JP2008163884A - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し、アイドル時や軽負荷時であっても、排気ガス中に添加された燃料を均一に拡散させることを目的とする。
【解決手段】ディーゼル機関2は、電動機14dによって回転をアシスト可能なターボ過給機14と、排気ガス中に燃料を添加する燃料添加弁52とを備える。ディーゼル機関2のアイドル時または軽負荷時に燃料添加弁52により燃料が添加される場合に、電動機14dを作動させて、ターボ回転数を上昇させる。これにより、タービン14bにおいて、添加燃料を含む排気ガスが十分に攪拌され、添加燃料が排気ガス中に均一に拡散する。燃料添加弁52からの燃料噴射開始に先立って、電動機14dの作動を開始する。
【選択図】図1The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and an object thereof is to uniformly diffuse fuel added to exhaust gas even during idling or light load.
A diesel engine includes a turbocharger capable of assisting rotation by an electric motor and a fuel addition valve for adding fuel to exhaust gas. When the fuel is added by the fuel addition valve 52 at the time of idling or light load of the diesel engine 2, the electric motor 14d is operated to increase the turbo rotation speed. Thereby, in the turbine 14b, the exhaust gas containing the added fuel is sufficiently stirred, and the added fuel is uniformly diffused in the exhaust gas. Prior to the start of fuel injection from the fuel addition valve 52, the operation of the electric motor 14d is started.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
特開2001−55946号公報には、排気通路に設けられたNOx吸収材(NOx触媒)をリフレッシュする際、つまりNOx吸収材に吸収されているNOxを還元浄化して放出する際に、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁からの燃料噴射量を増量するディーゼルエンジンの制御装置が開示されている。この装置では、NOx吸収材のリフレッシュ時に、燃料噴射量増量に起因するスモークの増大を防止する方策として、可変ノズル型ターボ過給機のノズル断面積を絞って過給圧を高めることにより、燃焼室の吸気充填量を増大させることとしている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-55946 discloses that when a NOx absorbent (NOx catalyst) provided in an exhaust passage is refreshed, that is, when NOx absorbed in the NOx absorbent is reduced and discharged, A control device for a diesel engine that increases the fuel injection amount from a fuel injection valve that injects fuel is disclosed. In this device, when the NOx absorbent is refreshed, as a measure for preventing an increase in smoke due to an increase in fuel injection amount, combustion is performed by reducing the nozzle cross-sectional area of the variable nozzle turbocharger and increasing the supercharging pressure. The intake charge amount of the chamber is increased.
上記従来の技術は、ターボ過給機による過給が十分に作用する中負荷運転時あるいは高負荷運転時においてNOx触媒のNOxを還元浄化することを前提とした技術であると考えられる。NOxの還元浄化を行うには、排気空燃比を理論空燃比以下のリッチとすることが必要である。したがって、NOxの還元浄化を行うために必要な燃料量は、排気ガス量が多い場合ほど、多くなる。すなわち、排気ガス量の多い中・高負荷運転時にNOxの還元浄化を行うことは、燃費悪化の原因となる。このため、燃費性能の向上を図る観点からは、排気ガス量の少ない軽負荷運転時やアイドル運転時にNOxの還元浄化を行うことが望ましい。また、ストップ&ゴーの多い市街地走行時など、車両の走行条件によっては、軽負荷運転時やアイドル運転時にNOxの還元浄化を行わざるを得ない場合もある。 The above conventional technique is considered to be a technique premised on reducing and purifying NOx of the NOx catalyst at the time of medium load operation or high load operation in which supercharging by the turbocharger sufficiently acts. In order to perform NOx reduction purification, it is necessary to make the exhaust air-fuel ratio rich below the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, the amount of fuel necessary to perform NOx reduction purification increases as the amount of exhaust gas increases. That is, reducing and purifying NOx during medium and high load operation with a large amount of exhaust gas causes deterioration of fuel consumption. For this reason, from the viewpoint of improving fuel efficiency, it is desirable to perform NOx reduction purification during light load operation or idling operation with a small amount of exhaust gas. Further, depending on the running conditions of the vehicle, such as when driving in urban areas where there are many stops and gos, there may be a case where NOx reduction purification must be performed during light load operation or idle operation.
しかしながら、軽負荷運転時やアイドル運転時は、排気ガス温度が低い。また、排気ガス中のHCやCOが少ないため、それらがNOx触媒で反応(燃焼)することによる発熱量も少ない。このため、軽負荷運転時やアイドル運転時には、通常、NOx触媒の温度が、NOxを還元浄化可能な活性温度より低くなってしまうという問題がある。 However, the exhaust gas temperature is low during light load operation and idle operation. In addition, since HC and CO in the exhaust gas are small, the amount of heat generated when they react (combust) with the NOx catalyst is also small. For this reason, there is a problem that the temperature of the NOx catalyst usually becomes lower than the activation temperature at which NOx can be reduced and purified during light load operation or idle operation.
軽負荷運転時やアイドル運転時のNOx触媒の温度を活性温度以上に上昇させる方法として、排気ガス中に燃料を添加する方法が考えられる。しかしながら、軽負荷運転時やアイドル運転時に、排気ガス中に燃料を添加すると、排気ガス温度が低く、排気ガスの流動も弱いため、添加された燃料が拡散しにくい。このため、添加された燃料が排気ガス中に不均一に分布したままの状態でNOx触媒に流入してしまう。その結果、NOx触媒の端面(NOx触媒を構成するセルあるいはフィルターの入口)に燃料が目詰まりするなどの問題が発生し易い。 As a method for increasing the temperature of the NOx catalyst at the time of light load operation or idle operation to the activation temperature or higher, a method of adding fuel to the exhaust gas can be considered. However, when fuel is added to the exhaust gas during light load operation or idle operation, the added fuel is difficult to diffuse because the exhaust gas temperature is low and the exhaust gas flow is weak. For this reason, the added fuel flows into the NOx catalyst in a state where it is unevenly distributed in the exhaust gas. As a result, problems such as fuel clogging are likely to occur at the end face of the NOx catalyst (cells or inlets of the filter constituting the NOx catalyst).
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、アイドル時や軽負荷時であっても、排気ガス中に添加された燃料を均一に拡散させることのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and controls an internal combustion engine capable of uniformly diffusing fuel added to exhaust gas even during idling or light load. An object is to provide an apparatus.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の排気ガス中に燃料を添加する燃料添加手段と、
アイドル時または軽負荷時に前記燃料添加手段により燃料が添加される場合に、前記燃料添加手段より下流側の排気通路において排気ガスを攪拌する攪拌手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a control device for an internal combustion engine,
Fuel addition means for adding fuel to the exhaust gas of the internal combustion engine;
Agitation means for agitating exhaust gas in an exhaust passage downstream of the fuel addition means when fuel is added by the fuel addition means at idle or light load;
It is characterized by providing.
