR制御を行う場合の運転中のEGR率が、基準
となるEGR率に対してそれぞれずれることがあり、こ
の場合には要求HC量が基準値より変化する。
Now, the main fuel injection timing during operation is compared with the reference main injection timing. The air-fuel ratio during operation is relative to the reference air-fuel ratio, and the water temperature during operation is equal to the reference water temperature. On the other hand, the EGR rate during operation when performing the EGR control may deviate from the reference EGR rate, respectively. In this case, the required HC amount changes from the reference value.

【0048】しかしながら、従来装置のように、後噴射
量をエンジンの回転数と負荷等の運転条件からマップ検
索により求めるだけでは、この運転中の主噴射時期、空
燃比、水温、EGR制御を行う場合のEGR率の各ずれ
に対応できず、後噴射により供給されるHC量に過不足
を生じる。
However, as in the conventional apparatus, the main injection timing, the air-fuel ratio, the water temperature, and the EGR control during this operation are performed simply by obtaining the post-injection amount from the operating conditions such as the engine speed and the load by a map search. It is not possible to cope with each deviation of the EGR rate in the case, and the amount of HC supplied by the post-injection becomes excessive or deficient.

【0049】これに対処するため、本発明の第1実施形
態では、エンジンの回転数Neとエンジンの負荷に基づ
いて基準HC排出量MHCと基準NOx排出量MNOx
を演算し、これらに対して噴射時期補正値KITHC、
KITNOx、空燃比補正値KAFHC、KAFNO
X、水温補正値KTWHC、KTWNOx、EGR制御
を行う場合はEGR補正値KEGRHC、KEGRNO
xを演算し、これら補正値でこれに対応する前記基準値
を補正して基本HC排出量HCBと基本NOx排出量N
OxBを演算し、これらの比である実際のHC/NOx
比I HNrを演算し、この実際のHC/NOx比I
HNrと目標HC/NOx比T HNrの差に応じて要求
HC量HC0を演算し、この要求HC量HC0に基づい
て後噴射量Qfaf0を演算する。
To deal with this, in the first embodiment of the present invention, the reference HC emission MHC and the reference NOx emission MNOx are determined based on the engine speed Ne and the engine load.
Are calculated, and the injection timing correction value KIHC,
KITNOx, air-fuel ratio correction values KAFHC, KAFNO
X, water temperature correction values KTWHC, KTWNOx, and EGR correction values KEGRHC, KEGRNO when performing EGR control
x, and these correction values are used to correct the corresponding reference value to obtain a basic HC emission HCB and a basic NOx emission N
OxB is calculated, and these ratios, that is, the actual HC / NOx
Ratio I HNr is calculated and this actual HC / NOx ratio I is calculated.
HNr and target HC / NOx ratio T The required HC amount HC0 is calculated according to the difference in HNr, and the post-injection amount Qfaf0 is calculated based on the required HC amount HC0.

【0050】コントロールユニット41で行われるこの
制御を次に詳述する。
The control performed by the control unit 41 will be described in detail below.

【0051】EGR制御について、その制御の大まかな
ブロック図を図4に、詳細なフローチャートおよびその
フローに使うマップやテーブルを図5〜図28に(図5
〜図21については特願平9−125892号によりす
でに提案している)、また後噴射の噴射時期および後噴
射量の各制御について、その制御の大まかなブロック図
を図29に、詳細なフローチャートおよびそのフローに
使うマップやテーブルを図30〜図58にそれぞれ示
す。
FIG. 4 shows a rough block diagram of the EGR control, and FIGS. 5 to 28 show detailed flowcharts and maps and tables used in the flow.
21 to FIG. 21 have already been proposed in Japanese Patent Application No. 9-125892), and FIG. 29 is a schematic block diagram of the control of each control of the post-injection injection timing and post-injection amount. FIGS. 30 to 58 show maps and tables used for the flow.

【0052】ここで、コントロールユニット41で行わ
れる制御方法はモデル規範制御(多変数入力制御系のモ
デルを用いた制御の一つ)である。
Here, the control method performed by the control unit 41 is model reference control (one of controls using a model of a multivariable input control system).

【0053】このため、アクセル開度センサ33、クラ
ンク角センサ34、35、水温センサ36以外のセンサ
といえば、エアフローメータ55とこのエアフローメー
タ55近傍に設けた吸気温度センサ71だけで、制御上
で必要となる各種のパラメータ(たとえば後述する吸気
圧、排気圧など)はコントロールユニット41内ですべ
て予測演算することになる。なお、モデル規範制御のイ
メージは、たとえば図4や図29において各ブロック
が、その各ブロックに与えられた演算を、回りのブロッ
クとの間でパラメータの授受を行いつつ瞬時に行うとい
うものである。近年、モデル規範制御の理論的解析が急
速に進んだことから、エンジン制御への適用が可能とな
り、現在、実用上も問題ないレベルにあることを実験に
より確認している。
For this reason, the sensors other than the accelerator opening sensor 33, the crank angle sensors 34 and 35, and the water temperature sensor 36 are controlled only by the air flow meter 55 and the intake air temperature sensor 71 provided near the air flow meter 55. Various necessary parameters (for example, intake pressure and exhaust pressure, which will be described later) are all predicted and calculated in the control unit 41. The image of the model reference control is, for example, that each block in FIG. 4 or FIG. 29 performs the operation given to each block instantaneously while exchanging parameters with surrounding blocks. . In recent years, rapid theoretical analysis of model reference control has made it possible to apply it to engine control, and it has been confirmed by experiments that it is at a practically acceptable level at present.

【0054】以下、EGR制御について先願装置と同様
の部分を先に説明し、その後に本願発明部分の説明に移
る。
Hereinafter, the same parts of the EGR control as those of the prior application will be described first, and then the description will proceed to the parts of the present invention.

【0055】まず図5は吸気圧(吸気マニホールド内)
の演算フローで、Ref信号(クランク角の基準位置信
号)に同期して実行する。
First, FIG. 5 shows the intake pressure (in the intake manifold).
Is executed in synchronization with the Ref signal (reference position signal of the crank angle).

【0056】ステップ1ではシリンダ吸入新気量Qacと
シリンダ吸入EGR量Qec、吸入新気温度Ta、EGR
温度Te、体積効率相当値Kinを読み込むが、これら5
つの各パラメータの演算については、それぞれ別のフロ
ーにしたがって後で詳しく説明する。
In step 1, the cylinder intake fresh air amount Qac, the cylinder intake EGR amount Qec, the intake fresh air temperature Ta, EGR
The temperature Te and the volume efficiency equivalent value Kin are read.
The calculation of each of the three parameters will be described later in detail according to different flows.

【0057】ステップ2ではこれらのパラメータに基づ
いて Pm= { (Qac×Ta+Qec×Te)×R×Kpm) } /(Kin×Kvol)+Opm … (1) ただし、R : 気体定数 Kvol : 1シリンダ容積/吸気系容積 Kpm、Opm : 定数 の式(理論式)により吸気圧Pmを計算する。なお、Pm
の初期値はROMに記憶させておく。
In step 2, based on these parameters, Pm = {(Qac × Ta + Qec × Te) × R × Kpm)} / (Kin × Kvol) + Opm (1) where R: gas constant Kvol: one cylinder volume / Intake system volume Kpm, Opm: Intake pressure Pm is calculated from the equation (theoretical equation) of constant. Note that Pm
Is stored in the ROM.

【0058】図6は排気圧(EGR取り出し口)の演算
フローである。
FIG. 6 is a calculation flow of the exhaust pressure (EGR outlet).

【0059】ステップ1ではシリンダから排出される排
気量Qexh、排気温度Texh、エンジン回転数Neを読み
込む。ただし、排気量Qexhと排気温度Texhの各パラメ
ータの演算については、別のフローにより後で詳しく説
明する。
In step 1, the amount of exhaust Qexh discharged from the cylinder, the exhaust temperature Texh, and the engine speed Ne are read. However, the calculation of each parameter of the exhaust gas amount Qexh and the exhaust gas temperature Texh will be described later in detail by another flow.

【0060】ステップ2では排気圧Pexhを Pexh=(Qexh×Ne/Kcon)2×Texh×Kpexh+Opexh … (2) ただし、Kcon、Kpexh、Opexh:定数 の式(次元解析より求めた実験式)により計算する。な
お、Pexhの初期値はROMに記憶させておく。
In step 2, the exhaust pressure Pexh is calculated by the following equation: Pexh = (Qexh × Ne / Kcon) 2 × Texh × Kpexh + Opexh (2) where Kcon, Kpexh, and Opexh are constants (experimental expressions obtained from dimensional analysis). I do. The initial value of Pexh is stored in the ROM.

【0061】次に上記した各パラメータの演算方法につ
いて説明する。
Next, a method of calculating each of the above parameters will be described.

【0062】まず、図7はシリンダ吸入新気量Qacを演
算するフローである。ステップ1ではエアフローメータ
AMFの出力電圧を読み込み、ステップ2でこの出力電
圧からテーブル変換により吸気量を演算する。ステップ
3では吸気脈動の影響をならすためこの吸気量演算値に
対して加重平均処理を行う。
FIG. 7 is a flow chart for calculating the cylinder intake fresh air amount Qac. In step 1, the output voltage of the air flow meter AMF is read, and in step 2, the intake air amount is calculated from this output voltage by table conversion. In step 3, a weighted averaging process is performed on the calculated intake air amount to smooth out the influence of the intake pulsation.

【0063】ステップ4ではエンジン回転数Neを読み
込み、ステップ5においてこの回転数Neと前記した吸
気量の加重平均値Qas0とから、1シリンダ当たりの吸
気量Qac0を、 Qac0=(Qas0/Ne)×KCON # ただし、KCON #: 定数 の式により計算する。
At step 4, the engine speed Ne is read. At step 5, the intake air amount Qac0 per cylinder is calculated from the engine speed Ne and the weighted average value Qas0 of the intake air amount as follows: Qac0 = (Qas0 / Ne) × KCON #, where KCON # is a constant.

【0064】ステップ6ではこのQac0のn回演算分の
ディレイ処理を行い、このディレイ処理後の値Qac0・
-nをコレクタ52a入口の新気量Qacnとして算出す
る。これはエアフローメータ55からコレクタ52a入
口までの吸入空気の遅れを考慮したものである。
In step 6, delay processing for this n-time operation of Qac0 is performed, and the value Qac0 ·
Z- n is calculated as the fresh air amount Qacn at the inlet of the collector 52a. This takes into account the delay of the intake air from the air flow meter 55 to the inlet of the collector 52a.

【0065】ステップ7では容積比Kvolと体積効率相
当値Kinを用い、上記のコレクタ52a入口の新気量Q
acnから Qac=Qacn-1×(1−Kvol×Kin)+Qacn×Kvol×Kin … (3) ただし、Qacn-1:Qacの前回値 の式により遅れ処理を行ってシリンダ吸入新気量(シリ
ンダに吸入される新気量)Qacを求める。これはコレク
タ52a入口からシリンダまでの吸入空気の遅れを考慮
したものである。
In step 7, the volume ratio Kvol and the volume efficiency equivalent value Kin are used to calculate the fresh air amount Q at the inlet of the collector 52a.
From acn Qac = Qacn -1 × (1−Kvol × Kin) + Qacn × Kvol × Kin (3) where Qacn -1 is a delay process based on the previous value of Qac and the cylinder intake fresh air amount ( The amount of fresh air sucked into the cylinder) Qac is obtained. This takes into account the delay of the intake air from the inlet of the collector 52a to the cylinder.

【0066】図8はシリンダ吸入EGR量Qecを演算す
るフローである。
FIG. 8 is a flowchart for calculating the cylinder intake EGR amount Qec.

【0067】この演算内容は上記図7に示したシリンダ
吸入新気量Qacの演算方法と同様である。ステップ1で
後述(図16参照)のようにして求めるEGR量Qeを
読み込み、ステップ2でエンジン回転数Neを読み込
む。ステップ3でQeに対して加重平均処理を行い、ス
テップ4ではQeの加重平均値であるQes0とNeと定数
KCON # とからコレクタ52a入口かつ1シリンダ
当たりの吸入EGR量Qecnを計算する。さらに、ステ
ップ5でこのコレクタ52a入口かつ1シリンダ当たり
の吸入EGR量Qecnと容積比Kvol、体積効率相当値
Kinを用いて、 Qec=Qecn-1×(1−Kvol×Kin)+Qecn×Kvol×Kin … (4) ただし、Qecn-1:Qecの前回値の式により遅れ処理を
行ってシリンダ吸入EGR量Qecを計算する。これはコ
レクタ52a入口からシリンダまでのEGRガスの遅れ
を考慮したものである。
The content of this calculation is the same as the method of calculating the cylinder intake fresh air amount Qac shown in FIG. In step 1, the EGR amount Qe obtained as described later (see FIG. 16) is read, and in step 2, the engine speed Ne is read. In step 3, a weighted average process is performed on Qe, and in step 4, the intake EGR amount Qecn per cylinder and the inlet of the collector 52a is calculated from Qes0 and Ne, which are the weighted average values of Qe, and a constant KCON #. Further, in step 5, using the intake EGR amount Qecn per cylinder and the intake EGR amount per cylinder, the volume ratio Kvol, and the volume efficiency equivalent value Kin, Qec = Qecn -1 × (1-Kvol × Kin) + Qecn × Kvol × Kin (4) where Qec n-1 : The cylinder intake EGR amount Qec is calculated by performing a delay process using the equation of the previous value of Qec. This takes into account the delay of the EGR gas from the inlet of the collector 52a to the cylinder.

【0068】図9は吸入新気温度Taを演算するフロー
である。ステップ1では吸気圧の前回値Pmn-1と吸気温
度検出値Ta0を読み込み、この吸気圧の前回値Pmn-1
基づいてステップ2で圧力補正係数Ktmpiを、Ktmpi=
Pmn-1×PA # の式より計算する。ただし、PA #
は定数である。
FIG. 9 is a flowchart for calculating the intake fresh air temperature Ta. In step 1 the previous value Pm n-1 of the intake pressure is read intake air temperature detection value Ta0, the pressure correction coefficient Ktmpi Step 2 based on the previous value Pm n-1 of the intake pressure, Ktmpi =
It is calculated from the equation of Pmn -1 × PA #. However, PA #
Is a constant.

【0069】そして、ステップ3ではこの圧力補正係数
Ktmpiに基づいてコレクタ52a入口での吸入新気温度
Taを、Ta=Ta0×Ktmpi+TOFF # の式(近似
式)により計算する。ただし、TOFF # は定数であ
る。TOFF # は水温や車速等により補正してもよ
い。
Then, in step 3, based on the pressure correction coefficient Ktmpi, the intake fresh air temperature Ta at the inlet of the collector 52a is calculated by an equation (approximate expression) of Ta = Ta0 × Ktmpi + TOFF #. Here, TOFF # is a constant. TOFF # may be corrected by water temperature, vehicle speed, or the like.

