JP2019002380A - Internal Combustion Engine System - Google Patents
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Abstract
【課題】高負荷運転によってNOx還元触媒が高温になった場合でも、特別な構成を用いることなくNOx排出量を低減できる内燃機関システムを提供する。【解決手段】内燃機関システムは、エンジンと、三元触媒及びNOx還元触媒と、NOx還元触媒の出口での触媒出口NOx濃度を取得する触媒出口濃度取得手段と、NOx還元触媒の出口での排気温度またはその触媒温度である触媒関係温度を取得する温度取得手段と、エンジンにおける燃料噴射量を制御する噴射制御部と、エンジン出口NOx濃度を計測または推定するエンジン出口濃度取得手段と、触媒出口NOx濃度及びエンジン出口NOx濃度から算出されたNOx浄化率、触媒関係温度、エンジン回転数、及び、燃料噴射量に基づいて、エンジンの燃焼モードをリーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとの間で切り替える燃焼切替制御部とを含む。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine system capable of reducing the NOx emission amount without using a special configuration even when the NOx reduction catalyst becomes high temperature by high load operation. An internal combustion engine system includes an engine, a three-way catalyst and a NOx reduction catalyst, a catalyst outlet concentration acquisition unit that acquires a catalyst outlet NOx concentration at an outlet of the NOx reduction catalyst, and an exhaust gas at an outlet of the NOx reduction catalyst. Temperature acquisition means for acquiring the temperature or a catalyst-related temperature which is the catalyst temperature thereof, an injection control section for controlling the fuel injection amount in the engine, an engine outlet concentration acquisition means for measuring or estimating the engine outlet NOx concentration, and a catalyst outlet NOx. Combustion switching that switches the combustion mode of the engine between the lean combustion mode and the stoichiometric combustion mode based on the NOx purification rate calculated from the concentration and the NOx concentration at the engine outlet, the catalyst-related temperature, the engine speed, and the fuel injection amount. And a control unit. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明は、内燃機関システムに係り、特に、排ガス浄化触媒として三元触媒及びNOx還元触媒を備える内燃機関システムに関する。 The present invention relates to an internal combustion engine system, and more particularly to an internal combustion engine system including a three-way catalyst and a NOx reduction catalyst as exhaust gas purification catalysts.
従来、特許文献1には、有害排気ガス低減のため、三元触媒コンバータを備えた圧縮着火エンジンが記載されている。この圧縮着火エンジンにおいて、低エンジン負荷の第1モードでは、エンジンはNOxの排出を減らすために、通常のディーゼル燃焼状態で高い排ガス再循環(EGR)率で運転される。また、中間から高エンジン負荷の第2モードでは、エンジンは、三元触媒コンバータを用いてNOxの排出を低減することができる化学量論的な状態で運転される。また、非常に高いエンジン負荷及び/またはエンジン速度の第3モードでは、エンジンは最大トルクを得るために通常のディーゼル燃焼状態及び低EGR率で運転される。 Conventionally, Patent Document 1 describes a compression ignition engine including a three-way catalytic converter for reducing harmful exhaust gas. In this compression ignition engine, in the first mode with low engine load, the engine is operated at a high exhaust gas recirculation (EGR) rate in normal diesel combustion conditions to reduce NOx emissions. Also, in the second mode with medium to high engine load, the engine is operated in a stoichiometric state that can reduce NOx emissions using a three-way catalytic converter. Also, in a third mode with very high engine load and / or engine speed, the engine is operated at normal diesel combustion conditions and low EGR rates to obtain maximum torque.
特許文献2には、冷間時のHCとNOxとを低減するために、排気通路に三元触媒とHCトラップ触媒とNOxトラップ触媒(NSR)とが順に配置されたディーゼル機関が記載されている。このディーゼル機関は、HCトラップ触媒及びNOxトラップ触媒の温度センサと排気空燃比センサとを備える。このディーゼル機関では、冷間始動後、まず排気空燃比がリッチとなるリッチ運転を行い、NOxの低減と触媒の早期活性化を図っている。このときのHCは、HCトラップ触媒にトラップされる。HCトラップ触媒からHCが脱離し、かつこれを浄化できる触媒温度となったら、リッチ運転を終了する。NOxトラップ触媒がNOxをトラップできる温度に達していなければ、ストイキ運転とし、NOxをトラップできる温度に達したら、リーン運転とし、NOxの脱離浄化を促進するとされている。
上記特許文献1の技術では、高価なNOx還元触媒を廃止してストイキ燃焼と三元触媒とでNOx浄化を図っているが、高負荷時の第3モードで通常のリーン燃焼を行うため、そのリーン燃焼でのNOx排出量が増加するという課題がある。 In the technique of the above-mentioned Patent Document 1, an expensive NOx reduction catalyst is abolished and NOx purification is performed by stoichiometric combustion and a three-way catalyst. However, since normal lean combustion is performed in the third mode at high load, There is a problem that the amount of NOx emissions in lean combustion increases.
また、上記特許文献2の技術では、冷間時にはNOxトラップ触媒が活性化しないため、その間はストイキ燃焼させて三元触媒でNOxを浄化し、NOxトラップ触媒がある程度昇温すればNOx吸蔵活性を持つため、それ以降はリーン燃焼させてNOxトラップ触媒によってNOxを吸蔵・還元させている。しかし、この技術では、ディーゼル機関が高負荷運転されてNOxトラップ触媒が高温になったときNOx浄化特性の低下によってNOx排出量が増加することは考慮されていない。
Further, in the technique of
本発明の目的は、高負荷運転によってNOx還元触媒が高温になった場合でも、特別な構成を用いることなくNOx排出量を低減できる内燃機関システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an internal combustion engine system capable of reducing the NOx emission amount without using a special configuration even when the NOx reduction catalyst becomes high temperature due to high load operation.