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記燃料添加手段による燃料添加量が多いほど、前記攪拌手段による攪拌を強化することを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The larger the amount of fuel added by the fuel adding means, the stronger the stirring by the stirring means.
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記燃料添加手段が燃料の添加を開始するタイミングに先立って、前記攪拌手段の作動を開始することを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
Prior to the timing when the fuel adding means starts to add fuel, the agitation means starts to operate.
また、第4の発明は、第3の発明において、
前記燃料添加手段による燃料添加量が多いほど、前記攪拌手段の作動開始タイミングを、前記燃料添加手段の燃料添加開始タイミングに対し、より早くすることを特徴とする。
Moreover, 4th invention is set in 3rd invention,
The larger the amount of fuel added by the fuel addition means, the earlier the operation start timing of the agitation means is made earlier than the fuel addition start timing of the fuel addition means.
また、第5の発明は、第1乃至第4の発明の何れかにおいて、
アイドル時または軽負荷時に、排気絞りを行う排気絞り手段を更に備えることを特徴とする。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
It further comprises exhaust throttling means for performing exhaust throttling during idling or light load.
また、第6の発明は、第1乃至第5の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関は、電動機付き過給機を有し、
前記攪拌手段は、前記電動機によって前記過給機の回転数を強制的に上昇させることにより、排気ガスを攪拌することを特徴とする。
According to a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions,
The internal combustion engine has a supercharger with an electric motor,
The stirring means stirs the exhaust gas by forcibly increasing the rotational speed of the supercharger by the electric motor.
また、第7の発明は、第6の発明において、
前記内燃機関の出力と、他の原動機の出力との両方を用いて車両を駆動するハイブリッドシステムと、
車両走行中に、排気ガスを攪拌するために前記電動機が作動されて過給圧が増大することにより前記内燃機関の出力が増加した場合に、車両に伝達される駆動力の変化を抑制するように前記ハイブリッドシステムを制御する駆動力変化抑制手段と、
を更に備えることを特徴とする。
The seventh invention is the sixth invention, wherein
A hybrid system that drives the vehicle using both the output of the internal combustion engine and the output of another prime mover;
In order to suppress a change in driving force transmitted to the vehicle when the output of the internal combustion engine is increased by increasing the supercharging pressure while the motor is operated to stir the exhaust gas while the vehicle is running A driving force change suppressing means for controlling the hybrid system;
Is further provided.
第1の発明によれば、アイドル時または軽負荷時に排気ガス中に燃料が添加される場合に、添加燃料を含む排気ガスを攪拌手段によって強制的に攪拌することができる。この攪拌により、添加燃料を排気ガス中に均一に拡散させることができる。このため、アイドル時または軽負荷時に排気ガス中に燃料を添加した場合であっても、添加された燃料が排気浄化装置の端面に目詰まりするなどの弊害が生ずることを確実に防止することができる。よって、アイドル時や軽負荷時であっても、排気浄化装置のNOx還元浄化(リッチスパイク)などを行うことが可能となる。第1の発明によれば、排気ガス量の少ないアイドル時や軽負荷時にNOx還元浄化などの処理を行うことができるので、その処理に要する燃料を節約することができ、優れた燃費性能を得ることができる。更に、第1の発明によれば、添加燃料が均一に拡散した状態で排気ガスを排気浄化装置に流入させることができるので、燃料を排気浄化装置内でまんべん無く反応させることができ、反応を促進することができる。このため、NOx還元浄化などの処理の効果を高めることができる。 According to the first invention, when fuel is added to the exhaust gas at the time of idling or light load, the exhaust gas containing the added fuel can be forcibly stirred by the stirring means. By this stirring, the added fuel can be uniformly diffused in the exhaust gas. For this reason, even when the fuel is added to the exhaust gas at the time of idling or light load, it is possible to reliably prevent the adverse effect such as clogging of the added fuel on the end face of the exhaust purification device. it can. Therefore, it is possible to perform NOx reduction purification (rich spike) or the like of the exhaust purification device even during idling or light load. According to the first aspect of the invention, since processing such as NOx reduction purification can be performed at idling or light load with a small amount of exhaust gas, fuel required for the processing can be saved, and excellent fuel consumption performance can be obtained. be able to. Furthermore, according to the first invention, the exhaust gas can flow into the exhaust purification device in a state where the added fuel is uniformly diffused, so that the fuel can be reacted uniformly in the exhaust purification device, The reaction can be promoted. For this reason, the effect of treatments such as NOx reduction purification can be enhanced.
第2の発明によれば、排気ガス中への燃料添加量が多い場合ほど、攪拌手段による攪拌を強化することができる。このため、燃料添加量に応じて必要かつ十分な攪拌を行うことができる。よって、燃料添加量が多い場合であっても、添加燃料を排気ガス中に十分に拡散させ、均一化することができ、上記効果を確実に得ることができる。 According to the second invention, as the amount of fuel added to the exhaust gas is larger, the stirring by the stirring means can be strengthened. For this reason, necessary and sufficient stirring can be performed according to the amount of fuel added. Therefore, even when the amount of fuel added is large, the added fuel can be sufficiently diffused and made uniform in the exhaust gas, and the above effect can be obtained with certainty.
第3の発明によれば、排気ガス中への燃料添加の開始に先立って、攪拌手段の作動を開始することができる。これにより、攪拌手段の作動遅れによる燃料攪拌不足が生ずることをより確実に防止することができる。このため、添加燃料を排気ガス中により均一に拡散させることができる。 According to the third invention, the operation of the stirring means can be started prior to the start of fuel addition to the exhaust gas. Thereby, it is possible to more reliably prevent the fuel from being insufficiently stirred due to the delay in the operation of the stirring means. For this reason, the added fuel can be diffused more uniformly in the exhaust gas.
第4の発明によれば、排気ガス中への燃料添加量が多いほど、攪拌手段の作動開始タイミングを、燃料添加手段の燃料添加開始タイミングに対し、より早くすることができる。これにより、燃料添加量が多い場合であっても、攪拌手段の作動遅れによる燃料攪拌不足が生ずることをより確実に防止することができる。このため、添加燃料を排気ガス中により均一に拡散させることができる。 According to the fourth invention, the greater the amount of fuel added to the exhaust gas, the earlier the operation start timing of the stirring means can be made earlier than the fuel addition start timing of the fuel addition means. Thereby, even when the amount of fuel added is large, it is possible to more reliably prevent the fuel from being insufficiently stirred due to the delay in the operation of the stirring means. For this reason, the added fuel can be diffused more uniformly in the exhaust gas.