【0070】図10はコレクタ52a入口のEGRガス
温度Teを演算するフローである。ステップ1で排気温
度TexhとEGR通路内での排気温度降下係数KTLO
S #を読み込み、コレクタ入口52aのEGRガス温
度Teを、Te=Texh×KTLOS # の式により計算
する。これはEGR取り出し口よりコレクタ入口までの
温度降下を考慮したものである。なお排気温度Texhの
演算については後述する。
FIG. 10 is a flowchart for calculating the EGR gas temperature Te at the inlet of the collector 52a. In step 1, the exhaust gas temperature Texh and the exhaust gas temperature drop coefficient KTLO in the EGR passage
S # is read in, and the EGR gas temperature Te at the collector inlet 52a is calculated by the equation Te = Texh × KTLOS #. This takes into account the temperature drop from the EGR outlet to the collector inlet. The calculation of the exhaust temperature Texh will be described later.

【0071】図11は上記した体積効率相当値Kinを演
算するフローである。ステップ1でシリンダ吸入新気量
Qac、主噴射の目標燃料噴射量(以下単に燃料噴射量と
いう)Qf、エンジン回転数Neを読み込む(ただし、燃
料噴射量Qfについては図19により後述する)。ステ
ップ2、3ではシリンダ吸入新気量Qacと回転数Neと
から図12を内容とするマップを検索して体積効率基本
値KinH1を、また燃料噴射量Qfと回転数Neから図1
3を内容とするマップを検索して体積効率負荷補正値K
inH2を求め、ステップ4においてこれらKinH1とK
inH2を乗算して体積効率相当値Kinを求める。
FIG. 11 is a flow chart for calculating the above-mentioned volume efficiency equivalent value Kin. In step 1, the cylinder intake fresh air amount Qac, the target fuel injection amount of the main injection (hereinafter simply referred to as the fuel injection amount) Qf, and the engine speed Ne are read (however, the fuel injection amount Qf will be described later with reference to FIG. 19). In steps 2 and 3, a map containing the contents shown in FIG. 12 is retrieved from the cylinder intake fresh air amount Qac and the rotation speed Ne to find the basic volume efficiency value KinH1 and the fuel injection amount Qf and the rotation speed Ne from FIG.
3 is searched for a volume efficiency load correction value K.
inH2 is obtained, and in step 4, these KinH1 and K
InH2 is multiplied to obtain a volume efficiency equivalent value Kin.

【0072】図14は排気温度Texhを演算するフロー
である。ステップ1、2では燃料噴射量のサイクル処理
値Qf0とシリンダ吸気温度のサイクル処理値Tn0を読み
込む(ただし、いずれも図18により後述する)。さら
に、ステップ3で排気圧の前回値Pexhn-1を読み込む。
FIG. 14 is a flowchart for calculating the exhaust gas temperature Texh. In steps 1 and 2, the cycle processing value Qf0 of the fuel injection amount and the cycle processing value Tn0 of the cylinder intake air temperature are read (both will be described later with reference to FIG. 18). Further, in step 3, the previous value Pexhn -1 of the exhaust pressure is read.

【0073】ステップ4では燃料噴射量のサイクル処理
値Qf0から図15を内容とするテーブルを検索して排気
温度基本値Texhbを求める。
In step 4, a table containing the contents shown in FIG. 15 is retrieved from the cycle processing value Qf0 of the fuel injection amount to obtain the exhaust gas basic value Texhb.

【0074】ステップ5で前記した吸気温度のサイクル
処理値Tn0から排気温度の吸気温度補正係数Ktexh1
を、Ktexh1=(Tn0/TA # )KN # の式により計算
する。ただし、TA #、 KN # は定数である。
In step 5, the intake air temperature correction coefficient Ktexh1 for the exhaust gas temperature is calculated from the intake air cycle processing value Tn0.
Is calculated by the following equation: Ktexh1 = (Tn0 / TA #) KN #. Here, TA # and KN # are constants.

【0075】次に、ステップ6で排気温度の排気圧力補
正係数Ktexh2を、排気圧の前回値Pexhn-1から、Ktex
h2=(Pexhn-1/PA # )( # Ke-1)/ # Keの式によ
り計算する。ただし、PA #、# Keは定数である。
Next, in step 6, the exhaust pressure correction coefficient Ktexh2 of the exhaust temperature is calculated from the previous exhaust pressure value Pexh n-1 by Ktex.
h2 = (Pexh n-1 / PA #) calculated by equation (# Ke-1) / # Ke. Here, PA # and # Ke are constants.

【0076】そして、ステップ7では、排気温度基本値
Texhbに各補正係数Ktexh1、Ktexh2を乗じて排気温度
Texhを計算する。
In step 7, the exhaust gas temperature Texh is calculated by multiplying the exhaust gas basic value Texhb by the respective correction coefficients Ktexh1 and Ktexh2.

【0077】図16はEGR量Qeを演算するフローで
ある。ステップ1では上記した吸気圧Pm、排気圧Pex
h、EGR弁実開度としてのEGR弁実リフト量Lifts
を読み込む。あるいは、ステップモータのように目標値
を与えれば実際のEGR弁リフト量が一義に決まる場合
は、目標EGR弁リフト量でもよい。
FIG. 16 is a flowchart for calculating the EGR amount Qe. In step 1, the above-described intake pressure Pm and exhaust pressure Pex
h, EGR valve actual lift amount Lifts as EGR valve actual opening degree
Read. Alternatively, the target EGR valve lift amount may be used when the actual EGR valve lift amount is uniquely determined by giving a target value like a step motor.

【0078】ステップ2では、このEGR弁実リフト量
Liftsから図17を内容とするテーブルを検索して、E
GR弁流路面積Aveを求める。
In step 2, a table having the contents shown in FIG. 17 is searched from the EGR valve actual lift amount Lifts,
The GR valve channel area Ave is determined.

【0079】そして、ステップ3において、EGR流量
Qeを、これら吸気圧Pmと排気圧Pexh、EGR弁流路
面積Aveとから、Qe=Ave×(Pexh−Pm)1/2×KR
#の式により計算する。ただし、KR # は定数で、
ほぼ2× ρ (ρは排気密度)に等しい。
In step 3, the EGR flow rate Qe is calculated from the intake pressure Pm, the exhaust pressure Pexh, and the EGR valve passage area Ave as follows: Qe = Ave × (Pexh−Pm) 1/2 × KR
Calculate by the formula of #. Where KR # is a constant,
It is approximately equal to 2 × ρ (ρ is the exhaust density).

【0080】図18はシリンダ吸入新気量、燃料噴射
量、シリンダ吸気温度のサイクル処理のフローである。
ステップ1でシリンダ吸入新気量Qac、燃料噴射量Q
f、シリンダ吸気温度Tnを読み込む。なお、シリンダ吸
気温度Tnは、シリンダに吸入される新気とEGRガス
との混合ガスの平均温度、つまりTn=(Qac×Ta+Q
ec×Te)/(Qac+Qec)の式により計算している
(図28により後述する)。
FIG. 18 is a flowchart of a cycle process of the cylinder intake fresh air amount, the fuel injection amount, and the cylinder intake temperature.
In step 1, the cylinder intake new air amount Qac and the fuel injection amount Q
f, Read the cylinder intake air temperature Tn. The cylinder intake air temperature Tn is an average temperature of a mixed gas of fresh air and EGR gas sucked into the cylinder, that is, Tn = (Qac × Ta + Q)
ec × Te) / (Qac + Qec) (described later with reference to FIG. 28).

【0081】ステップ2ではこれらQac、Qf、Tnを用
いてQexh=Qac・Z-(CYLN#-1)、Qf0=Qf・Z-(CYLN
#-2)、Tn0=Tn・Z-(CYLN#-1)の式によりサイクル処
理を施すが、これらはエアフローメータの読み込みタイ
ミングに対しての位相差に基づく補正を行うものであ
る。ただし、CYLN#はシリンダ数である。たとえば
4気筒エンジンでは、燃料の噴射は、エアフローメータ
の読み込みタイミングに対して180CA×(気筒数−
2)ずれるので、シリンダ数から2引いた分だけディレ
イ処理を行う。
In step 2, using these Qac, Qf, and Tn, Qexh = QacZ- (CYLN # -1) and Qf0 = QfZ- (CYLN
# -2) , Tn0 = Tn.Z- (CYLN # -1) , which performs cycle processing, which performs correction based on the phase difference with respect to the reading timing of the air flow meter. Here, CYLN # is the number of cylinders. For example, in a four-cylinder engine, fuel injection takes 180 CA × (number of cylinders−
2) Because of the deviation, delay processing is performed by subtracting 2 from the number of cylinders.

【0082】図19は燃料噴射量Qfを演算するフロー
である。ステップ1でエンジン回転数Neとコントロー
ルレバー開度(アクセルペダル開度により定まる)CL
を読み込み、ステップ2でこれらNeとCLから図20
を内容とするマップを検索して基本燃料噴射量Mqdrvを
求める。
FIG. 19 is a flowchart for calculating the fuel injection amount Qf. At step 1, the engine speed Ne and the control lever opening (determined by the accelerator pedal opening) CL
20 is read from these Ne and CL in step 2 in FIG.
Is searched to find the basic fuel injection amount Mqdrv.

【0083】ステップ3ではこの基本燃料噴射量に対し
てエンジン冷却水温等に基づいて各種の補正を行い、こ
の補正後の値Qf1に対してさらにステップ4で図21を
内容とするマップに基づいて、燃料噴射量の最大値Qf1
MAXによる制限を行い、制限後の値を燃料噴射量Qfとし
て演算する。
In step 3, various corrections are made to the basic fuel injection amount based on the engine cooling water temperature and the like, and the corrected value Qf1 is further processed in step 4 based on the map shown in FIG. , The maximum value of the fuel injection amount Qf1
The restriction by MAX is performed, and the value after the restriction is calculated as the fuel injection amount Qf.

【0084】これで先願装置と同様の部分の説明を終え
る。
The description of the same parts as in the prior application has been completed.

【0085】次に、図22はEGR弁指令開度としての
EGR弁指令リフト量Lifttを演算するフローである。
ステップ1では吸気圧Pm、排気圧Pexh、要求EGR量
Tqe(図24により後述する)を読み込む。ステップ2
ではEGR弁要求流路面積Tavを、Tav= { (Pexh
−Pm)×KR #} 1/2の式(流体力学の法則)で計算
する。ただし、KR # は補正係数である。ステップ3
ではこのEGR弁要求流路面積Tavより図23を内容と
するテーブルを検索して目標EGR弁開度としてのEG
R弁目標リフト量Mliftを求め、この目標リフト量Mli
ftに対して、ステップ4において、EGR弁の作動遅れ
分の進み処理を行い、その進み処理後の値をEGR弁指
令リフト量Lifttとして求める。
Next, FIG. 22 is a flowchart for calculating the EGR valve command lift amount Liftt as the EGR valve command opening.
In step 1, the intake pressure Pm, the exhaust pressure Pexh, and the required EGR amount Tqe (described later with reference to FIG. 24) are read. Step 2
Then, the required passage area Tav of the EGR valve is defined as Tav = {(Pexh
-Pm) × KR #} Calculated by the formula of 1/2 (the law of fluid dynamics). Here, KR # is a correction coefficient. Step 3
Then, a table having the contents shown in FIG. 23 is retrieved from the required EGR valve flow path area Tav, and EG as the target EGR valve opening degree is searched.
The R valve target lift amount Mlift is obtained, and this target lift amount Mli is obtained.
In step 4, advance processing for the operation delay of the EGR valve is performed on ft, and the value after the advance processing is obtained as the EGR valve command lift amount Liftt.

【0086】このようにして求められたEGR弁指令リ
フト量Lifttが図示しないフローによりステップモータ
57aへと出力され、EGR弁57が駆動される。
[0086] The EGR valve command lift amount Liftt obtained in this manner is output to the step motor 57a by a flow (not shown), and the EGR valve 57 is driven.

【0087】図24は上記の要求EGR量Tqeの演算フ
ローである。ステップ1でエンジン回転数Ne、目標E
GR率Megr(図25により後述する)、シリンダ吸入
新気量Qac、燃料噴射量のサイクル処理値Qf0を読み込
み、ステップ2でシリンダ吸入新気量Qacに目標EGR
率Megrを乗ずることで目標吸入EGR量Tqec0を計算
する。
FIG. 24 is a flowchart for calculating the required EGR amount Tqe. In step 1, the engine speed Ne and the target E
A GR rate Megr (which will be described later with reference to FIG. 25), a cylinder intake new air amount Qac, and a cycle processing value Qf0 of the fuel injection amount are read.
The target intake EGR amount Tqec0 is calculated by multiplying the ratio Megr.

【0088】ステップ3ではこの目標吸入EGR量Tqe
c0に対して Tqec=Tqecn-1・(1−Kin・Kvol)+Tqec0・Kin・Kvol … (5) ただし、Tqecn-1:Tqecnの前回値 の式により吸気系容量分の進み処理を行って目標シリン
ダ吸入EGR量Tqec(1シリンダ当たり)を求める。
In step 3, the target intake EGR amount Tqe
For c0, Tqec = Tqec n-1 · (1-Kin · Kvol) + Tqec0 · Kin · Kvol (5) where Tqec n−1 : The advance processing for the intake system capacity is performed by the expression of the previous value of Tqecn. To obtain the target cylinder intake EGR amount Tqec (per cylinder).

【0089】ステップ4ではこの目標シリンダ吸入EG
R量Tqecと回転数Neと定数KCON#とから要求EG
R流量Tqe(全気筒分)を、Tqe=(Tqec/Ne)×K
CON#の式により計算する。
In step 4, the target cylinder intake EG
Requested EG from R amount Tqec, rotation speed Ne, and constant KCON #
R flow rate Tqe (for all cylinders) is calculated as Tqe = (Tqec / Ne) × K
It is calculated by the formula of CON #.

【0090】図25は上記の目標EGR率Megrを演算
するフローである。ステップ1でエンジン回転数Neと
燃料噴射量Qfとシリンダ吸気温度Tn(図28により後
述する)を読み込み、このうちNeとQfとから図26を
内容とするマップを検索して、目標EGR率基本値Meg
r0を求める。
FIG. 25 is a flowchart for calculating the target EGR rate Megr. In step 1, the engine speed Ne, the fuel injection amount Qf, and the cylinder intake air temperature Tn (which will be described later with reference to FIG. 28) are read, and a map containing the contents of FIG. Value Meg
Find r0.