本発明に係る第1の内燃機関システムは、エンジンと、前記エンジンから排気された排ガスを浄化する三元触媒及びNOx還元触媒と、前記NOx還元触媒の出口での触媒出口NOx濃度を取得する触媒出口濃度取得手段と、前記NOx還元触媒の出口での排気温度、または前記NOx還元触媒の触媒温度である触媒関係温度を取得する温度取得手段と、前記エンジンのエンジン回転数を取得する回転数取得手段と、前記エンジンにおける燃料噴射の回数、量及び時期を制御する噴射制御部と、前記エンジンから排出されるNOxについてのエンジン出口NOx濃度を計測または推定するエンジン出口濃度取得手段と、前記触媒出口濃度取得手段によって取得された前記触媒出口NOx濃度及び前記エンジン出口濃度取得手段によって取得された前記エンジン出口NOx濃度から算出されたNOx浄化率と、前記温度取得手段によって取得された前記触媒関係温度と、前記回転数取得手段によって取得された前記エンジン回転数と、前記噴射制御部から取得された燃料噴射量とに基づいて、前記エンジンの燃焼モードをリーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとの間で切り替える燃焼切替制御部と、を備える。 A first internal combustion engine system according to the present invention includes an engine, a three-way catalyst for purifying exhaust gas exhausted from the engine, a NOx reduction catalyst, and a catalyst for obtaining a catalyst outlet NOx concentration at an outlet of the NOx reduction catalyst. An outlet concentration acquisition means, a temperature acquisition means for acquiring an exhaust temperature at the outlet of the NOx reduction catalyst, or a catalyst-related temperature that is a catalyst temperature of the NOx reduction catalyst, and a rotation speed acquisition for acquiring the engine speed of the engine Means, an injection control unit for controlling the number, amount and timing of fuel injection in the engine, an engine outlet concentration acquisition means for measuring or estimating an engine outlet NOx concentration for NOx discharged from the engine, and the catalyst outlet The catalyst outlet NOx concentration acquired by the concentration acquisition means and the engine outlet concentration acquisition means acquired by the concentration acquisition means. Obtained from the NOx purification rate calculated from the engine outlet NOx concentration, the catalyst-related temperature obtained by the temperature obtaining means, the engine speed obtained by the rotational speed obtaining means, and the injection control unit And a combustion switching control unit that switches a combustion mode of the engine between a lean combustion mode and a stoichiometric combustion mode based on the fuel injection amount.
また、本発明に係る第2の内燃機関システムは、エンジンと、前記エンジンから排気された排ガスを浄化する三元触媒及びNOx還元触媒と、前記NOx還元触媒の出口での触媒出口NOx濃度を取得する触媒出口濃度取得手段と、前記エンジンの運転時間及び運転停止時間を計測する時間計測部と、前記時間計測部からの信号を受け取り、前記エンジンの運転履歴を記憶する運転履歴記憶部と、前記エンジンのエンジン回転数を取得する回転数取得手段と、前記エンジンにおける燃料噴射の回数、量及び時期を制御する噴射制御部と、前記エンジンから排出されるNOxについてのエンジン出口NOx濃度を計測または推定するエンジン出口濃度取得手段と、前記触媒出口濃度取得手段によって取得された前記触媒出口NOx濃度及び前記エンジン出口濃度取得手段によって取得された前記エンジン出口NOx濃度から算出されたNOx浄化率と、前記運転履歴記憶部から取得した前記エンジンの運転履歴を表す信号と、前記回転数取得手段によって取得された前記エンジン回転数と、前記噴射制御部から取得された燃料噴射量とに基づいて、前記エンジンの燃焼モードをリーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとの間で切り替える燃焼切替制御部と、を備える。 Further, the second internal combustion engine system according to the present invention acquires the engine, a three-way catalyst for purifying exhaust gas exhausted from the engine, a NOx reduction catalyst, and a catalyst outlet NOx concentration at the outlet of the NOx reduction catalyst. A catalyst outlet concentration acquisition means, a time measurement unit that measures the operation time and operation stop time of the engine, an operation history storage unit that receives a signal from the time measurement unit and stores the operation history of the engine, Measure or estimate the engine speed NOx concentration for NOx discharged from the engine, and an engine speed control means for controlling the engine speed of the engine, an injection control unit for controlling the number, amount and timing of fuel injection in the engine Engine outlet concentration acquisition means, the catalyst outlet NOx concentration acquired by the catalyst outlet concentration acquisition means, and the catalyst outlet concentration acquisition means NOx purification rate calculated from the engine outlet NOx concentration acquired by the engine outlet concentration acquisition means, a signal representing the operation history of the engine acquired from the operation history storage unit, and the rotation speed acquisition means A combustion switching control unit that switches a combustion mode of the engine between a lean combustion mode and a stoichiometric combustion mode based on the engine speed and a fuel injection amount acquired from the injection control unit;
本発明に係る内燃機関システムによれば、NOx還元触媒の温度が高いと判断され、かつ、NOx還元触媒を含む部分によるNOx浄化率が低くなったときに、エンジンの燃焼モードをリーン燃焼モードからストイキ燃焼モードに切り替える等により、三元触媒によるNOx浄化が可能になる。したがって、エンジンの高負荷運転によりNOx還元触媒が高温になってNOx浄化率が低下した場合にも、NOx排出量を低減できる。また、排ガスの後処理システムとして、複雑で過大なコストを要する特別な構成を用いる必要がない。 According to the internal combustion engine system of the present invention, when it is determined that the temperature of the NOx reduction catalyst is high and the NOx purification rate by the portion including the NOx reduction catalyst becomes low, the engine combustion mode is changed from the lean combustion mode. By switching to the stoichiometric combustion mode, NOx purification by a three-way catalyst becomes possible. Therefore, even when the NOx reduction catalyst becomes high temperature due to high load operation of the engine and the NOx purification rate decreases, the NOx emission amount can be reduced. Moreover, it is not necessary to use a special configuration that requires a complicated and excessive cost as the exhaust gas aftertreatment system.