第5の発明によれば、アイドル時または軽負荷時に排気ガス中に燃料が添加される場合に、排気絞りを行うことができる。これにより、排気抵抗の増加によって排気温度をアップすることができるので、添加燃料の蒸発が促進される。よって、添加燃料を排気ガス中により均一に拡散させることができる。また、排気浄化装置の昇温を一層促進することができ、短時間で処理を完了させることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, exhaust throttling can be performed when fuel is added to the exhaust gas during idling or light load. As a result, the exhaust temperature can be increased by increasing the exhaust resistance, so that evaporation of the added fuel is promoted. Therefore, the added fuel can be diffused more uniformly in the exhaust gas. Moreover, the temperature rise of the exhaust gas purification device can be further promoted, and the processing can be completed in a short time.
第6の発明によれば、内燃機関が備える電動機付き過給機を用いて、排気ガスを攪拌することができる。つまり、過給機の回転数を電動機によって強制的に上昇させることにより、排気ガスを攪拌することができる。これにより、十分な効果が得られるとともに、排気ガス攪拌用の機構を別個に設ける必要がないので、コスト低減が図れる。 According to the sixth aspect of the invention, the exhaust gas can be agitated using the supercharger with electric motor provided in the internal combustion engine. That is, the exhaust gas can be agitated by forcibly increasing the rotation speed of the supercharger with the electric motor. As a result, a sufficient effect can be obtained, and it is not necessary to separately provide a mechanism for stirring the exhaust gas, so that the cost can be reduced.
第7の発明によれば、内燃機関の出力と、他の原動機の出力との両方を用いて車両を駆動するハイブリッドシステムにおいて、車両走行中に、排気ガスを攪拌するために電動機付き過給機の電動機が作動されて過給圧が増大することにより内燃機関の出力が増加した場合に、車両に伝達される駆動力が変化しないように、他の原動機の出力を低下させることができる。このため、排気ガスを攪拌するために電動機付き過給機を強制駆動した場合に、車両の駆動力が変化することを確実に抑制することができるので、良好なドライバビリティが得られる。 According to the seventh invention, in the hybrid system that drives the vehicle using both the output of the internal combustion engine and the output of another prime mover, the supercharger with an electric motor is used to stir the exhaust gas while the vehicle is running. When the output of the internal combustion engine increases due to the increase of the supercharging pressure due to the operation of this motor, the output of the other prime mover can be reduced so that the driving force transmitted to the vehicle does not change. For this reason, when the supercharger with an electric motor is forcibly driven in order to stir the exhaust gas, it is possible to reliably suppress a change in the driving force of the vehicle, so that good drivability is obtained.
実施の形態1.
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。図1に示すシステムは、ディーゼル機関2を備えている。このディーゼル機関2は、車両(自動車)に搭載されているものとする。図示のディーゼル機関2は、直列4気筒型であるが、本発明では、気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. The system shown in FIG. 1 includes a
ディーゼル機関2の各気筒には、燃料を燃焼室内に直接噴射するための筒内インジェクタ32が備えられている。各気筒の筒内インジェクタ32は、共通のコモンレール34に接続されている。つまり、ディーゼル機関2は、コモンレール式のディーゼル機関である。図示しない燃料タンクに貯留された燃料は、サプライポンプ36によって汲み上げられ、所定の燃圧まで圧縮されてコモンレール34へ供給される。サプライポンプ36は、図では省略するが、低圧ポンプと高圧ポンプとからなっている。
Each cylinder of the
ディーゼル機関2には、排気マニホールド6と、排気マニホールド6に接続される排気通路10とが備えられている。ディーゼル機関2の各気筒から排出される排気ガスは排気マニホールド6に集められ、排気マニホールド6を介して排気通路10へ排出される。排気通路10の途中には、排気浄化装置30が設けられている。排気浄化装置30内には、例えば、吸蔵還元型のNOx触媒、PM(Particulate Matter)を捕集するDPF(Diesel Particulate Filter)、あるいは、それらの両方の機能を兼ね備えるDPNR(Diesel Particulate-NOx-Reduction system)などが設置されている。
The
また、ディーゼル機関2には、吸気マニホールド4と、吸気マニホールド4に接続される吸気通路8とが備えられている。空気は大気中から吸気通路8に取り込まれ、吸気マニホールド4を介して各気筒内に分配される。吸気通路8の入口には、エアクリーナ12が取り付けられている。エアクリーナ12の下流近傍には、吸気通路8に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ76が設けられている。また、吸気マニホールド4の上流には、吸気絞り弁22が設けられている。
Further, the
更に、ディーゼル機関2には、ターボ過給機(MAT:Motor Assist Turbocharger)14が備えられている。このターボ過給機14は、可変ノズル型のものであり、かつ、電動アシスト機構付きのものである。すなわち、ターボ過給機14は、コンプレッサ14aと、タービン14bと、可変ノズル14cと、強制駆動用の電動機14dとを有している。
Furthermore, the
コンプレッサ14aは、エアフローメータ76から吸気絞り弁22に至る吸気通路8の途中に配置されている。タービン14bは、排気マニホールド6から排気浄化装置30に至る排気通路10の途中に設けられている。コンプレッサ14aとタービン14bとは、連結軸によって連結され、一体となって回転する。
The compressor 14 a is disposed in the
可変ノズル14cは、開閉動作可能になっている。可変ノズル14cの開度を小さくすると、タービン14bの入口面積が小さくなるので、タービン14bに吹き付けられる排気ガスの流速が速くなる。その結果、ターボ過給機14の回転数(以下、「MAT回転数」と称する)は上昇し、過給圧が増大する。逆に、可変ノズル14cの開度を大きくすると、タービン14bの入口面積が大きくなるので、タービン14bに吹き付けられる排気ガスの流速が遅くなる。その結果、MAT回転数は降下し、過給圧が低下する。
The