【0091】ステップ3ではシリンダ吸入ガス温度Tin
tから図27を内容とするテーブルを検索して目標EG
R率補正値Hegr1を求め、この目標EGR率補正値Heg
r1を目標EGR率基本値Megr0に乗ずることによって目
標EGR率Megrを計算する。
In step 3, the cylinder intake gas temperature Tin
From the time t, a table having the contents shown in FIG.
An R rate correction value Hegr1 is obtained, and this target EGR rate correction value Hegr1 is obtained.
The target EGR rate Megr is calculated by multiplying r1 by the target EGR rate basic value Megr0.

【0092】図28は上記のシリンダ吸気温度Tnを演
算するフローである。ステップ1でシリンダ吸入新気量
Qacと吸入新気温度Taとシリンダ吸入EGR量Qecと
EGRガス温度Teを読み込み、これらからTn=(Qac
×Ta+Qec×Te)/(Qac+Qec)の式によりシリン
ダ吸入新気とシリンダ吸入EGRガスの平均温度を求め
てこれをシリンダ吸気温度Tnとする。
FIG. 28 is a flowchart for calculating the cylinder intake air temperature Tn. In step 1, the cylinder intake fresh air amount Qac, intake fresh air temperature Ta, cylinder intake EGR amount Qec, and EGR gas temperature Te are read, and Tn = (Qac
The average temperature of the cylinder intake fresh air and the cylinder intake EGR gas is determined by the formula of × Ta + Qec × Te) / (Qac + Qec), and this is defined as the cylinder intake temperature Tn.

【0093】次に、NOx触媒1にHCを供給するため
の後噴射の時期と量の制御について説明する。
Next, control of the timing and amount of post-injection for supplying HC to the NOx catalyst 1 will be described.

【0094】図30はターボチャージャ2のタービン2
b出口温度相当値Texhcbを演算するフローである。ス
テップ1で排気圧(タービン入口圧でもある)Pexhと
排気温度(タービン入口温度でもある)Texhと排気流
量Qexhを読み込み、ステップ2において排気流量Qexh
と排気温度Texhから図31を内容とするマップを検索
して基準タービン回転数Ntを、また排気流量Qexhから
図32を内容とするテーブルを検索してタービン出口排
気圧(=触媒入口排気圧)Pexhcを求める。
FIG. 30 shows the turbine 2 of the turbocharger 2.
It is a flow for calculating an outlet temperature equivalent value Texhcb. In step 1, the exhaust pressure (also referred to as turbine inlet pressure) Pexh, the exhaust temperature (also referred to as turbine inlet temperature) Texh, and the exhaust flow rate Qexh are read, and in step 2, the exhaust flow rate Qexh is read.
31 from the exhaust temperature Texh and the exhaust gas temperature Texh to search the reference turbine speed Nt, and from the exhaust flow rate Qexh to a table containing the content in FIG. 32 to search the turbine outlet exhaust pressure (= catalyst inlet exhaust pressure). Find Pexhc.

【0095】ステップ3では排気圧Pexhとこのタービ
ン出口排気圧Pexhcの圧力比であるPexh/Pexhcとタ
ービン回転数Ntから図33を内容とするマップ(ター
ビン単体の圧力比、効率性能図より設定する)を検索し
て効率相当値ηtを求める。
In step 3, a map having the contents shown in FIG. 33 is set from the exhaust pressure Pexh, the pressure ratio Pexh / Pexhc of the turbine outlet exhaust pressure Pexhc, and the turbine speed Nt (the pressure ratio of the turbine alone and the efficiency performance diagram). ) To find the efficiency equivalent value ηt.

【0096】ステップ4ではこのようにして求めた効率
相当値ηtを排気温度Texhに乗じた値をタービン出口温
度相当値Texhcbとして求める。
In step 4, a value obtained by multiplying the exhaust gas temperature Texh by the efficiency equivalent value ηt thus obtained is obtained as a turbine outlet temperature equivalent value Texhcb.

【0097】図34は触媒入口温度相当値Texhcを演算
するフローである。ステップ1で上記のタービン出口温
度相当値Texhcbと排気量Qexhと車速VSPとを読み込
み、ステップ2において、車速VSPから図35を内容
とするテーブルを検索して、車速による排気管表面から
の車速温度降下係数KTELOS1を、また同じく車速
VSPから図36を内容とするテーブルを検索して、排
気流速による排気管面への伝熱割合を示す排気流量降下
係数KTELOS2を求める。
FIG. 34 is a flow chart for calculating the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc. In step 1, the turbine outlet temperature equivalent value Texhcb, displacement Qexh, and vehicle speed VSP are read. In step 2, a table containing the contents shown in FIG. 35 is retrieved from the vehicle speed VSP, and the vehicle speed temperature from the exhaust pipe surface according to the vehicle speed is determined. A table containing the contents shown in FIG. 36 is retrieved from the drop coefficient KTELOS1 and the vehicle speed VSP, and an exhaust flow rate drop coefficient KTELOS2 indicating the ratio of heat transfer to the exhaust pipe surface according to the exhaust flow velocity is obtained.

【0098】そして、ステップ3ではこれら係数KTE
LOS1とKTELOS2をタービン出口温度相当値T
exhcbに乗じた値を触媒入口排気温度相当値Texhcとし
て計算する。これは、タービン2b出口より触媒1入口
までの排気温度の低下を考慮するものである。
In step 3, these coefficients KTE
LOS1 and KTELOS2 are converted to turbine outlet temperature equivalent value T
The value multiplied by exhcb is calculated as a catalyst inlet exhaust gas temperature equivalent value Texhc. This takes into account a decrease in the exhaust gas temperature from the outlet of the turbine 2b to the inlet of the catalyst 1.

【0099】図37は、目標後噴射時期(目標とする後
噴射開始時期)ITafterの演算フローである。ステッ
プ1で上記の触媒入口温度相当値Texhcを読み込み、ス
テップ2においてこの触媒入口温度相当値Texhcから図
38を内容とするテーブルを検索して目標後噴射時期I
Tafterを求める。図38において触媒入口温度相当値
Texhcが小さい温度域(つまり低負荷域)が主に使う領
域であり、触媒入口温度相当値Texhcが大きくなる領域
(つまり高負荷域)で遅角させているのは、Texhcが大
きいとHCが燃えてしまうので、これを避けるためであ
る。
FIG. 37 is a flowchart for calculating the post-target injection timing (target post-injection start timing) ITafter. In step 1, the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc is read, and in step 2, a table having the contents shown in FIG. 38 is retrieved from the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc to obtain the target post-injection timing I.
Find Tafter. In FIG. 38, the temperature range where the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc is small (that is, the low load region) is a region mainly used, and the retardation is performed in the region where the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc becomes large (that is, the high load region). This is to avoid HC burning if Texhc is large.

【0100】図39は触媒ベッド温度相当値Texhbdの
演算フローである。ステップ1で上記の触媒入口温度相
当値Texhcを読み込み、ステップ2において、 Texhbd=Texhbdn-1×TDBED#+Texhc×(1−TDBED#) … (6) ただし、Texhbdn-1:Texhbdの前回値 TDBED#:定数(昇温時定数相当値) の式(一次遅れの式)より触媒ベッド温度相当値Texhb
dを計算する。これは、触媒入口温度に対して応答遅れ
をもって触媒ベッド温度が変化するので、これを考慮し
たものである。なお、Texhbdの初期値は一定値でよ
い。
FIG. 39 is a flowchart for calculating the catalyst bed temperature equivalent value Texhbd. In step 1, the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc is read, and in step 2, Texhbd = Texhbd n-1 × TDBED # + Texhc × (1-TDBED #) (6) where Texhbd n-1 is the previous value of Texhbd TDBED #: A catalyst bed temperature equivalent value Texhb from an equation (a first-order lag equation) of a constant (a temperature rising time constant equivalent value).
Calculate d. This takes into account the fact that the catalyst bed temperature changes with a response delay with respect to the catalyst inlet temperature. Note that the initial value of Texhbd may be a constant value.

【0101】図40は触媒1表面積と触媒1を通過する
ガスの質量流量との比であるSV比の演算フローであ
る。ステップ1で排気量Qexhを読み込み、ステップ2
においてSV比=Qexh×ρ/SCAT#の式よりSV
比を計算する。ただし、ρは排気代表比重、SCAT#
は触媒総表面積である。
FIG. 40 is a flowchart for calculating the SV ratio which is the ratio between the surface area of the catalyst 1 and the mass flow rate of the gas passing through the catalyst 1. In step 1, the displacement Qexh is read, and in step 2
From the equation SV ratio = Qexh × ρ / SCAT #
Calculate the ratio. Where ρ is the specific gravity of exhaust gas, SCAT #
Is the total surface area of the catalyst.

【0102】図41は触媒1を通過する排気中の酸素濃
度EXo2の演算フローである。ステップ1で排気量Qex
h、シリンダ吸入EGR量Qec、シリンダ吸入新気量Qa
c、エンジン回転数Ne、燃料噴射量Qfを読み込み、ス
テップ2で排気量Qexhと回転数Neを用いて Qdry=Qexh/ { MOLAIR#×(Ne/2)×NCYL#×60×1000 } … (7) ただし、MOLAIR#:空気の見かけの分子量 NCYL#:気筒数 の式より乾燥空気流量Qdryを求め、ステップ3で燃料
噴射量Qfを用いて Qo=(Qf/1000)/ [ (HF#+CF#) × { CF#/AC#+HF#/(4×AH#) }]… (8) ただし、HF#:Hの質量比 CF#:Cの質量比 AC#:Cの原子量 AH#:Hの原子量 の式より要求酸素量Qoを計算し、これら乾燥空気流量
Qdry、要求酸素量Qoを用い、ステップ4において Ceo2= [{ Qdry×(O2AIR#/100)−Qo } /{ Qdry−(Qf/1000)/(CF#+HF#) ×(HF#/(4×AH#)) }] ×100 …(9) ただし、O2AIR#:大気の酸素濃度 の式により酸素濃度Ceo2を計算する。
FIG. 41 is a flow chart for calculating the oxygen concentration EXo2 in the exhaust gas passing through the catalyst 1. In step 1, the displacement Qex
h, cylinder intake EGR amount Qec, cylinder intake new air amount Qa
c, the engine speed Ne and the fuel injection amount Qf are read, and in step 2, using the displacement Qexh and the speed Ne, Qdry = Qexh / {MOLAIR # × (Ne / 2) × NCYL # × 60 × 1000} ( 7) However, the dry air flow rate Qdry is obtained from the formula of MOLAIR #: apparent molecular weight of air NCYL #: number of cylinders, and Qo = (Qf / 1000) / [(HF # + CF) in step 3 using the fuel injection amount Qf. #) × {CF # / AC # + HF # / (4 × AH #)}] (8) where, HF #: H mass ratio CF #: C mass ratio AC #: Atomic weight of C AH #: H The required oxygen amount Qo is calculated from the formula of the atomic weight of the following formula, and the dry air flow rate Qdry and the required oxygen amount Qo are used. In step 4, Ceo2 = [{Qdry × (O2AIR # / 100) -Qo} / {Qdry- (Qf / 1000) / (CF # + HF #) × (HF # / (4 × A #))}] × 100 ... (9) However, O2AIR #: calculating the oxygen concentration Ceo2 the equation of the oxygen concentration in the atmosphere.

【0103】ステップ5では、シリンダ吸入EGR量Q
ecとシリンダ吸入新気量Qacを用いて実EGR率相当値
Regrを、Regr=(Qec/Qac)×100の式により計算
し、この実EGR率相当値Regrと上記の酸素濃度Ceo2
を用い、ステップ6において、 EXo2= [{ (O2AIR#/100)+(Regr/100)×(Ceo2/100) }/{1+(Regr/100)}]× 100 … (10) の式により排気中の酸素濃度EXo2を計算する。
In step 5, the cylinder intake EGR amount Q
Using the ec and the cylinder intake fresh air amount Qac, an actual EGR rate equivalent value Regr is calculated by the equation of Regr = (Qec / Qac) × 100, and the actual EGR rate equivalent value Regr and the oxygen concentration Ceo2 are calculated.
In step 6, the exhaust gas is exhausted by the formula EXo2 = [{(O2AIR # / 100) + (Regr / 100) × (Ceo2 / 100)} / {1+ (Regr / 100)}] × 100 (10) The oxygen concentration EXo2 in the inside is calculated.

【0104】図42は排気中のHC/NOx比の演算フ
ローである。ステップ1でシリンダ吸入新気量Qac、エ
ンジン回転数Ne、燃料噴射量Qf、目標主噴射時期(目
標とする主噴射の開始時期)ITs、実EGR率相当値
Regrを読み込み、ステップ2でシリンダ吸入新気量Qa
cと燃料噴射量Qfを用いて空燃比Lambdaを、Lambda=
Qac/(THAF#×Qf)の式より計算する。ただ
し、THAF#は定数である。
FIG. 42 is a flow chart for calculating the HC / NOx ratio in the exhaust gas. In step 1, the cylinder intake new air amount Qac, engine speed Ne, fuel injection amount Qf, target main injection timing (target main injection start timing) ITs, and the actual EGR rate equivalent value Regr are read. In step 2, cylinder intake is performed. Fresh air Qa
The air-fuel ratio Lambda is calculated using Lambda = c and the fuel injection amount Qf.
It is calculated from the formula of Qac / (THAF # × Qf). Here, THAF # is a constant.

【0105】ステップ3ではQfとNeから図43と図4
4を内容とするマップを検索して基準NOx排出量MN
Oxと基準HC排出量MHCを求める。
In step 3, Qf and Ne are used as shown in FIGS.
4 is searched to find the reference NOx emission MN
Ox and the reference HC emission amount MHC are obtained.