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this description, specific shapes, materials, numerical values, directions, and the like are examples for facilitating the understanding of the present invention, and can be appropriately changed according to the application, purpose, specification, and the like. In addition, when a plurality of embodiments and modifications are included in the following, it is assumed from the beginning that these characteristic portions are used in appropriate combinations.
また、以下においては、エンジンが圧縮点火型のディーゼルエンジンである場合について説明するが、これに限定されず、本発明は火花点火型のガソリンエンジンを含む内燃機関に適用されてもよい。 In the following, a case where the engine is a compression ignition type diesel engine will be described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to an internal combustion engine including a spark ignition type gasoline engine.
<第1実施形態>
図1は、本発明に係る第1実施形態の内燃機関システム10の全体構成を概略的に示す図である。内燃機関システム10は、エンジン12、燃焼切替制御装置(燃焼切替制御部)11、燃料噴射装置16及び噴射制御装置(噴射制御部)18を備える。本実施形態では、エンジン12は、圧縮点火型のディーゼルエンジンであり、例えば4つのシリンダ14を含む。各シリンダ14には、燃料噴射装置16がそれぞれ設置されている。各燃料噴射装置16は、燃焼切替制御装置11からの信号を受けた噴射制御装置18によって、燃料噴射の回数、量及び時期が制御される。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of an internal
また、内燃機関システム10は、さらにエンジン12に装着された回転数センサ(回転数取得手段)20を備える。回転数センサ20は、エンジン12の各シリンダ内のピストンに連結されているクランク軸の回転数をエンジン回転数Neとして取得する機能を有する。回転数センサ20によって取得されたエンジン回転数Neは、エンジン12における燃焼モード切替等のために燃焼切替制御装置11に送信される。
The internal
内燃機関システム10は、さらに吸気系21、排気系30、排気還流装置50、及び、ターボチャージャ(過給装置)60を備える。
The internal
吸気系21は、エンジン12に空気を供給するための空気通路である。吸気系21における空気の吸気方向が矢印Aで示される。吸気系21は、第1吸気通路22及び第2吸気通路24を含む。第1吸気通路22は、一端が図示しないフィルタ等を介して大気開放され、他端がターボチャージャ60のコンプレッサ室62に接続されている。第2吸気通路24は、一端が上記コンプレッサ室62に接続され、他端がエンジン12の吸気ポートに接続されている。第2吸気通路24には、吸気絞り弁26が設けられている。吸気絞り弁26は、例えば、電磁開閉弁によって好適に構成される。本実施形態では、吸気絞り弁26は、ターボチャージャ60のコンプレッサ室62近傍に設置されている。
The
吸気絞り弁26は、エンジン12に吸気される空気量を調整する空気量調整装置である。吸気絞り弁26は、吸排気制御装置28からの信号を受けて開度調整される。吸排気制御装置28は、燃焼切替制御装置11との間で信号を送受信する。吸排気制御装置28は、燃焼切替制御装置11からの指令信号を受けて、吸気絞り弁26に開度信号を送信する。また、吸排気制御装置28は、吸気絞り弁26の開度状態を示す信号を燃焼切替制御装置11へ送信する。なお、吸気絞り弁26は、ターボチャージャ60による過給圧を調整する過給圧調整装置の一部を構成してもよい。
The
排気系30は、エンジン12から排気される排ガスを外部に排出するための排ガス通路である。排気系30は、第1排気通路32、第2排気通路34及びタービンバイパス流路36を含む。第1排気通路32は、一端がエンジン12の排気ポートに接続され、他端がターボチャージャ60のタービン室64に接続されている。第2排気通路34は、一端が上記タービン室64に接続され、他端が図示しないマフラ(または消音器)を介して大気開放されている。
The
第2排気通路34には、三元触媒38及びNOx還元触媒40が設けられている。排ガスは、これらの三元触媒38及びNOx還元触媒40を通過する間に、HC(炭化水素)、CO(一酸化炭素)、NOx(窒素酸化物)等が排ガス中から除去・浄化されて大気排出される。なお、本実施形態では、三元触媒38及びNOx還元触媒40の他には触媒(例えば、HCトラップ触媒や微粒子フィルタ(DPF))は設けられていないが、設けてもよい。
A three-
三元触媒38は、排ガス中に含まれるHC、CO、NOxを酸化・還元作用によって除去・浄化する機能を有し、その浄化効率は空燃比が化学量論比のときに高くなり、高温でも浄化効率を比較的高く維持できる。一方、NOx還元触媒40は、主として排ガス中のNOxを還元作用によって除去・浄化する機能を有し、その浄化効率はリーン運転時においても非常に高いが、高温になると若干低くなる傾向にある。
The three-
本実施形態では、NOx還元触媒40が選択還元型触媒(SCR)である。NOx還元触媒40として選択還元型触媒を用いることで、吸蔵還元型触媒(NSR)を用いる構成の場合と異なり、触媒を安価に構成できる。
In the present embodiment, the