コンプレッサ14aとタービン14bとの間には、電動機14dが配置されている。コンプレッサ14aとタービン14bとの連結軸は、電動機14dのロータにもなっている。すなわち、コンプレッサ14aおよびタービン14bと、電動機14dのロータとは、一体となって回転する。このような構成により、電動機14dを作動させた場合には、タービン14bで回収される排気エネルギによらずに、コンプレッサ14aおよびタービン14bを強制的に駆動することができる。
An
電動機14dには、電動機14dの回転数を検出する回転数センサ16が組み込まれている。前述したように、電動機14dは、コンプレッサ14aおよびタービン14bと一体となって回転する。このため、回転数センサ16により検出される回転数は、MAT回転数に等しい。
A
コンプレッサ14aと吸気マニホールド4との間には、コンプレッサ14aでの圧縮により温度上昇した吸入空気を冷却するインタークーラ17が設けられている。インタークーラ17の下流には、過給圧(吸気圧)を検出する過給圧センサ(吸気圧センサ)74が配置されている。
An
コンプレッサ14aからインタークーラ17に至る吸気通路8の途中には、バイパス管50の一端が接続されている。この接続部には、空気の流路を切替える切替弁18が配置されている。バイパス管50の他端は、吸気通路8におけるコンプレッサ14aの上流側に接続されている。切替弁18を操作してバイパス管50の入口を開くことで、コンプレッサ14aにより圧縮された空気の一部は再びコンプレッサ14aの入口側に戻される。ターボ過給機14のサージが生じ易い運転状態のとき、コンプレッサ14aを出た空気の一部を、バイパス管50を通してコンプレッサ14aの入口側に戻すことにより、サージを防止することができる。
One end of a bypass pipe 50 is connected to the
また、吸気絞り弁22から吸気マニホールド4に至る吸気通路8の途中には、EGR管24の一端が接続されている。EGR管24の他端は、排気マニホールド6に接続されている。本システムでは、排気ガスの一部を、EGR管24を通して吸気通路8に導入することができる。EGR管24を通って吸気通路8に導入される排気ガスのことを、以下、「EGRガス」と称する。EGR管24の途中には、EGRガスを冷却するためのEGRクーラ26が設けられている。EGR管24におけるEGRクーラ26の下流には、EGRガスの量(EGR量)を制御するためのEGR弁28が設けられている。空気に比較して比熱が高く酸素量の少ないEGRガスを吸気通路8に導入することで、筒内の燃焼温度を低下させ、NOxの生成量を低減することができる。
One end of an
排気マニホールド6には、燃料添加弁(燃料添加インジェクタ)52が設置されている。この燃料添加弁52から燃料を噴射することにより、排気ガス中に燃料を添加することができる。なお、燃料添加弁52の設置位置は、排気マニホールド6に限定されるものではなく、何れかの気筒の排気ポート、あるいは、排気マニホールド6とタービン14bとの間の排気通路10の途中に燃料添加弁52を設置してもよい。
The
また、タービン14bと排気浄化装置30との間の排気通路10の途中には、排気絞り弁54が設置されている。
An
本実施形態のシステムは、更に、モータコントローラ60と、ECU(Electronic Control Unit)70とを有している。モータコントローラ60は、ECU70からの指令に基づいて、電動機14dへの通電状態を制御する。ECU70は、本システム全体を総合制御する制御装置である。ECU70の出力側には、モータコントローラ60の他、筒内インジェクタ32,吸気絞り弁22,EGR弁28,可変ノズル14c,切替弁18、排気絞り弁54等の各種のアクチュエータが接続され、ECU70の入力側には、上述したs回転数センサ16,エアフローメータ76,過給圧センサ74の他、車速センサ56、アクセルポジションセンサ72、クランク角センサ78等の各種のセンサ類が接続されている。アクセルポジションセンサ72は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を検出するセンサである。クランク角センサ78は、クランクシャフトの回転角度に応じた信号を出力するセンサである。クランク角センサ78の出力によれば、エンジン回転数NE[rpm]などを検出することができる。ECU70には、これらの機器やセンサ以外にも複数の機器やセンサが接続されているが、ここではその説明は省略する。ECU70は、各センサの出力に基づき、所定の制御プログラムにしたがって各機器を駆動するようになっている。
The system of this embodiment further includes a
[実施の形態1の動作]
ディーゼル機関2の排気ガスの空燃比は、通常、理論空燃比よりも大幅にリーンになっている。この状態のとき、本実施形態のシステムによれば、排気ガス中のNOxを排気浄化装置30に吸蔵することにより、大気中へのNOxの放出を抑制することができる。そして、本実施形態のシステムでは、排気浄化装置30に吸蔵されているNOxを還元浄化して放出させるための制御(以下「リッチスパイク制御」という)を、周期的(間欠的)に行う。
[Operation of Embodiment 1]
The air-fuel ratio of the exhaust gas of the
リッチスパイク制御においては、燃料添加弁52から燃料を噴射することにより、排気浄化装置30に流入する排気ガスの空燃比を理論空燃比以下にする。これにより、排気ガス中の未燃燃料が還元剤となって、排気浄化装置30に吸蔵されているNOxをN2に還元浄化することができる。排気浄化装置30がNOxを効率良く還元浄化するには、ある程度高い温度が必要がある。この温度を以下「触媒活性温度」という。
In the rich spike control, by injecting fuel from the
市街地走行時などにおいて、車両が停止する場合を考える。車両を減速させるために運転者がアクセルをオフすると、筒内インジェクタ32からの燃料噴射は停止される。このため、排気通路10には、空気が流通するので、排気浄化装置30は急激に冷却される。そして、車両が停止すると、ディーゼル機関2はアイドル運転状態となる。アイドル運転状態では、筒内インジェクタ32からの燃料噴射量は僅かであるので、排気ガス温度は低い。また、排気ガス中のHC、COも少ないので、それらが排気浄化装置30で反応(燃焼)することによる発熱量も少ない。これらの影響により、アイドル運転時には、通常、排気浄化装置30の温度が触媒活性温度より低くなるため、リッチスパイク制御を行うことができないという問題がある。
Consider a case where a vehicle stops when traveling in an urban area. When the driver turns off the accelerator to decelerate the vehicle, fuel injection from the in-
アイドル運転時に排気浄化装置30の温度を触媒活性温度以上にする方法として、燃料添加弁52によって排気ガス中に燃料を添加し、その添加された燃料を排気浄化装置30で燃焼させる方法が考えられる。
As a method of setting the temperature of the
しかしながら、アイドル運転状態では、ターボ回転数が低いので、燃料が添加された排気ガスがタービン14bで十分に攪拌されない。このため、アイドル運転状態で排気ガス中に燃料を添加すると、添加された燃料が排気ガス中に均一に拡散せず、不均一なままの状態で排気浄化装置30に流入することとなる。その結果、排気浄化装置30の端面(排気浄化装置30を構成するセルあるいはフィルターの入口)に、燃料が目詰まりするという問題が生ずる。
However, in the idle operation state, since the turbo rotation speed is low, the exhaust gas to which fuel is added is not sufficiently stirred by the turbine 14b. For this reason, when fuel is added to the exhaust gas in the idle operation state, the added fuel does not diffuse uniformly into the exhaust gas and flows into the
そこで、本実施形態では、アイドル運転時に燃料添加弁52から燃料を噴射する場合には、電動機14dを作動させることにより、MAT回転数を強制的に上昇させることとした。これにより、燃料が添加された排気ガスをタービン14bにて十分に攪拌することができ、燃料を排気ガス中に均一に拡散させることができる。その結果、排気浄化装置30の端面への燃料詰まりを確実に防止することができる。
Therefore, in the present embodiment, when fuel is injected from the
更に、本実施形態では、アイドル運転時に燃料添加弁52から燃料を噴射する場合に、排気絞り弁54の開度を小さくすることによって排気ガスの流れを絞ることとした。これにより、排気ガス温度を高めることができる。このため、排気ガス中に添加された燃料が蒸発し易くなるので、排気浄化装置30の端面への燃料詰まりをより確実に防止することもできる。また、排気浄化装置30の温度を更に高くすることができるので、リッチスパイク時の浄化効率を高めることもできる。