【0106】ステップ4から7まではこれらに対する各
種補正値を演算する部分である。すなわち、ステップ4
で目標主噴射時期ITsから図45を内容とするテーブ
ルを検索することにより、基準となる噴射時期に対して
運転中の噴射時期がずれている分だけMNOxとMHC
を補正するための値KITNOXとKITHCを、ステ
ップ5で空燃比Lambdaから図46を内容とするテーブ
ルの検索により、基準となる空燃比に対して、運転中の
空燃比がずれている分だけMNOxとMHCを補正する
ための値KAFNOXとKAFHCを、ステップ6で実
EGR率相当値Regrから図47を内容とするテーブル
の検索により、基準となるEGR率に対して、運転中の
EGR率がずれている分だけMNOxとMHCを補正す
るための値KEGRNOXとKEGRHCを、ステップ
7で冷却水温Twから図48を内容とするテーブルの検
索により、基準となる冷却水温に対して、運転中の冷却
水温がずれている分だけMNOxとMHCを補正するた
めの値KTWNOXとKTWHCをそれぞれ求める。
Steps 4 to 7 are for calculating various correction values for these. That is, step 4
45 is searched from the target main injection timing ITs to find that MNOx and MHC are shifted by the amount that the injection timing during operation is shifted from the reference injection timing.
46 are corrected from the air-fuel ratio Lambda in step 5 by searching a table containing the contents of FIG. 46, and the value of MNOx is deviated from the reference air-fuel ratio by the amount that the air-fuel ratio during operation is shifted. The EGR rate during operation is deviated from the reference EGR rate by searching the table containing the contents shown in FIG. 47 from the actual EGR rate equivalent value Regr in step 6 with the values KAFNOX and KAFHC for correcting the MHC and the MHC. The values KEGRNOX and KEGRHC for correcting the MNOx and the MHC are corrected by the search of the cooling water temperature Tw in step 7 with reference to the table shown in FIG. The values KTWNOX and KTWHC for correcting MNOx and MHC are determined by the amount of deviation.

【0107】ここで、基準となる噴射時期、基準となる
空燃比、基準となるEGR率、基準となる冷却水温と
は、標準状態(吸気温度、冷却水温、大気圧)におい
て、エンジン回転数と負荷(燃料噴射量)で設定される
定常運転時の制御目標の値のことである。
Here, the reference injection timing, the reference air-fuel ratio, the reference EGR rate, and the reference cooling water temperature are the same as the engine speed in the standard state (intake air temperature, cooling water temperature, atmospheric pressure). This is the value of the control target during steady operation set by the load (fuel injection amount).

【0108】これら補正値を用い、ステップ8では NOxB=MNOx×KITNOX×KAFNOX×KEGRNOX ×KTWNOX … (11) HCB=MHC×KITHC×KAFHC×KEGRHC ×KTWHC … (12) の式により基本NOx排出量NOxBと基本HC排出量
HCBを計算し、これら2つの値NOxBとHCBか
ら、ステップ9で実際のHC/NOx比であるI HNr
を、I HNr=HCB/NOxBの式により計算す
る。
Using these correction values, in step 8, NOxB = MNOx × KITNOX × KAFNOX × KEGNOX × KTWNOX (11) HCB = MHC × KITC × KAFHC × KEGRHC × KTWHC (12) The basic NOx emission amount NOxB And basic HC emissions
HCB is calculated and these two values NOxB and HCB
In step 9, the actual HC / NOx ratio I HNr
To I HNr = HCB / NOxB
You.

【0109】図49は要求HC量HC0の演算フローで
ある。ステップ1で燃料噴射量Qfとエンジン回転数Ne
を読み込み、ステップ2でQfとNeから図50を内容と
するマップを検索して目標HC/NOx比であるT
Nrを求め、ステップ3では HC0=(T HNr−I HNr)×HCB … (13) の式より要求HC量HC0を計算する。
FIG. 49 is a flowchart for calculating the required HC amount HC0. In step 1, the fuel injection amount Qf and the engine speed Ne
In step 2, a map containing the contents shown in FIG. 50 is retrieved from Qf and Ne to find the target HC / NOx ratio T. H
Nr is obtained, and in step 3, HC0 = (T HNr-I HNr) × HCB (13) The required HC amount HC0 is calculated from the equation (13).

【0110】通常、目標HC/NOx比であるT HN
rより実際のHC/NOx比であるI HNrのほうが小
さいので、その差に応じて要求HC量HC0を求め、こ
の値に基づいて後噴射量を演算(図53により後述す
る)することで、エンジン回転数とエンジン負荷からマ
ップ検索により後噴射量を求めるだけの従来装置と比較
して、必要なHC量だけを精度良く供給できるのであ
る。
Normally, the target HC / NOx ratio T HN
I, which is the actual HC / NOx ratio from r Since HNr is smaller, the required HC amount HC0 is obtained according to the difference, and the post-injection amount is calculated based on this value (described later with reference to FIG. 53). Compared with a conventional device that only calculates the injection amount, only the necessary amount of HC can be supplied with high accuracy.

【0111】図51はNOx触媒1の前方もしくは内部
にHC吸着剤を装着した場合に、そのHC吸着剤におけ
るHCの吸着・脱離量の演算フローである。ステップ1
で触媒入口温度相当値Texhcを読み込み、このTexhcか
らステップ2において図52を内容とするテーブルを検
索して、HCの吸着・脱離ゲインGKCATを求め、ス
テップ3においては HCAB=HCABn-1+GKCAT … (14) ただし、HCABn-1:HCABの前回値 の式により総HC吸着量指数HCABを計算する。
FIG. 51 is a flow chart for calculating the amount of adsorption and desorption of HC by the HC adsorbent when the HC adsorbent is mounted in front of or inside the NOx catalyst 1. Step 1
In step 2, a table containing the contents shown in FIG. 52 is retrieved from the Texhc to determine the HC adsorption / desorption gain GKCAT. In step 3, HCAB = HCAB n-1 + GKCAT (14) Here, the total HC adsorption amount index HCAB is calculated by the equation of HCAB n-1 : the previous value of HCAB.

【0112】ここで、吸着剤にHCが吸着されるとき
は、吸着・脱離ゲインGKCATが正となるため、総H
C吸着量指数HCABがプラス側に増加し、この逆に吸
着剤よりHCが脱離するときは、吸着・脱離ゲインGK
CATが負となるため総HC吸着量指数HCABがマイ
ナス側に減少する。つまり、HCABは吸着剤に吸着さ
れているHCの総量に相当するわけである(ただし下限
値は0)。
Here, when HC is adsorbed by the adsorbent, the adsorption / desorption gain GKCAT becomes positive.
When the C adsorption amount index HCAB increases to the plus side, and conversely HC is desorbed from the adsorbent, the adsorption / desorption gain GK
Since the CAT becomes negative, the total HC adsorption amount index HCAB decreases to the negative side. That is, HCAB is equivalent to the total amount of HC adsorbed on the adsorbent (however, the lower limit is 0).

【0113】ステップ4ではGKCAT < 0(つまり
HCの脱離モード)でかつ総HC吸着量指数HCABが
0(つまりHCが全く吸着されていない)であるかどう
か、また、ステップ5ではGKCAT > HC(つまり
HCの吸着モード)でかつ総HC吸着量指数HCABが
FULL(つまり吸着剤へのHC吸着量が満タン)であ
るかどうかみる。
In step 4, it is determined whether GKCAT <0 (that is, HC desorption mode) and the total HC adsorption amount index HCAB is 0 (that is, no HC is adsorbed). In step 5, GKCAT> HC (That is, HC adsorption mode) and whether the total HC adsorption amount index HCAB is FULL (that is, the HC adsorption amount to the adsorbent is full).

【0114】HC脱離モードでかつHCが全く吸着され
ていないときと、吸着モードでかつ吸着剤へのHC吸着
量が満タンのときとはステップ7に進んで、上記の要求
HC量HC0をそのまま目標HC量であるT HCとす
る。
In the HC desorption mode and when no HC is adsorbed, and in the adsorption mode and when the amount of HC adsorbed on the adsorbent is full, the routine proceeds to step 7, where the required HC amount HC0 is calculated. T, which is the target HC amount as it is HC.

【0115】これに対して、上記2つのケース以外のと
き(吸着剤への吸着量が満タンでなくHCが吸着されて
いる状態や吸着剤にHCが存在し、そのHCが脱離して
いる状態のとき)は、ステップ4、5よりステップ6に
進んで、 T HC=HC0+GKCAT×KAB# … (15) ただし、KAB#:HC量への換算係数 の式により目標HC量T HCを計算する。
On the other hand, in cases other than the above two cases (when the amount of adsorption to the adsorbent is not full and HC is adsorbed, or when HC is present in the adsorbent and the HC is desorbed) State), the process proceeds from step 4 or 5 to step 6, and T HC = HC0 + GKCAT × KAB # (15) where KAB # is a target HC amount T by the following equation: Calculate HC.

【0116】この(15)式によれば、吸着剤にHCが
吸着されるときは、吸着・脱離ゲインGKCATが正と
なって目標HC量T HCが増量補正され、この逆に吸
着剤よりHCが脱離するときは吸着・脱離ゲインGKC
ATが負となって目標HC量T HCが減量補正され
る。これは、吸着剤にHCが吸着されるときは、その分
のHCが触媒1に供給されない(つまり後噴射量が不足
する)ことになり、また吸着剤からHCが脱離するとき
は、その分のHCが触媒1に余計に供給される(つまり
後噴射量が多すぎる)ことになるので、これを修正する
ようにしたものである。
According to the equation (15), when HC is adsorbed on the adsorbent, the adsorption / desorption gain GKCAT becomes positive and the target HC amount T When the amount of HC is increased and the HC is desorbed from the adsorbent, the adsorption / desorption gain GKC
AT becomes negative and target HC amount T HC is reduced. This means that when HC is adsorbed by the adsorbent, that amount of HC is not supplied to the catalyst 1 (that is, the post-injection amount is insufficient), and when HC is desorbed from the adsorbent, Since the minute amount of HC is excessively supplied to the catalyst 1 (that is, the post-injection amount is too large), this is corrected.

【0117】図53は後噴射量の演算フローである。ス
テップ1で触媒入口温度相当値Texhc、触媒ベッド温度
相当値Texhbd、SV比、燃料噴射量Qf、エンジン回転
数Neを読み込む。
FIG. 53 is a flowchart for calculating the post-injection amount. In step 1, the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc, the catalyst bed temperature equivalent value Texhbd, the SV ratio, the fuel injection amount Qf, and the engine speed Ne are read.

【0118】ステップ2からステップ13までは後噴射
量を行う条件であるかどうかを判定する部分で、次の条
件 〈1〉 フラグFTEXHC=1(つまり触媒入口温度
相当値Texhcがそのしきい値以上)である、〈2〉 フ
ラグFTEXBD=1(つまり触媒ベッド温度相当値T
exhbdがそのしきい値以上)である、〈3〉 SV比がそ
のしきい値TSV#以下である(ステップ12)、
〈4〉 回転数Neがそのしきい値TNE # 以上かつ燃
料噴射量Qfがそのしきい値TQf#以上である(ステッ
プ13)の全てを満足するとき(後噴射条件の成立
時)、ステップ14以降に進んで後噴射量を算出し、上
記いずれかの条件でも満足しないとき(後噴射条件の非
成立時)にはステップ18に進んで後噴射量を算出しな
い(後噴射量Qfaf=0)。
Steps 2 to 13 determine whether or not the condition for performing the post-injection amount is satisfied. The following condition <1> Flag FTEXHC = 1 (that is, the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc is equal to or greater than the threshold value) <2> Flag FTEXBD = 1 (that is, catalyst bed temperature equivalent value T)
exhbd is greater than or equal to the threshold value). <3> The SV ratio is equal to or less than the threshold value TSV # (step 12).
<4> When the rotation speed Ne satisfies all of the threshold values TNE # and the fuel injection amount Qf is equal to or greater than the threshold value TQf # (Step 13) (when the post-injection condition is satisfied), Step 14 is performed. The process proceeds to calculate the post-injection amount. If any of the above conditions is not satisfied (when the post-injection condition is not satisfied), the process proceeds to step 18 and the post-injection amount is not calculated (post-injection amount Qfaf = 0). .

【0119】上記 〈1〉 と 〈2〉 は触媒1が活性化
しているかどうかを確認するためのもので、触媒1が活
性化していないのに後噴射を行ったのでは、燃費の悪化
やHCの増大を招くので、これを防止するため、
〈1〉 と 〈2〉 を条件としたわけである。
The above <1> and <2> are for confirming whether or not the catalyst 1 is activated. If the post-injection is performed even though the catalyst 1 is not activated, deterioration of fuel efficiency and HC In order to prevent this,
<1> and <2> are conditions.

【0120】ここで、上記フラグFTEXHCとフラグ
FTEXBDは、触媒入口温度相当値Texhcと触媒ベッ
ド温度相当値Texhbdに対するしきい値にヒステリシス
を設けたために必要となるものである。2つのフラグF
TEXHCとFTEXBDの設定方法は同様なので、フ
ラグFTEXHCのほうで代表して述べると、フラグF
TEXHC=1の状態で触媒入口温度相当値Texhcが高
い状態にあり、この状態から温度低下してきて第1温度
しきい値Ttexhc1 # を下回った段階ではフラグFTE
XHCを “ 0 ” に切換えず、さらに温度低下して第
2温度しきい値Ttexhc2 # (Ttexhc2 #< Ttexhc1
# )を下回ったときやっとフラグFTEXHCを “
0 ” に切換える(ステップ2、3、4)。この逆にフ
ラグFTEXHC=0の状態で触媒入口温度相当値Tex
hcが低く、この状態から温度上昇しても第2温度しきい
値Ttexhc2 # を上回った段階ではフラグFTEXHC
を“ 1 ” に切換えず、さらに温度上昇して第1温度
しきい値Ttexhc1 # を超えるとフラグFTEXHCを
“ 1 ” に切換える(ステップ2、5、6)のであ
る。
Here, the flags FTEXHC and FTEXBD are necessary because hysteresis is provided in the threshold values for the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc and the catalyst bed temperature equivalent value Texhbd. Two flags F
Since the setting method of TEXTHC and FTEXBD is the same, the flag FTEXHC will be described as a representative.
In the state of TEXHC = 1, the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc is in a high state, and when the temperature falls from this state and falls below the first temperature threshold value Ttexhc1 #, the flag FTE
The XHC is not switched to “0”, the temperature is further lowered, and the second temperature threshold Ttexhc2 # (Ttexhc2 # <Ttexhc1
#) The flag FTEXHC is finally set to “
0 "(steps 2, 3, and 4). Conversely, when the flag FTEXHC = 0, the catalyst inlet temperature equivalent value Tex
hc is low, and even if the temperature rises from this state, when the temperature exceeds the second temperature threshold value Ttexhc2 #, the flag FTEXHC is set.
Is not switched to "1", and if the temperature further rises and exceeds the first temperature threshold value Ttexhc1 #, the flag FTEXHC is switched to "1" (steps 2, 5, and 6).