第2排気通路34において、排ガス排出方向に関して、NOx還元触媒40より下流側の配管でNOx還元触媒40の出口近傍には、排気温センサ(温度取得手段)80と、NOxセンサ(触媒出口濃度取得手段)81とが配置されている。排気温センサ80は、NOx還元触媒40の出口近傍での排気温度を直接検出することにより、NOx還元触媒40の出口での排気温度(触媒関係温度)を取得する。排気温センサ80は、その取付位置での排気温度がNOx還元触媒40の出口での排気温度と同じとみなせるような、NOx還元触媒40の出口近傍に配置する。排気温センサ80によって取得された排気温度Tgは、燃焼切替制御装置11に送信される。
In the
NOxセンサ81は、NOx還元触媒40の出口近傍での触媒出口NOx濃度を検出によって取得する。NOxセンサ81は、その取付位置でのNOx濃度がNOx還元触媒40の出口でのNOx濃度と同じとみなせるような、NOx還元触媒40の出口近傍に配置する。NOxセンサ81によって取得された触媒出口NOx濃度は、燃焼切替制御装置11に送信される。
The
本実施形態では、NOx還元触媒40が、排ガス排出方向(矢印E方向)に関して、三元触媒38の下流側に配置されている。換言すれば、三元触媒38が排ガス排出方向Eに関してNOx還元触媒40の上流側に配置されている。三元触媒38は、NOx還元触媒40に比べて、高温耐性が高く、かつ、高温でもNOx等の汚染物質の浄化特性が維持されるため、より高温の排ガスに晒される上流側に配置するのが好ましい。ただし、これに限定されるものではなく、NOx還元触媒40が三元触媒38の上流側に配置されてもよい。
In the present embodiment, the
内燃機関システム10は、さらに尿素添加装置(還元剤添加装置)82、尿素添加量制御装置83、NH3吸着量推定装置(吸着量推定部)84、及びNOx排出量推定装置(エンジン出口濃度取得手段)85を備える。尿素添加装置82は、第2排気通路34において、排ガス排出方向に関して、NOx還元触媒40より上流側で三元触媒38より下流側の配管に接続されている。尿素添加装置82は、尿素を例えば尿素水として第2排気通路34に添加する。これにより、第2排気通路34を流れる排ガスがNOx還元触媒40に送られることで、NOx還元触媒40に尿素の加水分解により生成された還元剤としてのアンモニア(NH3)が添加される。
The internal
尿素添加量制御装置83は、尿素添加装置82を制御して、NOx還元触媒40の排ガス上流側への尿素の添加を制御することにより、NOx還元触媒40へのNH3の添加を制御する。尿素添加量制御装置83は、燃焼切替制御装置11によって制御される。
The urea addition
NH3吸着量推定装置84は、NOx還元触媒40上での現時点の吸着還元剤量、すなわちNOx還元触媒40に吸着しているNH3の量を推定するとともに、飽和NH3吸着量を算出する。飽和NH3吸着量は、排気温センサ80から取得した排気温度Tgから算出される。現時点の吸着還元剤量であるNH3吸着量は、後述のように所定時間に添加されたNH3添加量と、その所定時間でNOxの浄化に使用され減少したNH3量と、現時点の飽和NH3吸着量、及びNOxの浄化に使用されず脱離したNH3量とから求める。NH3吸着量推定装置84によって取得された現時点の吸着還元剤量の推定値と、飽和NH3吸着量の算出値とは、燃焼切替制御装置11に送信される。
The NH 3 adsorption
NOx排出量推定装置85は、エンジン12から排出されるNOxについてのエンジン出口NOx濃度を推定して取得する。エンジン出口NOx濃度は、回転数センサ20から取得したエンジン回転数と、噴射制御装置18が決定した燃料噴射量Qの取得値とから推定される。このために、NOx排出量推定装置85は、予めエンジン回転数、燃料噴射量Q、及びエンジン出口NOx濃度の関係を表すマップを記憶しておき、取得したエンジン回転数、燃料噴射量Qから、エンジン出口NOx濃度を推定する。なお、エンジン出口NOx濃度は、エンジン12の運転状態を用いて求めるモデルから推定されてもよい。NOx排出量推定装置85によって取得されたエンジン出口NOx濃度の推定値は、燃焼切替制御装置11に送信される。
The NOx
タービンバイパス流路36は、ターボチャージャ60のタービン室64の上流側で第1排気通路32に接続され、他端が三元触媒38の排ガス排出方向Eの上流側で第2排気通路34に接続されている。タービンバイパス流路36には、ウエストゲートバルブ42が設けられている。ウエストゲートバルブ42は、ターボチャージャ60による吸気の過給圧を調整する機能を有する。また、ウエストゲートバルブ42は、上記過給圧が規定値以上になることを防止して、エンジン12及びターボチャージャ60が損壊しないように保護する機能を有する。
The
ウエストゲートバルブ42は、例えば、電磁開閉弁によって好適に構成される。ウエストゲートバルブ42は、燃焼切替制御装置11からの信号を受けて開度調整される。ウエストゲートバルブ42の開度が大きくなると、タービン室64内に流入することなくタービンバイパス流路36を通って第2排気通路34にバイパスされる排ガスが増加する。これにより、エンジン12及びターボチャージャ60が損壊しないように保護される。なお、本実施形態におけるタービンバイパス流路36及びウエストゲートバルブ42が、本発明における「過給圧調整装置」に相当する。
The
第2吸気通路24と第1排気通路32との間には、排気還流装置50が設けられている。排気還流装置50は、第1排気通路32と第2排気通路34とを接続する排気還流通路52と、この排気還流通路52の途中に設置された排ガス還流量調整弁(排気還流量調整装置)54とを含む。排ガス還流量調整弁54は、吸排気制御装置28からの信号を受けて開度調整される。吸排気制御装置28は、燃焼切替制御装置11からの指令を受けて、排ガス還流量調整弁54へ開度調整信号を送信する。このようにして排ガス還流量調整弁54が開度調整されることで、第1排気通路32から排気還流通路52を介して第2吸気通路24に還流または再循環する排ガス量が調整される。
An exhaust
ターボチャージャ60は、コンプレッサ室62に収容されたコンプレッサホイール63と、タービン室64に収容されたタービン65と、コンプレッサホイール63とタービン65とを連結するシャフト66とを備える。第1排気通路32からタービン室64内のタービン65に排ガスが噴き付けることによってタービン65が回転し、この回転動力がシャフト66を介してコンプレッサホイール63に伝達される。これにより、コンプレッサホイール63が回転駆動され、第2吸気通路24を介してエンジン12に供給される空気が加圧(すなわち過給)される構成となっている。
The