Furthermore, in this embodiment, when fuel is injected from the
[実施の形態1における具体的処理]
図2は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU70が実行するルーチンのフローチャートである。図2に示すルーチンによれば、まず、クランク角センサ78により検出されるエンジン回転数NEと、アクセルポジションセンサ72により検出されるアクセル開度ACCPと、車速センサ56により検出される車速SPDとの各値が取得される(ステップ100)。
[Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 2 is a flowchart of a routine executed by the
次いで、エンジン回転数NEとアクセル開度ACCPとに基いて、筒内インジェクタ32から噴射すべき燃料噴射量QFINが算出される(ステップ102)。続いて、エンジン回転数NEと燃料噴射量QFINとに基いて、排気絞り弁54の開度(以下「排気絞り開度」という)PLUEXの要求値αが算出される(ステップ104)。ここでは、燃料噴射量QFIN(負荷)が小さく、エンジン回転数NEが低いほど、排気絞り開度PLUEXの要求値αが小さく算出される。
Next, the fuel injection amount QFIN to be injected from the in-
ところで、ECU70では、別のサブルーチン(説明省略)によって実施される公知の処理により、排気浄化装置30のNOx吸蔵量を推定している。ステップ106では、そのNOx吸蔵量推定値GNOXRDに基いて、燃料添加弁52から噴射すべき燃料の量、すなわち燃料添加量QADNOXの要求値βが算出される。
Incidentally, the
上記ステップ106の処理に続いて、燃料添加量QADNOXの要求値βに基いて、電動機14dの回転数、つまりMAT回転数EMATREVの要求値γが算出される(ステップ108)。図3は、燃料添加量QADNOXと、MAT回転数EMATREVとの関係を示す図である。同図に示すように、ステップ108においては、燃料添加量QADNOXの要求値βが多量であるほど、MAT回転数EMATREVの要求値γが高く設定される。
Subsequent to the process of
次いで、ディーゼル機関2がアイドル運転状態にあるか否かを示すアイドル判定フラグexistblがONになっているか否かが判別される(ステップ110)。ディーゼル機関2がアイドル運転状態であるか否かは、アクセル開度ACCP、車速SPDなどに基いて、別ルーチンにより判別されている。上記ステップ110において、アイドル判定フラグexistblがOFFである場合、つまりディーゼル機関2がアイドル運転状態でない場合には、上記ステップ100以下の処理が再度実行される。
Next, it is determined whether or not an idle determination flag existbl indicating whether or not the
一方、上記ステップ110において、アイドル判定フラグexistblがONである場合、つまりディーゼル機関2がアイドル運転状態にある場合には、まず、排気絞り開度PLUEXのECU指令値が、上記ステップ104で算出された要求値αに設定される(ステップ112)。これにより、排気絞り弁54は、ECU70からの指令に従い、その開度を小さくするように作動する。その結果、排気ガスの流れが絞られ、排気ガス温度を上昇させることができる。
On the other hand, if the idle determination flag existsbl is ON in
続いて、電動機14dの作動が許可されているか否かを示すMAT作動フラグexmatがONであるか否かが判別される(ステップ114)。そして、MAT作動フラグexmatがONである場合には、MAT回転数EMATREVのECU指令値が、上記ステップ108で算出された要求値γに設定される(ステップ116)。これにより、電動機14dの駆動が開始され、MAT回転数が要求値γとなるように制御される。
Subsequently, it is determined whether or not the MAT operation flag exmat indicating whether or not the operation of the
次いで、燃料添加許可フラグexnoxrdがONであるか否かが判別される(ステップ118)。そして、燃料添加許可フラグexnoxrdがONである場合には、燃料添加量QADNOXのECU指令値が、上記ステップ106で算出された要求値βに設定される(ステップ120)。これにより、燃料添加弁52からの燃料噴射が開始され、要求値βに相当する量の燃料が排気ガス中に添加される。
Next, it is determined whether or not the fuel addition permission flag exnoxrd is ON (step 118). If the fuel addition permission flag exnoxrd is ON, the ECU command value for the fuel addition amount QADNOX is set to the required value β calculated in step 106 (step 120). As a result, fuel injection from the
以上説明したように、本実施形態によれば、アイドル運転時に燃料添加弁52から排気ガス中に燃料を添加する場合に、電動機14dを作動させることによって、MAT回転数を強制的に上昇させることができる。その結果、添加燃料を含む排気ガスをタービン14bにおいて十分に攪拌することができ、添加燃料を排気ガス中に均一に拡散させることができる。よって、排気ガス中の添加燃料が排気浄化装置30の端面に目詰まりすることを確実に防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, when fuel is added to the exhaust gas from the
このようなことから、本実施形態では、アイドル運転時であっても、排気浄化装置30を触媒活性温度に昇温させるための燃料や、排気浄化装置30に吸蔵されたNOxを還元浄化するための燃料を、排気ガス中に添加することができる。つまり、アイドル運転時であっても、リッチスパイク制御を実行することが可能となる。アイドル運転時にリッチスパイク制御を実行することにより、市街地走行時、道路渋滞時などにおいても、リッチスパイク制御の実行機会を確実に確保することができる。更に、排気ガス量の少ないアイドル運転時にリッチスパイク制御を実行するので、排気空燃比をリッチにするのに要する燃料量が少なくて済む。よって、リッチスパイクの実行に伴う燃費の悪化が抑制され、燃費を改善することができる。
For this reason, in the present embodiment, even during idling, the fuel for raising the temperature of the
また、添加燃料が均一に拡散した状態で排気ガスを排気浄化装置30に流入させることができるので、燃料を排気浄化装置30内でまんべん無く反応させることができ、反応を促進することができる。このため、排気浄化装置30を効率良く昇温させることができ、また、吸蔵されたNOxを高い効率で浄化することができる。
Further, since the exhaust gas can flow into the
また、本実施形態では、燃料添加量QADNOXが多量であるほど、MAT回転数EMATREVが高くなるように制御している。よって、燃料添加量QADNOXが多量である場合には、タービン14bにおける排気ガスの攪拌を強化することができる。このため、燃料添加量QADNOXが多い場合であっても、添加燃料を排気ガス中に十分に拡散させ、均一化することができ、上記効果を確実に得ることができる。 Further, in the present embodiment, the control is performed so that the MAT rotation speed EMATREV increases as the fuel addition amount QADNOX increases. Therefore, when the fuel addition amount QADNOX is large, the stirring of the exhaust gas in the turbine 14b can be strengthened. For this reason, even when the fuel addition amount QADNOX is large, the added fuel can be sufficiently diffused and made uniform in the exhaust gas, and the above-described effects can be reliably obtained.