【0121】さて、後噴射条件の成立時は、ステップ1
4で目標HC量であるT HCと排気中の酸素濃度EX
o2を読み込み、このうち酸素濃度EXo2からステップ1
5において図54を内容とするテーブルを検索して、H
C量補正係数Kqfを求め、またステップ16において図
55を内容とするテーブルを用いて目標HC量で有るT
HCを基本後噴射量Qfaf0に変換する。ステップ17
ではこの基本噴射量Qfaf0に上記のHC量補正係数Kqf
を乗じて目標後噴射量Qfaf1を算出する。
When the post-injection condition is satisfied, step 1
4 is the target HC amount T HC and oxygen concentration EX in exhaust
o2 is read, and of these, the oxygen concentration EXo2 is read to step 1
In FIG. 5, a table having the contents shown in FIG.
The C amount correction coefficient Kqf is obtained, and in step 16, the target HC amount T
HC is converted into a basic post-injection amount Qfaf0. Step 17
Then, the basic injection amount Qfaf0 is added to the HC amount correction coefficient Kqf.
To calculate the post-target injection amount Qfaf1.

【0122】触媒1は排気中の酸素濃度(あるいは空気
過剰率)に応じてHCを酸化してしまう作用があるため
(図84参照)、NOxを還元するためには排気中の酸
素濃度に応じてHCが酸化される以上のHCを供給する
必要があるのであるが、このように、排気中の酸素濃度
EXo2に応じて基本後噴射量Qfaf0を補正することで、
触媒1が排気中の酸素濃度EXo2に応じてHCを酸化す
る場合であっても、後噴射量を正確に算出できることに
なる。
Since the catalyst 1 has the effect of oxidizing HC in accordance with the oxygen concentration (or excess air ratio) in the exhaust gas (see FIG. 84), NOx is reduced in accordance with the oxygen concentration in the exhaust gas in order to reduce NOx. It is necessary to supply more HC than the HC is oxidized. Thus, by correcting the basic post-injection amount Qfaf0 according to the oxygen concentration EXo2 in the exhaust gas,
Even when the catalyst 1 oxidizes HC according to the oxygen concentration EXo2 in the exhaust gas, the post-injection amount can be accurately calculated.

【0123】次に、図56は主噴射時期の排気温度補正
フローである。ステップ1で目標主噴射時期ITsb、触
媒入口温度相当値Texhc、触媒ベッド温度相当値Texhb
dを読み込む。なお、目標主噴射時期ITsbはエンジン
の回転数と負荷より基本的に定まり、この基本値がNO
x排出量や水温などにより補正されて求められる値であ
る。
FIG. 56 is a flowchart for correcting the exhaust gas temperature at the time of main injection. In step 1, the target main injection timing ITsb, the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc, and the catalyst bed temperature equivalent value Texhb
Read d. Note that the target main injection timing ITsb is basically determined by the engine speed and the load.
x It is a value obtained by correcting the amount of discharge, water temperature, and the like.

【0124】ステップ2では、触媒活性排気温度しきい
値T1#と触媒入口温度相当値Texhcの差dT1および
触媒ベッド活性温度しきい値T2#と触媒ベッド温度相
当値Texhbdの差dT2をそれぞれ計算し、ステップ3
においてこれら温度差dT1とdT2より図57と図5
8を内容とするテーブルを検索して主噴射時期の排気温
度補正値ITh1と主噴射時期の触媒表面温度補正値IT
h2を求める。ステップ4では目標主噴射時期ITsbから
これら2つの補正値ITh1とITh2を差し引いた値を指
令主噴射時期ITsとすることによって、主噴射時期を
遅角補正する。
In step 2, the difference dT1 between the catalyst active exhaust temperature threshold value T1 # and the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc and the difference dT2 between the catalyst bed active temperature threshold value T2 # and the catalyst bed temperature equivalent value Texhbd are calculated. , Step 3
57 and FIG. 5 from these temperature differences dT1 and dT2.
8 is searched to find the correction value ITh1 for the main injection timing and the correction value IT for the catalyst surface temperature for the main injection timing.
Find h2. In step 4, the main injection timing is retarded by setting a value obtained by subtracting these two correction values ITh1 and ITh2 from the target main injection timing ITsb as the command main injection timing ITs.

【0125】なお、ITsという記号は、図55までに
おいては目標主噴射時期として述べているので紛らわし
いが、図55までにおいて述べた目標主噴射時期ITs
は図56のITsbとITsのいずれであってもかまわな
い。
The symbol ITs is confusing because it is described as the target main injection timing up to FIG. 55, but the target main injection timing ITs described up to FIG.
May be either ITsb or ITs in FIG.

【0126】ここで、主噴射時期が遅角補正されるの
は、触媒活性排気温度しきい値T1#に対して触媒入口
温度相当値Texhcがわずかに下回る場合や触媒ベッド活
性温度しきい値T2#に対して触媒ベッド温度相当値T
exhbdがわずかに下回る場合である。
Here, the main injection timing is retarded when the catalyst inlet exhaust gas temperature threshold value Texhc is slightly lower than the catalyst active exhaust gas temperature threshold value T1 #, or when the catalyst bed activation temperature threshold value T2 # Catalyst bed temperature equivalent value T
exhbd is slightly lower.

【0127】これを図59を参照しながら具体的に説明
すると、車速VSPの変化に対して、触媒入口温度相当
値Texhcのほうは応答良く変化するものの、触媒ベッド
温度相当値Texhbdのほうは遅れをもって変化してい
る。この結果、両者がともに温度しきい値を超えるのは
図示のA区間となり、図53によればこのA区間でだけ
後噴射が行われる(この後噴射によるHCのNOx触媒
への供給によりNOxの還元浄化が精度良く行われ
る)。
This will be described in detail with reference to FIG. 59. In response to a change in the vehicle speed VSP, the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc changes more responsively, but the catalyst bed temperature equivalent value Texhbd is delayed. Has changed. As a result, both of them exceed the temperature threshold value in the section A shown in FIG. 53. According to FIG. 53, the post-injection is performed only in this section A (the supply of HC to the NOx catalyst by this post-injection causes the NOx reduction). Reduction purification is performed with high accuracy).

【0128】この場合、A区間に隣接するB区間やC区
間は触媒ベッド温度相当値Texhbdや触媒入口温度相当
値Texhcがこれに対応する温度しきい値を少し下回って
いるだけであるから、排気温度を少し高めてやりさえす
れば、触媒ベッド温度相当値Texhbdと触媒入口温度相
当値Texhcがともに温度しきい値を超えることになり
(つまり後噴射条件が成立し)、後噴射が行われてNO
x還元効率が高められる。
In this case, in the sections B and C adjacent to the section A, since the catalyst bed temperature equivalent value Texhbd and the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc are just below the corresponding temperature thresholds, the exhaust gas is exhausted. If the temperature is slightly increased, the catalyst bed temperature equivalent value Texhbd and the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc both exceed the temperature threshold (that is, the post-injection condition is satisfied), and the post-injection is performed. NO
x Reduction efficiency is increased.

【0129】そこで、触媒入口温度相当値Texhcや触媒
ベッド温度相当値Texhbdがこれに対応する温度しきい
値をわずかに下回る場合は、主噴射時期を遅角補正する
ことにより、排気温度を上昇させて触媒1の活性域を拡
大し、これによってNOx還元浄化を一段と進めるよう
にしたのである。
When the catalyst inlet temperature equivalent value Texhc or the catalyst bed temperature equivalent value Texhbd is slightly below the corresponding temperature threshold value, the main injection timing is retarded to increase the exhaust gas temperature. Thus, the active area of the catalyst 1 was expanded, thereby further purifying NOx reduction and purification.

【0130】このように、本発明の実施形態では、エン
ジンの回転数Neとエンジンの負荷に基づいて基準HC
排出量MHCと基準NOx排出量MNOxを演算し、こ
れらに対して噴射時期補正値KITHC、KITNO
x、空燃比補正値KAFHC、KAFNOX、水温補正
値KTWHC、KTWNOx、EGR制御を行う場合は
EGR補正値KEGRHC、KEGRNOxを演算し、
これら補正値でこれに対応する前記基準値を補正して基
本HC排出量HCBと基本NOx排出量NOxBを演算
し、これらの比である実際のHC/NOx比I HNr
を演算し、この実際のHC/NOx比I HNrと目標
HC/NOx比T HNrの差に応じて要求HC量HC
0を演算し、この要求HC量HC0に基づいて後噴射量
Qfaf0を演算するので、運転中の主噴射時期、空燃比、
水温、EGR制御を行う場合はEGR率が基準となる主
噴射時期、基準となる空燃比、基準となる水温、EGR
制御を行う場合は基準となるEGR率に対してそれぞれ
ずれることがあっても、要求HC量を過不足なく求める
ことができ、これによってエンジン回転数とエンジン負
荷からマップを検索して後噴射量を求めるものよりも、
必要なHC量だけを精度良く供給できる。
As described above, in the embodiment of the present invention, the reference HC is determined based on the engine speed Ne and the engine load.
The discharge amount MHC and the reference NOx discharge amount MNOx are calculated, and the injection timing correction values KIHC, KITNO
x, air-fuel ratio correction values KAFHC, KAFNOX, water temperature correction values KTWHC, KTWNOx, and EGR correction values KEGRHC, KEGRNOx when performing EGR control,
The reference values corresponding to these correction values are corrected with these correction values to calculate the basic HC emission amount HCB and the basic NOx emission amount NOxB, and the actual HC / NOx ratio I, which is the ratio between these, is calculated. HNr
To calculate the actual HC / NOx ratio I HNr and target HC / NOx ratio T Required HC amount HC according to the difference in HNr
0, and the post-injection amount Qfaf0 is calculated based on the required HC amount HC0, so that the main injection timing during operation, the air-fuel ratio,
When performing the water temperature and EGR control, the main injection timing based on the EGR rate, the reference air-fuel ratio, the reference water temperature, the EGR
When performing the control, the required HC amount can be obtained without excess or deficiency even if the EGR rate is different from the reference EGR rate. Than those that ask for
Only the necessary amount of HC can be supplied with high accuracy.

【0131】この結果、図60に示すように従来装置
(図ではマップ制御で表示)に比べて後噴射による無駄
なHCの供給を抑制できるとともに飛躍的に過渡運転時
のNOx還元性能が向上することになった。
As a result, as shown in FIG. 60, useless HC supply by post-injection can be suppressed and NOx reduction performance during transient operation is dramatically improved as compared with the conventional device (indicated by map control in the figure). is what happened.

【0132】また、特にEGR制御を行う場合に、NO
x転換率が低下するSV比の大きい領域で後噴射を中止
するので、この領域でも後噴射を実行することに伴うH
Cの過剰供給による白煙の発生や燃費の悪化を抑制する
ことができる。
Further, especially when performing EGR control, NO
Since the post-injection is stopped in a region where the x conversion ratio is low and the SV ratio is large, H accompanying the execution of the post-injection in this region is also considered.
Generation of white smoke and deterioration of fuel efficiency due to excessive supply of C can be suppressed.

【0133】図61〜図82は第2実施形態で、第1実
施形態の関係は次の通りである。
FIGS. 61 to 82 show the second embodiment, and the relationship of the first embodiment is as follows.

【0134】図61が図1に、図62が図4に、図6
3が図25に、図70が図29に、図71が図42に、
図78〜図81が図49、図50にそれぞれ対応する。
FIG. 61 is FIG. 1, FIG. 62 is FIG.
3 to FIG. 25, FIG. 70 to FIG. 29, FIG. 71 to FIG.
FIGS. 78 to 81 correspond to FIGS. 49 and 50, respectively.

【0135】図2、図3、図5〜図24、図26〜図
28、図30〜図41、図51〜図59は第2実施形態
でもそのまま用いる。図43〜図48は第2実施形態で
は用いない。
FIGS. 2, 3, 5 to 24, 26 to 28, 30 to 41, 51 to 59 are used as they are in the second embodiment. 43 to 48 are not used in the second embodiment.

【0136】図64〜図69、図72〜図77を追加
して設ける。
FIGS. 64 to 69 and FIGS. 72 to 77 are additionally provided.

【0137】さて、第1実施形態は、モデル規範制御に
よりNOx排出量を予測するものである。このため、系
を物理則を用いて記述しているのであるが、その記述
(モデル)が実際と合わない領域(たとえば、自動変速
機付き車両によりモード走行を行わせる場合に車速を増
すときシフトアップが行われるが、このシフトアップ
時)があり、その領域で後噴射によるHC量の過不足が
生じ、HC排出量とNOx排出量がわずかながら増える
ことがわかっている。
In the first embodiment, the NOx emission is predicted by the model reference control. For this reason, the system is described using a physical rule, but the description (model) does not match the actual one (for example, when the vehicle is driven in a mode with an automatic transmission, the shift is required when the vehicle speed is increased. However, it is known that the amount of HC is excessively or deficient due to the post-injection in that region, and the HC emission and NOx emission slightly increase.

【0138】一方、従来、車両に適用できる小型で信頼
性が高くかつ安価なNOx濃度センサがなかったため、
NOxセンサを実車に適用した例がほとんどみあたらな
かったが、近年のNOx濃度センサの研究、製造技術の
発展により、実車に適用しうるセンサが開発されつつあ
る(たとえば、SAE960344で示される固体電解
質タイプのNOx濃度センサや特開平7−325059
号公報に示される単結晶様構造をもつ物質をNOx感応
体としてNOx濃度を検出するものなど)。
On the other hand, conventionally, there has been no compact, highly reliable and inexpensive NOx concentration sensor applicable to vehicles.
There have been few examples of applying the NOx sensor to an actual vehicle. However, recent research and development of NOx concentration sensors and the development of manufacturing technology have led to the development of sensors applicable to an actual vehicle (for example, a solid electrolyte type shown by SAE960344). NOx concentration sensor and JP-A-7-325059
A substance having a single-crystal-like structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260, as an NOx sensitive substance, for detecting NOx concentration).

【0139】そこで、こうしたNOx濃度センサを用い
てNOx排出量をフィードバック制御することが考えら
れる。
Therefore, it is conceivable that the NOx emission amount is feedback-controlled using such a NOx concentration sensor.

【0140】この場合、制御したい量は触媒出口のNO
x排出量であるから、NOx濃度センサをNOx触媒1
の下流に設け、このセンサ検出値に基づいてフィードバ
ック制御しても、触媒自体が大きな遅れ要素となるの
で、フィードバック制御の制御ゲインを大きくとれな
い。このため、制御応答が悪くなるほか、制御精度もよ
くない。また、触媒により浄化されたガスを検出しなけ
ればならないため低濃度型のセンサが必要となり、検出
精度の確保や生産バラツキの抑制、コスト抑制が困難で
ある。
In this case, the amount to be controlled is the NO at the catalyst outlet.
x emission amount, the NOx concentration sensor is connected to the NOx catalyst 1
And the feedback control based on the sensor detection value, the catalyst itself becomes a large delay element, so that the control gain of the feedback control cannot be increased. Therefore, the control response is deteriorated and the control accuracy is not good. Further, since the gas purified by the catalyst must be detected, a low-concentration sensor is required, and it is difficult to secure the detection accuracy, suppress the production variation, and suppress the cost.