燃焼切替制御装置11は、例えば、処理装置、記憶部、及び、I/Oインターフェースなどを備えるマイクロコンピュータによって好適に構成される。処理装置は、記憶部に記憶されたプログラムやデータ等を読み出して実行する。記憶部は、プログラムを記憶するとともに、回転数センサ20で取得されて送信されるエンジン回転数Ne、排気温センサ80によって取得された排気温度Tg、及びNOxセンサ81によって取得された触媒出口NOx濃度を記憶する。記憶部は、NOx排出量推定装置85によって取得されたエンジン出口NOx濃度、マップ、及び所定値も記憶する。
The combustion
また、燃焼切替制御装置11は、エンジン12の各シリンダ14への燃料噴射の回数、量や噴射時期を制御するための指令信号を噴射制御装置18に送信する。また、燃焼切替制御装置11は、吸気絞り弁26及び排ガス還流量調整弁54の開度調整を行うための指令信号を吸排気制御装置28に送信する。さらに、燃焼切替制御装置11は、ウエストゲートバルブ42に対して開度調整信号を送信する。
Further, the combustion
また、燃焼切替制御装置11は、NOxセンサ81によって取得された触媒出口NOx濃度及びNOx排出量推定装置85によって取得されたエンジン出口NOx濃度からNOx浄化率を算出する。そして、燃焼切替制御装置11は、算出されたNOx浄化率と、排気温センサ80によって取得された排気温度Tgと、回転数センサ20によって取得されたエンジン回転数Neと、噴射制御装置18から取得された燃料噴射量Qとに基づいて、エンジン12の燃焼モードをリーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとの間で切り替える。このモードの切り換えについては後で、図2を参照して説明する。
Further, the combustion
なお、燃焼切替制御装置11は、噴射制御装置18、吸排気制御装置28、尿素添加量制御装置83、NH3吸着量推定装置84、及びNOx排出量推定装置85の少なくとも1つと一体のチップとして構成されてもよいし、あるいは、別体のチップとして構成されてもよい。
The combustion
次に、図2を参照して、本実施形態の内燃機関システム10の制御について説明する。図2は、図1に示した内燃機関システム10の燃焼切替制御装置において実行される処理を示すフローチャートである。図3は、EGR率を示すマップを例示するグラフである。図2に示す処理は、燃焼切替制御装置11において、所定の制御周期(例えば、1秒)毎に繰り返し実行される。
Next, control of the internal
図2に示すように、燃焼切替制御装置11は、まず、ステップS1において、排気温度Tgを取得する。この排気温度Tgは、排気温センサ80によって取得されて記憶部に記憶された値を用いることができる。
As shown in FIG. 2, the combustion
次に、燃焼切替制御装置11は、ステップS2において、触媒出口NOx濃度を取得する。この触媒出口NOx濃度は、NOxセンサ81によって取得されて記憶部に記憶された値を用いることができる。
Next, the combustion
次に、燃焼切替制御装置11は、ステップS3において、エンジン回転数Neを取得する。このエンジン回転数Neは、回転数センサ20によって取得されて記憶部に記憶された値を用いることができる。
Next, the combustion
続いて、燃焼切替制御装置11は、ステップS4において、排気温度Tgから現在の飽和NH3吸着量Tanを推定するとともに、現時点でのNH3吸着量Aanを推定する。NOx還元触媒40の出口での排気温度は、その触媒床と排ガスとの熱交換の結果によって決まる。これにより、排気温度TgとNOx還元触媒40の床温との相関は高い。また、飽和NH3吸着量Tanは、触媒床温との相関が強いことから、排気温度Tgと飽和NH3吸着量Tanとの相関も強く、その結果、排気温度Tgから飽和NH3吸着量Tanを求めることができる。また、現時点(t)でのNH3吸着量Aan(t)は、所定時間前の時刻t−1から時刻tまでの間に添加されたNH3添加量addNH3(t)、時刻t−1から時刻tまでの間のNOx浄化で使用されたNH3量NH3rd(t)、時刻t−1から時刻tまでの間のNOx浄化で使用されず触媒から脱離したNH3量NH3sp(t)、及び現時点での飽和NH3吸着量Tan(t)から次の(1)式を用いて求められる。
Subsequently, in step S4, the combustion
Aan(t)=最小値(飽和NH3吸着量Tan(t)、Aan(t−1)+addNH3(t)−NH3rd(t)−NH3sp(t)) ・・・(1)
ここで、tは時間であり、最小値(a1、a2・・・ai)はa1からaiのうち、最小の値を取ることを意味する。(1)式において、NH3添加量addNH3(t)は、尿素添加量制御装置83により決定した添加量から求めることができる。NH3rd(t)は、排気温センサ80から取得した排気温度Tgの変化から、予め求めた関係式またはマップを用いて求めることができる。NH3sp(t)は、例えば次の(2)式から求めることができる。
Aan (t) = minimum value (saturated NH 3 adsorption amount Tan (t), Aan (t−1) + addNH 3 (t) −NH 3 rd (t) −NH 3 sp (t)) (1)
Here, t is time, and the minimum value (a1, a2... Ai) means taking the minimum value from a1 to ai. In the equation (1), the NH 3 addition amount addNH 3 (t) can be obtained from the addition amount determined by the urea addition
NH3sp(t)=f(エンジン回転数Ne、燃料噴射量Q、噴射時期、吸気絞り弁開度、尿素添加量、NH3吸着量Aan(t)、ガス温Tg(t)) ・・・(2)
ここで、fは関数である。例えば(2)式は、次の(3)式で記述される。
NH 3 sp (t) = f (engine speed Ne, fuel injection amount Q, injection timing, intake throttle valve opening, urea addition amount, NH 3 adsorption amount Aan (t), gas temperature Tg (t)) (2)
Here, f is a function. For example, the expression (2) is described by the following expression (3).