なお、本実施形態では、アイドル運転時に排気ガス中に燃料を添加するものとして説明したが、本発明は、軽負荷時に排気ガス中に燃料を添加する場合にも適用可能である。 In the present embodiment, the fuel is described as being added to the exhaust gas during idle operation. However, the present invention can also be applied to the case where fuel is added to the exhaust gas during a light load.
また、本実施形態では、排気浄化装置30に吸蔵されたNOxを還元浄化することを目的として排気ガス中に燃料を添加する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、排気浄化装置30の硫黄被毒を回復させる目的(S再生)、あるいは、排気浄化装置30に捕集されたPMを焼却除去する目的(PM再生)で、排気ガス中に燃料を添加する場合などにも適用可能である。
In this embodiment, the case where fuel is added to the exhaust gas for the purpose of reducing and purifying NOx stored in the
また、本実施形態では、燃料添加弁52を用いて排気ガス中に燃料を添加するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、気筒内での燃焼が終了した後に筒内インジェクタ32から追加的に燃料を噴射する、いわゆるポスト噴射を実施することによって排気ガス中に燃料を添加する場合にも適用可能である。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、電動機14dを駆動してターボ過給機14の回転数を上昇させることにより、タービン14bにおいて排気ガスを攪拌するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明では、排気ガスを攪拌するための攪拌機構を過給機とは別個に設け、その攪拌機構を用いて排気ガスを攪拌するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the exhaust gas is stirred in the turbine 14b by driving the
また、本実施形態では、アイドル運転時に排気絞り弁54の開度を小さくすることによって排気絞りを行うものとして説明したが、本発明では、ターボ過給機14の可変ノズル14cの開度を小さくすることによって排気絞りを行うようにしてもよい。また、本発明では、アイドル運転時の排気絞りを行わなくてもよい。
In the present embodiment, the exhaust throttle is reduced by reducing the opening of the
また、本実施形態では、ディーゼル機関2の制御装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、ガソリン機関等の火花点火内燃機関の制御装置にも適用可能である。
Moreover, although this embodiment demonstrated the case where this invention was applied to the control apparatus of the
また、上述した実施の形態1においては、燃料添加弁52が前記第1の発明における「燃料添加手段」に、排気絞り弁54が前記第5の発明における「排気絞り手段」に、ターボ過給機14が前記第6の発明における「電動機付き過給機」に、電動機14dが前記第6の発明における「電動機」に、それぞれ相当している。また、ECU70が、電動機14dによってターボ過給機14の回転数を強制的に上昇させることにより前記第1および第6の発明における「攪拌手段」が実現されている。
In the first embodiment described above, the turbocharger is provided with the
実施の形態2.
次に、図4および図5を参照して、本発明の実施の形態2について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIG. 5. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the same matters will be described. Simplify or omit.
[実施の形態2の特徴]
図4は、本実施形態において、アイドル運転時に燃料添加弁52から燃料を噴射する場合の燃料添加弁52の作動信号と、電動機14d(MAT)の作動信号とを表すタイミングチャートである。図4に示すように、本実施形態では、燃料添加弁52の作動信号がONされるタイミングに先立って、電動機14dの作動信号をONすることとしている。これにより、燃料添加弁52からの燃料噴射が開始されるのに先立って、電動機14dの回転数、つまりタービン14bの回転数を予め十分に高くしておくことができる。よって、燃料添加弁52からの燃料噴射の開始直後から、排気ガスを十分に攪拌することができる。このため、排気ガス中に添加された燃料をより確実に均一化させることができる。
[Features of Embodiment 2]
FIG. 4 is a timing chart showing an operation signal of the
[実施の形態2における具体的処理]
図5は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU70が実行するルーチンのフローチャートである。なお、図5において、図2に示すステップと同一のステップには、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
[Specific Processing in Second Embodiment]
FIG. 5 is a flowchart of a routine executed by the
図5に示すルーチンは、図2に示すルーチンと比べて、ステップ108がステップ122に置換され、ステップ118と120との間にステップ124が追加されていること以外は同様である。
The routine shown in FIG. 5 is the same as the routine shown in FIG. 2 except that
図5に示すルーチンのステップ122においては、まず、図2に示すルーチンのステップ108と同様に、燃料添加量QADNOXの要求値βに基いて、MAT回転数EMATREVの要求値γが算出される。更に、燃料添加量QADNOXの要求値βに基いて、燃料添加遅延時間MATPRE[秒]の要求値tが算出される。この燃料添加遅延時間MATPREとは、図4に示すように、電動機14dの作動を開始するタイミングと、燃料添加弁52から燃料噴射を開始するタイミングとの差である。本実施形態では、燃料添加量QADNOXの要求値βが多量であるほど、燃料添加遅延時間MATPREの要求値tが長い時間に設定されるものとする。
In
そして、図5に示すルーチンでは、ステップ118において燃料添加許可フラグexnoxrdがONになっていることが認められた場合には、上記ステップ122で算出された燃料添加遅延時間MATPREの要求値tが経過するのを待ってから(ステップ124)、燃料添加弁52からの燃料噴射が開始される(ステップ120)。
In the routine shown in FIG. 5, when it is recognized in
以上説明したように、本実施形態によれば、燃料添加弁52からの燃料噴射が開始されるのに先立って、タービン14bの回転数を予め十分に高くしておくことができる。よって、燃料添加弁52からの燃料噴射の開始直後から、添加燃料を含む排気ガスを十分に攪拌することができる。このため、排気ガス中に添加された燃料をより確実に均一化させることができる。
As described above, according to the present embodiment, before the fuel injection from the
また、図5に示すルーチンの処理によれば、燃料添加量QADNOXが多量であるほど、燃料添加遅延時間MATPREを長くすることができる。つまり、燃料添加量QADNOXが多い場合ほど、燃料添加弁52からの燃料噴射開始タイミングに対し、より早いタイミングから電動機14dの作動を開始させることができる。このため、燃料添加量QADNOXが多い場合ほど、燃料添加開始時点におけるタービン14bの回転数を高くすることができる。よって、燃料添加量QADNOXが多い場合であっても、添加燃料を排気ガス中に確実に拡散させ、十分に均一化させることができる。
Further, according to the routine processing shown in FIG. 5, the fuel addition delay time MATPRE can be lengthened as the fuel addition amount QADNOX increases. That is, as the fuel addition amount QADNOX increases, the operation of the
実施の形態3.
次に、図6乃至図10を参照して、本発明の実施の形態3について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
Embodiment 3 FIG.
Next, the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 to FIG. 10. The description will focus on differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be simplified. Or omit.