【0141】そこで第2実施形態では、NOx触媒1の
上流にNOx濃度センサを設け、このセンサ検出値に基
づいて実測NOx排出量を演算し、この実測NOx排出
量を第1実施形態におけるNOx排出量の予測値に代え
て用いるとともに、実測NOx排出量が目標NOx排出
量と一致するように目標EGR率をフィードバック制御
することにより、モデルが実際と合わなくなる領域にお
いても、後噴射によるHC量の過不足を抑制して、HC
とNOxの各排出量をさらに低減するとともに、NOx
濃度センサを用いていても、制御応答を高め、かつ高価
な低濃度型のセンサを用いなくともよいようにしたもの
である。
Therefore, in the second embodiment, a NOx concentration sensor is provided upstream of the NOx catalyst 1, and the measured NOx emission amount is calculated based on the sensor detection value, and this measured NOx emission amount is used as the NOx emission amount in the first embodiment. In addition to using the predicted value of the amount, the feedback control of the target EGR rate is performed so that the measured NOx emission amount matches the target NOx emission amount. By controlling excess and deficiency, HC
And NOx emissions are further reduced and NOx
Even if a density sensor is used, the control response is improved, and it is not necessary to use an expensive low-density sensor.

【0142】具体的には、まず触媒1の上流側に設けた
NOx濃度センサ72(図1参照)からのセンサ検出値
を用いたNOx排出量のフィードバック制御について説
明する。
Specifically, first, feedback control of the NOx emission amount using the sensor detection value from the NOx concentration sensor 72 (see FIG. 1) provided on the upstream side of the catalyst 1 will be described.

【0143】図64は目標NOx排出量TNOxを演算
するフローである。ステップ1で燃料噴射量Qfとエン
ジン回転数Neを読み込み、これらから図65を内容と
するマップを検索して目標NOx排出量TNOxを求め
る。
FIG. 64 is a flowchart for calculating the target NOx emission amount TNOx. In step 1, the fuel injection amount Qf and the engine speed Ne are read, and a map containing the contents shown in FIG. 65 is retrieved from these to obtain a target NOx emission amount TNOx.

【0144】図66は実測NOx排出量RNOxを演算
するフローである。ステップ1でシリンダ吸入新気量Q
acと燃料噴射量のサイクル処理値Qf0を読み込み、これ
らを用い、ステップ2において吸気乾燥モル流量M
acを M Qac=(Qac/MOLAIR#) −{(Qf0/1000) ×(HF#/(CF#+HF#))×AH#/4} … (16) ただし、MOLAIR#:空気の見かけの分子量 HF#:Hの質量比 CF#:Cの質量比 AH#:Hの原子量 の式により計算する。
FIG. 66 is a flowchart for calculating the measured NOx emission amount RNOx. In step 1, the cylinder intake new air amount Q
The cycle processing value Qf0 of ac and the fuel injection amount is read, and these are used. Q
ac to M Qac = (Qac / MOLAIR #) − {(Qf0 / 1000) × (HF # / (CF # + HF #)) × AH # / 4} (16) where MOLAIR #: apparent molecular weight of air HF #: The mass ratio of H is calculated by the following formula: The mass ratio of CF #: C AH #: Atomic weight of H

【0145】ステップ3ではエンジン回転数Neを読み
込む。ステップ4でNOx濃度センサ72の出力電圧N
Ox ioを読み込み、このセンサ出力電圧NOx ioから
ステップ5においてセンサ出力電圧とNOx濃度の関係
を与えたテーブルを検索して、NOx濃度C NOxを
求め、さらにステップ7では、このNOx濃度C NO
x、上記の吸気乾燥モル流量M Qac、エンジン回転数
Neを用いて、定常状態でのNOx排出量(質量流量)
RNOx0を RNOx0=M Qac×C NOx×(AN+2×AO) ×Ne×NCYL#/3600/2 … (17) ただし、AN:Nの分子量 AO:Oの分子量 NCYL#:気筒数 の式により計算する。
In step 3, the engine speed Ne is read. In step 4, the output voltage N of the NOx concentration sensor 72
Ox io, and the sensor output voltage NOx From step io, a table giving the relationship between the sensor output voltage and the NOx concentration in step 5 is searched, and the NOx concentration C NOx is calculated, and in step 7, the NOx concentration C NO
x, the above intake dry molar flow rate M NOx emission (mass flow rate) in a steady state using Qac and engine speed Ne
RNOx0 is RNOx0 = M Qac × C NOx × (AN + 2 × AO) × Ne × NCYL # / 3600/2 (17) where, the molecular weight of AN: N AO: the molecular weight of O NCYL #: Number of cylinders

【0146】ステップ8では、NOx濃度センサ72の
検出遅れを一次遅れとみなし、 RNOx={RNOx0−RNOxn-1×(1−K NOxi#)} /K NOxi# … (18) ただし、RNOxn-1:RNOxの前回値 K NOxi#:時定数相当値 の式により時定数相当値分だけの進み処理を行った値を
実測NOx排出量RNOxとして求める。なお、RNO
xの初期値は固定値( ≒ 1)である。
In step 8, the detection delay of the NOx concentration sensor 72 is regarded as a first-order delay, and RNOx = {RNO0-RNOxn -1 × (1-K NOxi #)} / K NOxi # (18) where RNOx n-1 : the previous value of RNOx K The value obtained by performing the advance processing for the time constant equivalent value by the equation NOxi #: time constant equivalent value is obtained as the measured NOx emission amount RNOx. Note that RNO
The initial value of x is a fixed value (≒ 1).

【0147】図67は目標EGR率のフィードバック補
正量Hegr2を演算するフローである。ステップ1で上記
の目標NOx排出量TNOx、実測NOx排出量RNO
x、目標EGR率基本値Megr0を読み込み、ステップ2
において実測NOx排出量RNOxと目標NOx排出量
TNOxの差dNOx(=TNOx−RNOx)を計算
し、この差dNOxからステップ3において図68を内
容とするテーブルを検索して、基本EGR率フィードバ
ック補正量KEGRHを求める。ステップ4では、図6
9を内容とするテーブルを検索して、フィードバック補
正ゲインGEGRHを求め、ステップ5においてこの補
正ゲインGEGRHを基本EGR率フィードバック補正
量KEGRHに乗じて、目標EGR率のフィードバック
補正量Hegr2を計算する。
FIG. 67 is a flowchart for calculating the feedback correction amount Hegr2 of the target EGR rate. In step 1, the target NOx emission amount TNOx and the actually measured NOx emission amount RNO
x, the target EGR rate basic value Megr0 is read, and
In step 3, a difference dNOx between the measured NOx emission amount RNOx and the target NOx emission amount TNOx (= TNOx-RNOX) is calculated, and a table having the contents shown in FIG. Find KEGRH. In step 4, FIG.
9 is searched to find a feedback correction gain GEGRH, and in step 5, the correction gain GEGRH is multiplied by a basic EGR rate feedback correction amount KEGRH to calculate a feedback correction amount Hegr2 of the target EGR rate.

【0148】そして、図63のステップ3に示したよう
に、この目標EGR率のフィードバック補正量Hegr2を
Hegr1×Megr0にさらに乗じることによって、目標EG
R率をフィードバック制御する。
Then, as shown in step 3 of FIG. 63, the target EGR rate is corrected by multiplying Hegr1 × Megr0 by the feedback correction amount Hegr2 of the target EGR rate.
The R rate is feedback-controlled.

【0149】ここで、図68に示したように、RNOx
がTNOxより少ない(つまりdNOxが正)ときは、
基本EGR率フィードバック補正量KEGRHに1.0
を超える値を与えて目標EGR率Megrを大きく(NO
x排出量が増える側に補正)し、この逆にRNOxがT
NOxより多い(つまりdNOxが負)ときは、基本E
GR率フィードバック補正量KEGRHに1.0を下回
る値を与えて目標EGR率Megrを小さく(NOx排出
量が減る側に補正)するのである。なお、NOx濃度セ
ンサ72により保証されるNOx濃度検出範囲に図68
に示した不感帯を設けて、NOx濃度センサ72の検出
精度以上での誤ったフィードバック制御の防止と、前述
の目標EGR率のフィードバック制御との干渉を回避し
ている。
Here, as shown in FIG. 68, RNOx
Is smaller than TNOx (that is, dNOx is positive),
The basic EGR rate feedback correction amount KEGRH is set to 1.0
To increase the target EGR rate Megr (NO
x is corrected to increase the emission amount), and conversely, RNOx becomes T
When it is larger than NOx (that is, dNOx is negative), the basic E
A value less than 1.0 is given to the GR rate feedback correction amount KEGRH to reduce the target EGR rate Megr (correct the NOx emission amount). The NOx concentration detection range guaranteed by the NOx concentration sensor 72 is within the range shown in FIG.
Is provided to prevent erroneous feedback control at a level higher than the detection accuracy of the NOx concentration sensor 72 and avoid interference with the above-described feedback control of the target EGR rate.

【0150】また、図69のように、目標EGR率基本
値Megr0が小さくなるほどフィードバック補正ゲインG
EGRHを小さくしているのは、一般的にEGR量が少
ない運転条件ほどEGR率の増減によるNOx排出量の
変化感度が大きいので、EGR量が少ない運転条件では
フィードバック制御の制御感度を鈍くすることで、NO
x排出量が大きく変化することがないようにするためで
ある。
As shown in FIG. 69, as the target EGR rate basic value Megr0 decreases, the feedback correction gain G
The reason why the EGRH is reduced is that the sensitivity of the change in the NOx emission amount due to the increase or decrease of the EGR rate is generally higher in an operating condition with a smaller EGR amount. And NO
This is to prevent the x emission amount from changing significantly.

【0151】次に、図71は排気中の実測HC/NOx
比を演算するフローである。ステップ1で上記の実測N
Ox排出量RNOx(NOx濃度センサ72に基づいて
演算される)、実測HC排出量RHC(HC濃度センサ
73(図1参照)に基づいて演算される)を読み込み、
ステップ2で実測HC/NOx比であるI HNrをI
HNr=RHC/RNOxの式により計算する。
FIG. 71 shows the measured HC / NOx in the exhaust gas.
It is a flow for calculating a ratio. In step 1, the actual measurement N
The Ox emission amount RNOx (calculated based on the NOx concentration sensor 72) and the actually measured HC emission amount RHC (calculated based on the HC concentration sensor 73 (see FIG. 1)) are read.
In step 2, the measured HC / NOx ratio I HNr to I
HNr = RHC / RNOx.

【0152】なお、エンジンの仕様によっては、HC濃
度センサ73なしでも、図72に示すフローとこれに用
いる図73〜図77の特性に従えばエンジンアウトのH
C排出量を予測することが可能である。なお、図72〜
図77は図42〜図48より基本NOx排出量NOxB
についての演算部分を削除して再構成したものであるた
め、説明は省略する。
Note that, depending on the specifications of the engine, even if the HC concentration sensor 73 is not provided, according to the flow shown in FIG. 72 and the characteristics shown in FIGS.
It is possible to predict C emissions. In addition, FIG.
FIG. 77 shows the basic NOx emission amount NOxB from FIGS. 42 to 48.
Since the calculation part of is reconstructed by deleting the calculation part, the description is omitted.

【0153】図78は要求HC量HC0の演算フローで
ある。ステップ1でエンジン回転数Ne、燃料噴射量Q
f、空燃比Lambda、実EGR率相当値Regr、実測HC
/NOx比I HNr、を読み込み、このうちNeとQf
とからステップ2において図79を内容とするマップを
検索して、目標HC/NOx比T HNrを求める。
FIG. 78 is a flowchart for calculating the required HC amount HC0. In step 1, the engine speed Ne and the fuel injection amount Q
f, air-fuel ratio Lambda, actual EGR rate equivalent value Regr, measured HC
/ NOx ratio I HNr, of which Ne and Qf
From step 2, a map having the contents shown in FIG. 79 is searched in step 2, and the target HC / NOx ratio T Find HNr.

【0154】ステップ2では空燃比Lambdaと実EGR
率相当値Regrから図80と図81を内容とするテーブ
ルを検索して、目標HC/NOx比の空燃比補正値KA
FHNとEGR補正値KEGRHNを求め、これら補正
値を上記の目標HC/NOx比T HNrに乗じた値
を、ステップ3において改めて目標HC/NOx比T
HNrとする。
In step 2, the air-fuel ratio Lambda and the actual EGR
A table containing the contents shown in FIGS. 80 and 81 is searched from the rate equivalent value Regr, and the air-fuel ratio correction value KA of the target HC / NOx ratio is searched.
FHN and an EGR correction value KEGRHN are obtained, and these correction values are used as the target HC / NOx ratio T. The value obtained by multiplying HNr is again set to the target HC / NOx ratio T in step 3.
HNr.

【0155】ここで、空燃比補正値KAFHNは図80
に示したように空燃比のリッチ側で小さくなる値であ
る。これは、図79の目標HC/NOx比T HNrを
マッチングしたときの空燃比(基準空燃比)よりリッチ
側の空燃比のとき、基準空燃比の場合よりHC増加 >
NOx増加となるので、空燃比補正値KAFHNにより
HNrをHCの減量側に補正するためである。
Here, the air-fuel ratio correction value KAFHN is shown in FIG.
As shown in (2), the value becomes smaller on the rich side of the air-fuel ratio. This corresponds to the target HC / NOx ratio T in FIG. When the air-fuel ratio is richer than the air-fuel ratio when HNr is matched (reference air-fuel ratio), HC increases when compared with the reference air-fuel ratio.
Since NOx increases, T is determined by the air-fuel ratio correction value KAFHN. This is for correcting HNr to the side of decreasing HC.

【0156】EGR補正値KEGRHNは図81のよう
に実EGR率相当値Regrの小さくなる側で大きくなる
値である。これは、図79の目標HC/NOx比T
NrをマッチングしたときのEGR率(基準EGR率)
より小さなEGR率のとき、基準EGR率の場合よりH
C増加 < NOx増加となるので、EGR補正値KEG
RHNによりT HNrをHCの増量側に補正するため
である。
The EGR correction value KEGRHN is a value that increases as the actual EGR rate equivalent value Regr decreases, as shown in FIG. This corresponds to the target HC / NOx ratio T in FIG. H
EGR rate when Nr is matched (reference EGR rate)
When the EGR rate is smaller, H is higher than in the case of the reference EGR rate.
Since C increase <NOx increase, the EGR correction value KEG
T by RHN This is because HNr is corrected to increase the amount of HC.

【0157】ステップ4では HC0=(T HNr−I HNr)×RHC … (19) の式より要求HC量HC0を計算する。In step 4, HC0 = (T HNr-I HNr) × RHC (19) The required HC amount HC0 is calculated from the equation (19).