NH3sp(t)=A1×NH3吸着量Aan(t) ・・・(3)
ここで、右辺第1項の係数A1は、次の(4)式で記述される。
NH 3 sp (t) = A1 × NH 3 adsorption amount Aan (t) (3)
Here, the coefficient A1 of the first term on the right side is described by the following equation (4).
A1=a×(エンジン回転数Ne)+b×(燃料噴射量Q)+c×(噴射時期)+d×(吸気絞り弁開度×エンジン回転数Ne)+e×(尿素添加量)+f×(ガス温) ・・・(4)
ここで、a、b、c、d、e、fは所定の係数である。なお、(2)〜(4)式は例示であり、係数の数、種類及び式の形を限定するものではない。
A1 = a × (engine speed Ne) + b × (fuel injection amount Q) + c × (injection timing) + d × (intake throttle valve opening × engine speed Ne) + e × (urea addition amount) + f × (gas temperature) (4)
Here, a, b, c, d, e, and f are predetermined coefficients. In addition, (2)-(4) Formula is an illustration, and does not limit the number of a coefficient, a kind, and the form of a formula.
また、NH3吸着量Aanの初期値は0であり、エンジン12が停止したときは、そのNH3吸着量Aanの値を保持し、再起動時には停止時の値から算出を始める。
The initial value of the NH 3 adsorption amount Aan is 0. When the
ステップS5において、燃料噴射量Qを取得する。燃料噴射量Qは、噴射制御装置18から送信されて記憶部に記憶されている値を用いることができる。また、燃焼切替制御装置11は、図示しない上位制御装置から入力されるエンジン12の運転条件(目標トルクTq_tag及び目標エンジン回転数Ne_tag)が実現されるように、同ステップS5において、通常時のリーン燃焼条件としての、燃料噴射回数、噴射時期、目標EGR率、過給圧、吸気絞り弁26の開度を決定する。この決定の際には、例えば、記憶部に記憶された各種マップが参照される。例えば、図3にエンジン回転数Neと燃料噴射量Qとから、目標EGR率を導出するためのマップが例示されている。なお、図3に示される実線ULは、エンジン12における運転限界を示す上限ラインである。このようにエンジン12は、燃料噴射量Qとエンジン回転数Neとから運転条件が決定される。
In step S5, the fuel injection amount Q is acquired. As the fuel injection amount Q, a value transmitted from the
再び図2を参照すると、続いて、燃焼切替制御装置11は、ステップS6において、エンジン出口NOx濃度を取得する。エンジン出口NOx濃度は、NOx排出量推定装置85から送信されて記憶部に記憶されている値を用いることができる。上記のようにエンジン12は、S5において燃料噴射量Qとエンジン回転数Neとから運転条件が決定され、運転条件が決まると燃焼状態も決まることから、エンジン12から排出されるガス成分も決まる。この結果、燃料噴射量Qとエンジン回転数Neとを直交する2軸とするマップにおいて、Q,Neとエンジン出口NOx濃度との関係を表すことができる。ステップS6では予め計測によって求めた、エンジン運転状態である燃料噴射量Q及びエンジン回転数Neと、エンジン出口NOx濃度との関係から予め作成されたマップを利用する。NOx排出量推定装置85は、このマップの利用によって、現時点でのエンジン出口NOx濃度を推定し、燃焼切替制御装置11はその推定値を取得する。
Referring to FIG. 2 again, subsequently, the combustion
なお、エンジン出口NOx濃度は、エンジンの運転状態としての、吸入空気量、EGR率、エンジン回転数及び燃料噴射量Qと、エンジン出口NOx濃度との関係を表すマップを用いて推定されてもよい。 The engine outlet NOx concentration may be estimated using a map representing the relationship between the intake air amount, the EGR rate, the engine speed and the fuel injection amount Q as the engine operating state, and the engine outlet NOx concentration. .