図6は、本発明の実施の形態3のシステム構成を説明するための図である。図6に示すシステムは、ディーゼル機関2の出力とモータ(電動機)80の出力とを組み合わせて車両のドライブシャフト82を駆動するハイブリッドシステムである。このハイブリッドシステムは、前述した図1に示すシステムに加えて、モータ80と、動力分配統合機構84と、ジェネレータ86と、インバータ88と、バッテリ90とを更に備えている。
FIG. 6 is a diagram for explaining a system configuration according to the third embodiment of the present invention. The system shown in FIG. 6 is a hybrid system that drives the
動力分配統合機構84は、遊星歯車機構で構成されている。動力分配統合機構84のサンギアはジェネレータ86と連結されている。動力分配統合機構84のプラネタリーキャリアは、ディーゼル機関2のクランクシャフトと連結されている。動力分配統合機構84のリングギアは、モータ80と連結されているとともに、トランスファー92を介して、車両のドライブシャフト82にも連結されている。
The power distribution and integration mechanism 84 is composed of a planetary gear mechanism. The sun gear of the power distribution and integration mechanism 84 is connected to the
動力分配統合機構84は、ディーゼル機関2の動力を二分して、ジェネレータ86と、ドライブシャフト82とに伝達することができる。また、動力分配統合機構84は、ディーゼル機関2の動力とモータ80の動力とを統合して、ドライブシャフト82に伝達することができる。
The power distribution and integration mechanism 84 can bisect the power of the
モータ80およびジェネレータ86は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されている。このようなハイブリッドシステムにおいて、ジェネレータ86で発電された電力を、インバータ88を介して、バッテリ90に充電することができる。また、バッテリ90に蓄えられた電気エネルギーを、インバータ88を介してモータ80に供給することにより、モータ80を駆動することができる。更に、ジェネレータ86で発電された電力を、インバータ88を介してモータ80に供給することによって、モータ80を駆動することもできる。
Each of the
このようなハイブリッドシステムにおいては、ディーゼル機関2は、原則としてアイドリング運転を行わない。そこで、本実施形態では、ディーゼル機関2の軽負荷運転時に、リッチスパイク制御を実行することとしている。その際、燃料添加弁52から燃料を排気ガス中に添加するに当たっては、実施の形態1と同様に、電動機14dを作動させてMAT回転数を上昇させることにより、排気ガスを攪拌して添加燃料を均一に拡散させる制御を行う。このとき、MAT回転数の上昇に伴って、過給圧PIMも増大する。
In such a hybrid system, the
図7は、エンジン回転数NEおよび燃料噴射量QFINを一定とした場合の、過給圧PIMと、エンジン負荷(エンジントルク)ELD[Nm]との関係を示す図である。この図に示すように、エンジン回転数NEおよび燃料噴射量QFINが一定である場合、過給圧PIMが増大するのに伴って、エンジン負荷ELDも増大する。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the supercharging pressure PIM and the engine load (engine torque) ELD [Nm] when the engine speed NE and the fuel injection amount QFIN are constant. As shown in this figure, when the engine speed NE and the fuel injection amount QFIN are constant, the engine load ELD increases as the boost pressure PIM increases.
図8は、ディーゼル機関2の軽負荷運転時において、車両側の駆動力伝達系へ伝達される車両側伝達系負荷(車両側伝達系トルク)TLD[Nm]と、エンジン負荷ELDと、モータ80の負荷(トルク)MLD[Nm]との関係を示す図である。この図に示すように、ディーゼル機関2の軽負荷運転時においては、エンジン負荷ELDと、モータ負荷MLDとが足し合わせられて、車両側伝達系負荷TLDとしてドライブシャフト82に伝達される。
FIG. 8 shows a vehicle-side transmission system load (vehicle-side transmission system torque) TLD [Nm], an engine load ELD, and a
図8中、左側の棒グラフは、ターボ過給機14の電動機14dが作動していない場合を示しており、左側の棒グラフは、ターボ過給機14の電動機14dが作動している場合を示している。前述したように、リッチスパイク制御の実行に伴って電動機14dが作動すると、過給圧PIMが増大する。その結果、左側の棒グラフから右側の棒グラフへの変化に示されるように、エンジン負荷ELDが増大する。この場合、仮にモータ負荷MLDが一定のままでエンジン負荷ELDが増大したとすると、その分だけ車両側伝達系負荷TLDも増大する。このため、運転者の期待を超えた過大なトルクがドライブシャフト82に伝達されることとなり、運転者が違和感を感じ易い。
In FIG. 8, the left bar graph indicates a case where the
そこで、本実施形態では、図8に示すように、リッチスパイク制御実行時、電動機14dの作動開始に伴ってエンジン負荷ELDが増大した場合には、モータ負荷MLDを減少させることにより、車両側伝達軽負荷TLDが一定に保たれるように制御することとした。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 8, when the rich spike control is executed, if the engine load ELD increases with the start of the operation of the
[実施の形態3における具体的処理]
図9は、上記の機能を実現するために本実施形態においてECU70が実行するルーチンのフローチャートである。本実施形態では、前述した図2あるいは図5に示すルーチンと併せて、図9に示すルーチンを実行するものとする。
[Specific Processing in Embodiment 3]
FIG. 9 is a flowchart of a routine executed by the
図9に示すルーチンによれば、まず、エンジン回転数NE、燃料噴射量QFIN、過給圧PIM、車両側伝達系負荷TLD、モータ負荷MLD、およびエンジン負荷ELDの各値が取得される(ステップ130)。なお、過給圧PIMは、過給圧センサ74により検出される。また、車両側伝達系負荷TLD、モータ負荷MLD、およびエンジン負荷ELDの各値は、それぞれ、公知の手法により、検出または推定することができる。
According to the routine shown in FIG. 9, first, the values of the engine speed NE, the fuel injection amount QFIN, the supercharging pressure PIM, the vehicle side transmission system load TLD, the motor load MLD, and the engine load ELD are acquired (step). 130). The supercharging pressure PIM is detected by a supercharging
続いて、MAT作動フラグexmatがONにであるか否かが判別される(ステップ132)。MAT作動フラグexmatがOFFである場合には、電動機14dが作動していないと判断できる。この場合には、ステップ134以下の処理を実施する必要がないので、上記ステップ130以下の処理が再度実行される。一方、MAT作動フラグexmatがONである場合には、電動機14dが作動していると判断できる。この場合には、次に、エンジン回転数NEおよび燃料噴射量QFINが変化していないかどうかが判別される(ステップ134)。具体的には、今回のECU演算サイクルにおけるエンジン回転数NEn+1および燃料噴射量QFINn+1が、前回のECU演算サイクルにおけるエンジン回転数NEnおよび燃料噴射量QFINnと同じであるかどうかが判別される。
Subsequently, it is determined whether or not the MAT operation flag exmat is ON (step 132). When the MAT operation flag exmat is OFF, it can be determined that the
上記ステップ134でエンジン回転数NEおよび燃料噴射量QFINの少なくとも一方が変化していることが認められた場合には、運転者が車両を加速あるいは減速させることを意図していると判断できる。この場合には、車両側伝達系負荷TLDを一定に保つ必要はない。よって、この場合には、上記ステップ130以下の処理が再度実行される。
If it is determined in
これに対し、上記ステップ134でエンジン回転数NEおよび燃料噴射量QFINの何れもが変化していないと判別された場合には、車両側伝達系負荷TLDを一定に保つべく、モータ負荷MLDを減少させる処理が実施される(ステップ136)。具体的には、モータ負荷MLDが次式で算出される値となるように、モータ80が制御される。
MLDn+1=MLDn−ε×(PIMn+1−PIMn) ・・・(1)
On the other hand, if it is determined in
MLD n + 1 = MLD n −ε × (PIM n + 1 −PIM n ) (1)