【0158】また、HC濃度センサ73を設けることな
く、前述の図72に示すフローによりエンジンアウトの
HC排出量を予測するときは、(19)に代えて HC0=(T HNr−I HNr)×HCB … (20) を用いる。
When the HC emission amount of the engine-out is predicted by the flow shown in FIG. 72 without providing the HC concentration sensor 73, HC0 = (T HNr-I HNr) × HCB (20)

【0159】このように第2実施形態では、触媒1の上
流にNOx濃度センサ72を設け、このセンサ検出値に
基づいて実測NOx排出量RNOxを演算し、この実測
NOx排出量RNOxを第1実施形態におけるNOx排
出量の予測値に代えて用いるとともに、実測NOx排出
量RNOxが目標NOx排出量TNOxと一致するよう
に目標EGR率をフィードバック制御するようにしたの
で、モデルが実際と合わなくなる領域においても、後噴
射によるHC量の過不足を抑制して、HCとNOxの各
排出量をさらに低減することができる。
As described above, in the second embodiment, the NOx concentration sensor 72 is provided upstream of the catalyst 1, and the measured NOx emission amount RNOx is calculated based on the sensor detection value. It is used in place of the predicted value of the NOx emission amount in the embodiment, and the target EGR rate is feedback-controlled so that the actually measured NOx emission amount RNOx matches the target NOx emission amount TNOx. In addition, it is possible to suppress the excess and deficiency of the HC amount due to the post-injection, and to further reduce each of the HC and NOx emissions.

【0160】図82は同一の走行モードで試験したとき
の排気特性である。図示のように、第2実施形態によれ
ば、同じ走行モードで比較したとき、第1実施形態より
もさらにHCとNOxの各排出量が低減されている。
FIG. 82 shows the exhaust characteristics when tested in the same running mode. As shown, according to the second embodiment, when compared in the same traveling mode, the respective emissions of HC and NOx are further reduced as compared with the first embodiment.

【0161】また、NOx濃度センサを触媒の下流に設
ける場合に比べて制御応答がよく、かつ低濃度型のセン
サでなくともよいので、検出精度の確保や生産バラツキ
の抑制が可能である。
Further, as compared with the case where the NOx concentration sensor is provided downstream of the catalyst, the control response is good and the sensor need not be a low concentration type sensor, so that the detection accuracy can be ensured and the production variation can be suppressed.

【0162】実施形態では、実際のHC/NOx比I
HNrと目標HC/NOx比T HNrの差に応じて要求
HC量HC0を演算する場合で説明したが、実際のHC
/NOx比I HNrと目標HC/NOx比T HNrに
応じて要求HC量HC0を演算してもかまわない。T
HNrは簡単には一定値でもよい。
In the embodiment, the actual HC / NOx ratio I
HNr and target HC / NOx ratio T Although the case where the required HC amount HC0 is calculated according to the difference in HNr has been described, the actual HC amount HC0 is calculated.
/ NOx ratio I HNr and target HC / NOx ratio T The required HC amount HC0 may be calculated according to HNr. T
HNr may simply be a constant value.

【0163】実施形態では、排気中の酸素濃度EXo2に
応じて基本後噴射量Qfaf0を補正する場合で説明した
が、排気中の酸素濃度EXo2に応じてMNOx、MHC
を補正することもできる。SV比はEGR制御を行わな
い場合にも用いることができる。
In the embodiment, the case has been described where the basic post-injection amount Qfaf0 is corrected according to the oxygen concentration EXo2 in the exhaust gas. However, MNOx, MHC and MHC are corrected according to the oxygen concentration EXo2 in the exhaust gas.
Can also be corrected. The SV ratio can be used even when the EGR control is not performed.

【0164】実施形態では、コモンレール式燃料噴射装
置を用いた場合で説明したが、これに限定されるもので
ない。たとえばユニットインジェクタを用いる場合にも
適用可能である。
In the embodiment, the case where the common rail type fuel injection device is used has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a case where a unit injector is used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態の制御システム図。FIG. 1 is a control system diagram of a first embodiment.

【図2】コモンレール式燃料噴射装置のシステム図。FIG. 2 is a system diagram of a common rail type fuel injection device.

【図3】EGR制御システム図。FIG. 3 is an EGR control system diagram.

【図4】EGR制御システムのブロック図。FIG. 4 is a block diagram of an EGR control system.

【図5】吸気圧の演算を説明するためのフローチャー
ト。
FIG. 5 is a flowchart for explaining calculation of intake pressure.

【図6】排気圧の演算を説明するためのフローチャー
ト。
FIG. 6 is a flowchart for explaining calculation of exhaust pressure.

【図7】シリンダ吸入新気量の演算を説明するためのフ
ローチャート。
FIG. 7 is a flowchart for explaining calculation of a cylinder intake fresh air amount.

【図8】シリンダ吸入EGR量の演算を説明するための
フローチャート。
FIG. 8 is a flowchart for explaining a calculation of a cylinder intake EGR amount.

【図9】吸気温度の演算を説明するためのフローチャー
ト。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the calculation of the intake air temperature.

【図10】EGR温度の演算を説明するためのフローチ
ャート。
FIG. 10 is a flowchart for explaining the calculation of an EGR temperature.

【図11】体積効率相当値の演算を説明するためのフロ
ーチャート。
FIG. 11 is a flowchart for explaining calculation of a volume efficiency equivalent value.

【図12】体積効率基本値の特性図。FIG. 12 is a characteristic diagram of a basic value of volume efficiency.

【図13】体積効率負荷補正値の特性図。FIG. 13 is a characteristic diagram of a volume efficiency load correction value.

【図14】排気温度の演算を説明するためのフローチャ
ート。
FIG. 14 is a flowchart for explaining the calculation of the exhaust gas temperature.

【図15】排気温度基本値の特性図。FIG. 15 is a characteristic diagram of an exhaust gas basic value.

【図16】EGR流量の演算を説明するためのフローチ
ャート。
FIG. 16 is a flowchart for explaining the calculation of the EGR flow rate.

【図17】EGR弁流路面積の特性図。FIG. 17 is a characteristic diagram of an EGR valve passage area.

【図18】サイクル処理を説明するためのフローチャー
ト。
FIG. 18 is a flowchart for explaining cycle processing.

【図19】燃料噴射量の演算を説明するためのフローチ
ャート。
FIG. 19 is a flowchart for explaining calculation of a fuel injection amount.

【図20】主噴射の基本燃料噴射量の特性図。FIG. 20 is a characteristic diagram of a basic fuel injection amount of main injection.

【図21】主噴射の最大噴射量の演算を説明するための
フローチャート。
FIG. 21 is a flowchart illustrating a calculation of a maximum injection amount of main injection.

【図22】EGR弁指令リフト量の演算を説明するため
のフローチャート。
FIG. 22 is a flowchart for explaining calculation of an EGR valve command lift amount.

【図23】EGR弁目標リフト量の特性図。FIG. 23 is a characteristic diagram of an EGR valve target lift amount.

【図24】要求EGR量の演算を説明するためのフロー
チャート。
FIG. 24 is a flowchart for explaining calculation of a required EGR amount.

【図25】目標EGR率の演算を説明するためのフロー
チャート。
FIG. 25 is a flowchart for explaining the calculation of a target EGR rate.

【図26】目標EGR率基本値の特性図。FIG. 26 is a characteristic diagram of a target EGR rate basic value.

【図27】目標EGR率補正値の特性図。FIG. 27 is a characteristic diagram of a target EGR rate correction value.

【図28】シリンダ吸気温度の演算を説明するためのフ
ローチャート。
FIG. 28 is a flowchart for explaining the calculation of the cylinder intake air temperature.

【図29】後噴射の量と時期の制御システムのブロック
図。
FIG. 29 is a block diagram of a control system for the amount and timing of post-injection.

【図30】タービン出口排気温度の演算を説明するため
のフローチャート。
FIG. 30 is a flowchart for explaining the calculation of the turbine outlet exhaust gas temperature.

【図31】基準タービン回転数の特性図。FIG. 31 is a characteristic diagram of a reference turbine speed.

【図32】タービン出口排気圧の特性図。FIG. 32 is a characteristic diagram of turbine exhaust pressure.

【図33】効率の特性図。FIG. 33 is a characteristic diagram of efficiency.

【図34】触媒入口排気温度の演算を説明するためのフ
ローチャート。
FIG. 34 is a flowchart for explaining the calculation of the catalyst inlet exhaust gas temperature.

【図35】車速温度降下係数の特性図。FIG. 35 is a characteristic diagram of a vehicle speed temperature drop coefficient.

【図36】排気流量効果係数の特性図。FIG. 36 is a characteristic diagram of an exhaust flow rate effect coefficient.

【図37】後噴射時期の演算を説明するためのフローチ
ャート。
FIG. 37 is a flowchart for explaining the calculation of the post-injection timing.

【図38】目標後噴射時期の特性図。FIG. 38 is a characteristic diagram of post-target injection timing.

【図39】触媒ベッド温度の演算を説明するためのフロ
ーチャート。
FIG. 39 is a flowchart for explaining the calculation of the catalyst bed temperature.

【図40】SV比の演算を説明するためのフローチャー
ト。
FIG. 40 is a flowchart illustrating the calculation of the SV ratio.

【図41】排気中の酸素濃度の演算を説明するためのフ
ローチャート。
FIG. 41 is a flowchart for explaining the calculation of the oxygen concentration in the exhaust gas.

【図42】HC/NOx比の演算を説明するためのフロ
ーチャート。
FIG. 42 is a flowchart for explaining the calculation of the HC / NOx ratio.

【図43】基準NOx排出量特性図。FIG. 43 is a reference NOx emission characteristic diagram.

【図44】基準HC排出量の特性図。FIG. 44 is a characteristic diagram of a reference HC emission amount.

【図45】噴射時期補正値の特性図。FIG. 45 is a characteristic diagram of an injection timing correction value.

【図46】空燃比補正値の特性図。FIG. 46 is a characteristic diagram of an air-fuel ratio correction value.

【図47】EGR補正値の特性図。FIG. 47 is a characteristic diagram of an EGR correction value.

【図48】水温補正値の特性図。FIG. 48 is a characteristic diagram of a water temperature correction value.

【図49】要求HC量の演算を説明するためのフローチ
ャート。
FIG. 49 is a flowchart for explaining calculation of a required HC amount.

【図50】目標HC/NOx比の特性図。FIG. 50 is a characteristic diagram of a target HC / NOx ratio.

【図51】HC吸着・脱離量の演算を説明するためのフ
ローチャート。
FIG. 51 is a flowchart for explaining the calculation of the amount of adsorption and desorption of HC.

【図52】吸着・脱離ゲインの特性図。FIG. 52 is a characteristic diagram of an adsorption / desorption gain.

【図53】後噴射量の演算を説明するためのフローチャ
ート。
FIG. 53 is a flowchart for explaining the calculation of the post-injection amount.

【図54】HC量補正係数の特性図。FIG. 54 is a characteristic diagram of an HC amount correction coefficient.

【図55】基本後噴射量の特性図。FIG. 55 is a characteristic diagram of a basic post-injection amount.

【図56】主噴射時期の排気温度補正を説明するための
フローチャート。
FIG. 56 is a flowchart for explaining exhaust gas temperature correction of the main injection timing.

【図57】主噴射時期の排気温度補正値の特性図。FIG. 57 is a characteristic diagram of an exhaust gas temperature correction value at a main injection timing.

【図58】主噴射時期の触媒表面温度補正値の特性図。FIG. 58 is a characteristic diagram of a catalyst surface temperature correction value at a main injection timing.

【図59】加速時の触媒入口温度と触媒ベッド温度の変
化を示す波形図。
FIG. 59 is a waveform chart showing changes in catalyst inlet temperature and catalyst bed temperature during acceleration.

【図60】第1実施形態の効果を説明するための波形
図。
FIG. 60 is a waveform chart for explaining the effect of the first embodiment.

【図61】第2実施形態の制御システム図。FIG. 61 is a control system diagram of the second embodiment.

【図62】第2実施形態のEGR制御システムのブロッ
ク図。
FIG. 62 is a block diagram of an EGR control system according to a second embodiment.

【図63】第2実施形態の目標EGR率の演算を説明す
るためのフローチャート。
FIG. 63 is a flowchart illustrating the calculation of a target EGR rate according to the second embodiment.

【図64】第2実施形態の目標NOx排出量の演算を説
明するためのフローチャート。
FIG. 64 is a flowchart illustrating a calculation of a target NOx emission amount according to the second embodiment.

【図65】第2実施形態の目標NOx排出量の特性図。FIG. 65 is a characteristic diagram of a target NOx emission amount according to the second embodiment.

【図66】第2実施形態の実測NOx排出量の演算を説
明するためのフローチャート。
FIG. 66 is a flowchart for explaining the calculation of the measured NOx emission amount according to the second embodiment.

【図67】第2実施形態の目標EGR率のフィードバッ
ク補正量の演算を説明するためのフローチャート。
FIG. 67 is a flowchart for explaining calculation of a feedback correction amount of a target EGR rate according to the second embodiment.

【図68】第2実施形態の基本EGR率補正量の特性
図。
FIG. 68 is a characteristic diagram of a basic EGR rate correction amount according to the second embodiment.

【図69】第2実施形態の補正ゲインの特性図。FIG. 69 is a characteristic diagram of a correction gain according to the second embodiment.

【図70】第2実施形態の後噴射の量と時期の制御シス
テムのブロック図。
FIG. 70 is a block diagram of a control system for the amount and timing of post-injection in the second embodiment.

【図71】第2実施形態の実測HC/NOx比の演算を
説明するためのフローチャート。
FIG. 71 is a flowchart for explaining the calculation of an actually measured HC / NOx ratio according to the second embodiment;

【図72】第2実施形態の実測HC排出量の演算を説明
するためのフローチャート。
FIG. 72 is a flowchart for explaining the calculation of the measured HC emission amount according to the second embodiment.

【図73】第2実施形態の基準HC排出量の特性図。FIG. 73 is a characteristic diagram of a reference HC emission amount according to the second embodiment.

【図74】第2実施形態の噴射時期補正値の特性図。FIG. 74 is a characteristic diagram of an injection timing correction value according to the second embodiment.

【図75】第2実施形態の空燃比補正値の特性図。FIG. 75 is a characteristic diagram of an air-fuel ratio correction value according to the second embodiment.

【図76】第2実施形態のEGR補正値の特性図。FIG. 76 is a characteristic diagram of an EGR correction value according to the second embodiment.

【図77】第2実施形態の水温補正値の特性図。FIG. 77 is a characteristic diagram of a water temperature correction value according to the second embodiment.