また、エンジン出口濃度取得手段として、NOx排出量推定装置85の代わりにエンジン出口NOx濃度を計測によって取得する第2NOxセンサ(図示せず)を用いることもできる。第2NOxセンサは第1排気通路32においてエンジン12の排気ポートの出口近くに設けることができる。第2NOxセンサの計測値は、燃焼切替制御装置11に送信される。
Further, as the engine outlet concentration acquisition means, a second NOx sensor (not shown) that acquires the engine outlet NOx concentration by measurement can be used instead of the NOx emission
次に、燃焼切替制御装置11は、ステップS7において、排気温度Tgが第1所定値K1より大きいか否かを判定する。ここでの第1所定値K1には、予め実験やシミュレーション等から求めて記憶部に記憶させた値を用いることができる。上記ステップS7において、肯定判定(YES)がされると、続くステップS8に進み、他方、否定判定(NO)がされると、ステップS14に進む。
Next, the combustion
ステップS7において肯定判定がされたときには、燃焼切替制御装置11は、ステップS8において、NOx浄化率Rを算出する。NOx浄化率Rは、次の(5)式によって求められる。
When an affirmative determination is made in step S7, the combustion
R={(エンジン出口NOx濃度)−(触媒出口NOx濃度)}/(エンジン出口NOx濃度) ・・・(5)
(5)式において、{(エンジン出口NOx濃度)−(触媒出口NOx濃度)}は、三元触媒38及びNOx還元触媒40を含む排気浄化部によって浄化された浄化NOx量に対応する。NOx浄化率Rの値が高いことは、排気浄化部での浄化NOx量が大きいことを意味する。
R = {(engine outlet NOx concentration) − (catalyst outlet NOx concentration)} / (engine outlet NOx concentration) (5)
In the equation (5), {(engine outlet NOx concentration) − (catalyst outlet NOx concentration)} corresponds to the amount of purified NOx purified by the exhaust purification unit including the three-
そして、ステップS9において、燃焼切替制御装置11は、NOx浄化率Rが第2所定値K2より小さいか否かを判定する。ここでの第2所定値K2には、予め実験やシミュレーション等から求めて記憶部に記憶させた値を用いることができる。NOx浄化率Rが第2所定値K2より小さいときには、NOx還元触媒40での浄化能力が低下したと判断される。上記ステップS9において、肯定判定(YES)がされると、続くステップS10に進み、他方、否定判定(NO)がされると、ステップS14に進む。
In step S9, the combustion
続いて、ステップS10において、燃焼切替制御装置11は、現時点のNH3吸着量Aanと、飽和NH3吸着量Tanとの比Aan/Tanが第3所定値K3より大きいか否かを判定する。比Aan/Tanが第3所定値K3より大きい場合には、NOx還元触媒40でのNH3吸着量が十分に大きく、NOx浄化率Rの低下の理由がNH3吸着量が少ないためではなく、NOx還元触媒40が高温になったことでNOx浄化量が低下したためと判断される。逆に、比Aan/Tanが第3所定値K3以下の場合には、NOx還元触媒40でのNH3吸着量が少ないことでNOx浄化率Rが低下した可能性があると判断される。
Subsequently, in step S10, the combustion
上記ステップS10において、肯定判定(YES)がされると、続くステップS12に進み、他方、否定判定(NO)がされると、ステップS11に進む。ステップS11では、尿素添加量制御装置83が制御されることにより、尿素添加装置82によりNOx還元触媒40の排ガス上流側に尿素を所定量添加させ、ステップS14に進む。このとき、尿素の添加量として、例えば次の(6)式で求められるNH3添加量に相当する量を用いる。
If an affirmative determination (YES) is made in step S10, the process proceeds to the subsequent step S12, and if a negative determination (NO) is made, the process proceeds to step S11. In step S11, by controlling the urea addition
(NH3添加量)=(飽和NH3吸着量Tan)×所定値K3a−(NH3吸着量Aan)
・・・(6)
ここで、所定値K3aは、上記の第3所定値K3より大きい値とすることが好ましい。
(NH 3 addition amount) = (saturated NH 3 adsorption amount Tan) × predetermined value K3a− (NH 3 adsorption amount Aan)
... (6)
Here, the predetermined value K3a is preferably larger than the third predetermined value K3.
ステップS12では、燃焼切替制御装置11は、上記ステップS3で取得されたエンジン回転数Neと上記ステップS5で取得された燃料噴射量Qとから、所定のマップに基づいて、エンジン12での燃焼モードがストイキ燃焼モードとなるように、目標EGR率、目標過給圧、目標吸気絞り弁開度を決定する。ここでは、空気と燃料との比である空燃比が化学量論比(約14.6:1)となるように、目標EGR率、過給圧、吸気絞り弁開度が決定され、所定の吸気酸素濃度でのストイキ燃焼が行われるように設定される。そして、燃焼切替制御装置11は、続くステップS13において、エンジン回転数Ne及び燃料噴射量Qから所定のマップに基づいて噴射回数及び噴射時期を決定する。
In step S12, the combustion
他方、ステップS14では、燃焼切替制御装置11は、上記ステップS5で取得した燃料噴射量Q、及び、同ステップS5で決定した燃料噴射回数、噴射時期、目標EGR率、過給圧、吸気絞り弁開度をリーン燃焼条件としてそのまま利用する。すなわち、燃焼切替制御装置11は、上記ステップS5における決定を変更することなく、そのまま維持する。
On the other hand, in step S14, the combustion