上記(1)式中、MLDn+1、PIMn+1は、それぞれ、今回のECU演算サイクルにおけるモータ負荷MLDおよび過給圧PIMであり、MLDn、PIMnは、それぞれ、前回のECU演算サイクルにおけるモータ負荷MLDおよび過給圧PIMである。また、εは、過給圧差補正係数である。図10は、エンジン回転数NEおよび燃料噴射量QFINに基いて過給圧差補正係数εを決定するためのマップである。この図に示すように、過給圧差補正係数εは、エンジン回転数NEが低く、燃料噴射量QFINが少ないほど、小さな値とされ、逆に、エンジン回転数NEが高く、燃料噴射量QFINが多いほど、大きな値とされる。 In the above equation (1), MLD n + 1 and PIM n + 1 are respectively the motor load MLD and the supercharging pressure PIM in the current ECU calculation cycle, and MLD n and PIM n are respectively the previous ECU calculation. The motor load MLD and the supercharging pressure PIM in the cycle. Further, ε is a supercharging pressure difference correction coefficient. FIG. 10 is a map for determining the supercharging pressure difference correction coefficient ε based on the engine speed NE and the fuel injection amount QFIN. As shown in this figure, the supercharging pressure difference correction coefficient ε is smaller as the engine speed NE is lower and the fuel injection amount QFIN is smaller. Conversely, the engine speed NE is higher and the fuel injection amount QFIN is smaller. The greater the number, the greater the value.
上記ステップ136の処理によれば、過給圧の増分(PIMn+1−PIMn)に伴うエンジン負荷ELDの増大を吸収して車両側伝達系負荷TLDが一定に保たれるように、モータ負荷MLDを精度良く制御することができる。
According to the process of
上記ステップ136の処理に続いて、車両側伝達系負荷TLDが一定に保たれているか否かが判別される(ステップ138)。すなわち、今回のECU演算サイクルにおける車両側伝達系負荷TLDn+1が、前回のECU演算サイクルにおける車両側伝達系負荷TLDnと同じであるかどうかが判別される。その結果、車両側伝達系負荷TLDが一定に保たれていることが認められた場合には、本ルーチンの制御が終了される。
Following the processing of
以上説明したように、本実施形態によれば、排気ガス中に添加された燃料を攪拌して均一に拡散させることを目的として電動機14dが作動された場合に、過給圧PIMの増大に伴うエンジントルクの増加を、モータ80のトルクを減少させることによって吸収することができる。このため、車両側伝達系負荷TLDを一定に保つことができ、運転者の意図しない車両側伝達系負荷TLDの増大が生ずることを確実に防止することができる。よって、運転者が違和感を感ずることが確実に回避され、良好なドライバビリティが得られる。
As described above, according to the present embodiment, when the
なお、本実施形態では、上述したように、エンジントルクの増大を、モータ80のトルクを減少させることで吸収するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明では、エンジントルクの増大を、ジェネレータ86での発電量およびバッテリ90への充電量を増大させることによって吸収して、車両側伝達系負荷TLDを一定に保つように制御しても良い。
In this embodiment, as described above, the increase in engine torque is absorbed by decreasing the torque of the
なお、上述した実施の形態3においては、モータ80が前記第7の発明における「他の原動機」に相当している。また、ECU70が、図9に示すルーチンの処理を実行することにより前記第7の発明における「駆動力変化抑制手段」が実現されている。
In the third embodiment described above, the
2 ディーゼル機関
4 吸気マニホールド
6 排気マニホールド
8 吸気通路
10 排気通路
12 エアクリーナ
14 ターボ過給機
14a コンプレッサ
14b タービン
14c 可変ノズル
14d 電動機
16 回転数センサ
17 インタークーラ
18 切替弁
22 吸気絞り弁
24 EGR管
26 EGRクーラ
28 EGR弁
30 排気浄化装置
32 筒内インジェクタ
34 コモンレール
36 サプライポンプ
50 バイパス管
52 燃料添加弁
54 排気絞り弁
70 ECU
74 過給圧センサ
76 エアフローメータ
78 クランク角センサ
80 モータ
82 ドライブシャフト
84 動力分配統合機構
86 ジェネレータ
2 Diesel Engine 4
74 Supercharging pressure sensor 76 Air flow
Claims (7)
アイドル時または軽負荷時に前記燃料添加手段により燃料が添加される場合に、前記燃料添加手段より下流側の排気通路において排気ガスを攪拌する攪拌手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 Fuel addition means for adding fuel to the exhaust gas of the internal combustion engine;
Agitation means for agitating exhaust gas in an exhaust passage downstream of the fuel addition means when fuel is added by the fuel addition means at idle or light load;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
前記攪拌手段は、前記電動機によって前記過給機の回転数を強制的に上昇させることにより、排気ガスを攪拌することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine has a supercharger with an electric motor,
The internal combustion engine control according to any one of claims 1 to 5, wherein the agitating means agitates the exhaust gas by forcibly increasing the rotational speed of the supercharger by the electric motor. apparatus.
車両走行中に、排気ガスを攪拌するために前記電動機が作動されて過給圧が増大することにより前記内燃機関の出力が増加した場合に、車両に伝達される駆動力の変化を抑制するように前記ハイブリッドシステムを制御する駆動力変化抑制手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項6記載の内燃機関の制御装置。 A hybrid system that drives the vehicle using both the output of the internal combustion engine and the output of another prime mover;
In order to suppress a change in driving force transmitted to the vehicle when the output of the internal combustion engine is increased by increasing the supercharging pressure while the electric motor is operated to stir the exhaust gas while the vehicle is running Driving force change suppression means for controlling the hybrid system;
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, further comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009157376A1 (en) | 2008-06-23 | 2009-12-30 | 味の素株式会社 | Genetically modified plant capable of biosynthesizing capsinoid |
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-
2006
- 2006-12-28 JP JP2006355923A patent/JP2008163884A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107002554A (en) * | 2014-12-12 | 2017-08-01 | 博格华纳公司 | Turbocharger turbo stage valves controlled by a single actuator |
| CN107002554B (en) * | 2014-12-12 | 2019-10-22 | 博格华纳公司 | Turbocharger turbo stage valves controlled by a single actuator |
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