【図78】第2実施形態の要求HC量の演算を説明する
ためのフローチャート。
FIG. 78 is a flowchart illustrating the calculation of the required HC amount according to the second embodiment.

【図79】第2実施形態の目標HC/NOx比の特性
図。
FIG. 79 is a characteristic diagram of a target HC / NOx ratio of the second embodiment.

【図80】第2実施形態の空燃比補正値の特性図。FIG. 80 is a characteristic diagram of an air-fuel ratio correction value according to the second embodiment.

【図81】第2実施形態のEGR補正値の特性図。FIG. 81 is a characteristic diagram of an EGR correction value according to the second embodiment.

【図82】第1実施形態との違いを説明するための排気
特性図。
FIG. 82 is an exhaust characteristic diagram for explaining a difference from the first embodiment.

【図83】SV比を変化させたときのNOx転換率の特
性図。
FIG. 83 is a characteristic diagram of the NOx conversion rate when the SV ratio is changed.

【図84】排気酸素濃度に対するNOx転換率、HC転
換率の特性図。
FIG. 84 is a characteristic diagram of the NOx conversion rate and the HC conversion rate with respect to the exhaust oxygen concentration.

【図85】第14の発明のクレーム対応図。FIG. 85 is a view corresponding to the claim of the fourteenth invention.

【図86】第15の発明のクレーム対応図。FIG. 86 is a diagram corresponding to the claims of the fifteenth invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン本体 10 コモンレール式燃料噴射装置 16 コモンレール 17 燃料噴射弁 41 電子制御ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine main body 10 Common rail type fuel injection device 16 Common rail 17 Fuel injection valve 41 Electronic control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 21/08 301 F02D 21/08 301D 41/04 305 41/04 305A 41/38 41/38 B 41/40 ZAB 41/40 ZABR ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 21/08 301 F02D 21/08 301D 41/04 305 41/04 305A 41/38 41/38 B 41/40 ZAB 41/40 Zabr

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃料を噴射供給する装置を備え、燃料の主
噴射後の膨張または排気行程で前記燃料供給装置により
後噴射を行い、この後噴射による未燃HCを、排気通路
に設けたNOx触媒への還元剤として供給するようにし
たディーゼルエンジンの排気浄化装置において、 エンジンの回転数とエンジンの負荷に基づいて基準HC
排出量と基準NOx排出量を演算する手段と、 これら基準排出量に対して噴射時期補正値、空燃比補正
値、水温補正値、EGR制御を行う場合はEGR補正値
の少なくとも一つを演算する手段と、 この少なくとも一つの補正値で該補正値と同一のエンジ
ン回転数とエンジン負荷で演算される前記基準排出量を
補正して基本HC排出量と基本NOx排出量を演算する
手段と、 前記基本排出量の比である実際のHC/NOx比を演算
する手段と、 この実際のHC/NOx比と目標HC/NOx比の差ま
たは比に応じて要求HC量を演算する手段と、 この要求HC量に基づいて後噴射量を演算する手段とを
設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化
装置。
A fuel injection device for injecting fuel in an expansion stroke or an exhaust stroke after the main injection of fuel; performing a post-injection by the fuel supply device; In a diesel engine exhaust purification device that is supplied as a reducing agent to a catalyst, a reference HC is determined based on an engine speed and an engine load.
Means for calculating an emission amount and a reference NOx emission amount; and calculating at least one of an injection timing correction value, an air-fuel ratio correction value, a water temperature correction value, and an EGR correction value when performing EGR control on these reference emission amounts. Means for calculating a basic HC emission amount and a basic NOx emission amount by correcting the reference emission amount calculated with the same engine speed and engine load as the correction value with the at least one correction value; Means for calculating an actual HC / NOx ratio which is a ratio of the basic discharge amount; means for calculating a required HC amount according to a difference or ratio between the actual HC / NOx ratio and a target HC / NOx ratio; Means for calculating a post-injection amount based on the HC amount.
【請求項2】触媒表面積と触媒を通過するガスの体積流
量との比(以下SV比という)がしきい値より小さいと
き後噴射を中止することを特徴とする請求項1に記載の
ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
2. The diesel engine according to claim 1, wherein the post-injection is stopped when a ratio between a catalyst surface area and a volume flow rate of a gas passing through the catalyst (hereinafter referred to as an SV ratio) is smaller than a threshold value. Exhaust purification equipment.
【請求項3】前記SV比をモデル規範制御により予測す
ることを特徴とする請求項2に記載のディーゼルエンジ
ンの排気浄化装置。
3. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 2, wherein the SV ratio is predicted by model reference control.
【請求項4】EGR制御を行う場合に、後噴射量を排気
中の酸素濃度に応じて補正することを特徴とする請求項
1から3までのいずれか一つに記載のディーゼルエンジ
ンの排気浄化装置。
4. The exhaust gas purification of a diesel engine according to claim 1, wherein when performing the EGR control, the post-injection amount is corrected according to the oxygen concentration in the exhaust gas. apparatus.
【請求項5】前記排気中の酸素濃度をモデル規範制御に
より予測することを特徴とする請求項4に記載のディー
ゼルエンジンの排気浄化装置。
5. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 4, wherein the oxygen concentration in the exhaust gas is predicted by model reference control.
【請求項6】前記触媒の前方または内部にHC吸着剤を
設け、前記触媒を通過する排気の温度からこの吸着剤へ
のHC吸着量またはこの吸着剤からのHC脱離量を演算
し、このHC吸着量またはHC脱離量に応じて前記要求
HC量を補正することを特徴とする請求項1から5まで
のいずれか一つに記載のディーゼルエンジンの排気浄化
装置。
6. An HC adsorbent is provided in front of or inside the catalyst, and the amount of HC adsorbed on the adsorbent or the amount of HC desorbed from the adsorbent is calculated from the temperature of exhaust gas passing through the catalyst. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the required HC amount is corrected in accordance with an HC adsorption amount or an HC desorption amount.
【請求項7】前記触媒を流れる排気の温度をモデル規範
制御により予測することを特徴とする請求項6に記載の
ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
7. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 6, wherein the temperature of exhaust gas flowing through the catalyst is predicted by model reference control.
【請求項8】前記EGR制御をモデル規範制御により行
うことを特徴とする請求項4から7までのいずれか一つ
に記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
8. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 4, wherein the EGR control is performed by model reference control.
【請求項9】前記触媒を流れる排気の温度より一次遅れ
で前記触媒の表面温度を演算する手段と、この触媒表面
温度が所定のしきい値以下のとき後噴射を中止する手段
とを設けたことを特徴とする請求項7または8に記載の
ディーゼルエンジンの排気浄化装置。
9. Means for calculating the surface temperature of the catalyst with a first-order delay from the temperature of exhaust gas flowing through the catalyst, and means for stopping post-injection when the surface temperature of the catalyst is equal to or lower than a predetermined threshold value are provided. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 7 or 8, wherein:
【請求項10】前記触媒表面温度が触媒表面の活性温度
しきい値よりわずかに低いとき主噴射時期を遅角補正す
ることを特徴とする請求項9に記載のディーゼルエンジ
ンの排気浄化装置。
10. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 9, wherein the main injection timing is retarded when the catalyst surface temperature is slightly lower than the catalyst surface activation temperature threshold value.
【請求項11】前記触媒を流れる排気の温度が所定のし
きい値以下のとき後噴射を中止することを特徴とする請
求項7または8に記載のディーゼルエンジンの排気浄化
装置。
11. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 7, wherein the post-injection is stopped when the temperature of the exhaust gas flowing through the catalyst is lower than a predetermined threshold value.
【請求項12】前記触媒を流れる排気の温度が触媒の活
性温度しきい値よりわずかに低いとき主噴射時期を遅角
補正することを特徴とする請求項11に記載のディーゼ
ルエンジンの排気浄化装置。
12. The exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine according to claim 11, wherein the main injection timing is retarded when the temperature of the exhaust gas flowing through the catalyst is slightly lower than the activation temperature threshold value of the catalyst. .
【請求項13】燃料を噴射供給する装置を備え、燃料の
主噴射後の膨張または排気行程で前記燃料供給装置によ
り後噴射を行い、この後噴射による未燃HCを、排気通
路に設けたNOx触媒への還元剤として供給するように
したディーゼルエンジンの排気浄化装置において、 エンジンの回転数、エンジンの負荷、吸入空気量、吸入
新気温度をパラメータとしてモデル規範制御により前記
触媒を通過する排気の温度を予測する手段と、 この触媒を通過する排気の温度に応じて後噴射時期を演
算する手段とを設けたことを特徴とするディーゼルエン
ジンの排気浄化装置。
13. An apparatus for injecting and supplying fuel, wherein a post-injection is performed by the fuel supply device in an expansion or exhaust stroke after the main injection of fuel, and unburned HC resulting from the post-injection is supplied to a NOx provided in an exhaust passage. In an exhaust gas purification device for a diesel engine that is supplied as a reducing agent to a catalyst, the exhaust gas passing through the catalyst is controlled by model reference control using the engine speed, engine load, intake air amount, and intake fresh air temperature as parameters. An exhaust emission control device for a diesel engine, comprising: means for estimating a temperature; and means for calculating a post-injection timing according to the temperature of exhaust gas passing through the catalyst.
【請求項14】燃料を噴射供給する装置を備え、燃料の
主噴射後の膨張または排気行程で前記燃料供給装置によ
り後噴射を行い、この後噴射による未燃HCを、排気通
路に設けたNOx触媒への還元剤として供給するように
したディーゼルエンジンの排気浄化装置において、 EGR量を制御するEGR弁と、 エンジンの回転数Neとエンジンの負荷に基づいて目標
EGR率を演算する手段と、 この目標EGR率に基づいて前記EGR弁の開度を制御
する手段と、 前記触媒の上流のNOx濃度を検出するセンサと、 このセンサ検出値に基づいて実測NOx排出量を演算す
る手段と、 前記触媒の上流のHC濃度を検出するセンサと、 このセンサ検出値に基づいて実測HC排出量を演算する
手段と、 この実測HC排出量と前記実測NOx排出量との比であ
る実測HC/NOx比を演算する手段と、 この実測HC/NOx比と目標HC/NOx比の差また
は比に応じて要求HC量を演算する手段と、 この要求HC量に基づいて前記後噴射の燃料量を演算す
る手段と、 前記実測NOx排出量が目標NOx排出量と一致するよ
うに前記目標EGR率をフィードバック制御する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄
化装置。
14. An apparatus for injecting and supplying fuel, in which a post-injection is performed by the fuel supply apparatus in an expansion or exhaust stroke after the main injection of fuel, and the unburned HC resulting from the post-injection is provided to a NOx provided in an exhaust passage. An exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine adapted to be supplied as a reducing agent to a catalyst; an EGR valve for controlling an EGR amount; a means for calculating a target EGR rate based on an engine speed Ne and an engine load; Means for controlling the opening of the EGR valve based on a target EGR rate; a sensor for detecting a NOx concentration upstream of the catalyst; means for calculating an actual measured NOx emission amount based on the sensor detection value; A sensor for detecting the concentration of HC upstream of the sensor, a means for calculating the measured HC emission based on the sensor detection value, the measured HC emission and the measured NOx emission Means for calculating an actually measured HC / NOx ratio which is a ratio of the following: means for calculating a required HC amount according to a difference or ratio between the actually measured HC / NOx ratio and a target HC / NOx ratio; and Means for calculating the fuel amount of the post-injection, and means for feedback-controlling the target EGR rate so that the measured NOx emission amount matches the target NOx emission amount. apparatus.
【請求項15】燃料を噴射供給する装置を備え、燃料の
主噴射後の膨張または排気行程で前記燃料供給装置によ
り後噴射を行い、この後噴射による未燃HCを、排気通
路に設けたNOx触媒への還元剤として供給するように
したディーゼルエンジンの排気浄化装置において、 EGR量を制御するEGR弁と、 エンジンの回転数とエンジンの負荷に基づいて目標EG
R率を演算する手段と、 この目標EGR率に基づいて前記EGR弁の開度を制御
する手段と、 前記触媒の上流のNOx濃度を検出するセンサと、 このセンサ検出値に基づいて実測NOx排出量を演算す
る手段と、 エンジンの回転数とエンジンの負荷に基づいて基準HC
排出量を演算する手段と、 これらに対して少なくとも噴射時期補正値、空燃比補正
値、水温補正値、EGR補正値の少なくとも一つを演算
する手段と、 これら補正値で前記基準値を補正して基本HC排出量を
演算する手段と、 この基本HC排出量と前記実測NOx排出量との比であ
る実測HC/NOx比を演算する手段と、 この実測HC/NOx比と目標HC/NOx比の差また
は比に応じて要求HC量を演算する手段と、 この要求HC量に基づいて前記後噴射の燃料量を演算す
る手段と、 前記実測NOx排出量が目標NOx排出量と一致するよ
うに前記目標EGR率をフィードバック制御する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄
化装置。
15. An apparatus for injecting and supplying fuel, in which a post-injection is performed by the fuel supply device in an expansion or exhaust stroke after the main injection of fuel, and unburned HC resulting from the post-injection is provided to a NOx provided in an exhaust passage. In an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine which is supplied as a reducing agent to a catalyst, an EGR valve for controlling an EGR amount, and a target EG based on an engine speed and an engine load.
A means for calculating an R rate; a means for controlling the opening of the EGR valve based on the target EGR rate; a sensor for detecting a NOx concentration upstream of the catalyst; and a measured NOx emission based on the sensor detection value. Means for calculating the amount of fuel, and a reference HC based on the engine speed and the engine load.
Means for calculating an emission amount; means for calculating at least one of an injection timing correction value, an air-fuel ratio correction value, a water temperature correction value, and an EGR correction value; and correcting the reference value with these correction values. Means for calculating a basic HC emission amount by use of the above-mentioned means; means for calculating an actual measurement HC / NOx ratio which is a ratio of the basic HC emission amount to the actual measurement NOx emission amount; Means for calculating the required HC amount in accordance with the difference or ratio of the following: means for calculating the fuel amount of the post-injection based on the required HC amount; and so that the measured NOx emission amount matches the target NOx emission amount. Means for feedback-controlling the target EGR rate.
【請求項16】前記NOx濃度センサの検出遅れを一次
遅れとみなし、前記NOx濃度センサ検出値に対して時
定数相当値分だけの進み処理を行うことを特徴とする請
求項14または15に記載のディーゼルエンジンの排気
浄化装置。
16. The method according to claim 14, wherein the detection delay of the NOx concentration sensor is regarded as a first-order delay, and the NOx concentration sensor detection value is advanced by an amount corresponding to a time constant. Diesel engine exhaust purification device.
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