そして、燃焼切替制御装置11は、ステップS15において、ステップS12及びS13、又は、ステップS14で決定された条件で燃焼を実行する。すなわち、ステップS12及びS13で決定された条件でエンジン12の燃焼が実行される場合、燃焼モードがリーン燃焼モードからストイキ燃焼モードに切り替えられるか、もしくは、ストイキ燃焼モードを維持する。他方、ステップS14で決定された条件でエンジン12での燃焼が実行される場合、燃焼モードはリーン燃焼モードとなる。
In step S15, the combustion
上記のように制御されるので、ステップS7の否定判定の場合、排気温度Tgが低いので、三元触媒38及びNOx還元触媒40のいずれもNOx浄化率が低いと判断して、リーン燃焼モードのままとする。逆に言えば、排気温度Tgが高い場合には、NOx還元触媒40の浄化活性が低下したと判断してストイキ燃焼モードへの切り替えを可能とする。
Since the control is performed as described above, in the case of a negative determination in step S7, since the exhaust gas temperature Tg is low, it is determined that both the three-
図4において、(a)はNOx還元触媒40の温度、(b)はNOx還元触媒40でのNOx浄化率、(c)は燃焼モード切替による空燃比の変化をそれぞれ示すグラフである。また、図4において、(d)は三元触媒38及びNOx還元触媒40のNOx浄化量、(e)はNOx還元触媒40の出口でのNOx値をそれぞれ示すグラフである。図4(a)〜(e)の各グラフでは、それぞれ、横軸は時間を示している。図4は、エンジン始動前に三元触媒38及びNOx還元触媒40が十分に冷えていることを前提とする。
4, (a) is a graph showing the temperature of the
図4(a)に示すように、エンジン12が始動すると、エンジン12の通常燃焼モードとしてリーン燃焼モードが実行され、時間が経過すると、高温の排ガスがNOx還元触媒40を通過することでNOx還元触媒温度(SCR温度)が次第に上昇する。このとき、時間t1までの期間B1(図4(d))では、触媒温度が上昇するにしたがって、NOx浄化活性も上がる。このとき、触媒の温度が十分に上がるまでは、リーン燃焼モードを実行する。時間t1からt2までの期間B2(図4(d))では、触媒温度が十分に高くなり、浄化活性が向上することでNOxの高浄化率が維持される。一方、エンジンの高負荷運転が継続している場合、時間t2以降の期間B3(図4(d))では、NOx還元触媒40が高温になりすぎるので、NOx浄化率が徐々に低下する。
As shown in FIG. 4 (a), when the
このとき、時間t1の時点で、NOx還元触媒40でのNOx浄化率が所定値を超える。このときには、排気温度Tgはまだ低く、第1所定値K1以下である。さらに時間が経過して、NOx還元触媒温度(SCR温度)がさらに上昇すると、時間t2で排気温度Tgが第1所定値K1より大きく、かつ、NOx還元触媒40でのNOx浄化率が所定値未満となる。このときには、NOx還元触媒40が高温になったと判断され、かつ、三元触媒38とNOx還元触媒40とを含む排気浄化部でのNOx浄化率Rが第2所定値K2未満となっている。そして、このときに、図4(c)に示すように、エンジンの燃焼モードがリーン燃焼モードからストイキ燃焼モードに切り替えられる。この場合には、図4(d)に示すように、時間t2以降で、NOx還元触媒40のNOx浄化量が大きく減少する。一方、図4(d)に示すように、三元触媒38は、空燃比が化学量論比に近い条件となるので、NOx浄化量が増加する。また、三元触媒38の浄化活性は、高温になっても維持される。これにより、排ガス中に含まれるNOxは、浄化効率が低下したNOx還元触媒40ではなく、空燃比が化学量論比になることでNOx浄化効率が高くなった三元触媒38で浄化可能になる。したがって、本実施形態によれば、エンジン12の高負荷運転などによりNOx還元触媒40が高温になって、NOx浄化率が低下した場合にも、三元触媒38でNOxを十分に浄化できるため、内燃機関システム10のNOx排出量を低減できる。また、本実施形態の内燃機関システム10では、排ガスの後処理システムとして、複雑で過大なコストを要する特別な構成を用いる必要がない。
At this time, the NOx purification rate in the
図4(e)の「三元触媒あり」の実線は、実施形態におけるNOx還元触媒40の出口でのNOx値(出口NOx値)を示している。図4(e)に示すように、実施形態では、出口NOx値が時間t2以降でも低く維持される。図4(e)の「三元触媒なし」の破線は、三元触媒を設けない比較例を示している。この比較例における出口NOx値の特性は、時間t2以降でもエンジン12の燃焼モードをリーン燃焼モードとした場合における出口NOx値の特性と同様であり、時間t2以降で、出口NOx値が急増している。
The solid line “with three-way catalyst” in FIG. 4E indicates the NOx value (exit NOx value) at the outlet of the
なお、触媒関係温度を取得する温度取得手段は、NOx還元触媒40の出口近傍に配置された排気温センサ80に限定するものではない。温度取得手段として、NOx還元触媒40に取り付けられ、触媒関係温度である触媒床温(触媒温度)を検出する触媒温度センサを用いてもよい。このとき、燃焼切替制御部は、リーン燃焼モードにおいて、触媒床温が第1所定値K1aより大きく、かつ、NOx浄化率Rが第2所定値K2未満の場合に、ストイキ燃焼モードに切り替えるようにしてもよい。また、触媒床温は、エンジン12の運転状態から排気温度の変化が推定される所定のモデルを用いて推定されてもよい。
The temperature acquisition means for acquiring the catalyst-related temperature is not limited to the
<第2実施形態>
次に、図5から図7を参照して、第2実施形態の内燃機関システム10aを説明する。図5は、第2実施形態の内燃機関システム10aの全体構成を概略的に示す図である。以下では、上述した第1実施形態の内燃機関システム10と同等の構成については同一の参照符号を付して説明を省略する。
Second Embodiment
Next, an internal
図5に示すように、内燃機関システム10aは、時間計測装置(時間計測部)86、運転履歴記憶部87、外気温センサ88、触媒温度推定装置(触媒温度推定部)89を備える。内燃機関システム10aは、第1実施形態の内燃機関システム10と異なり、排気温センサ80(図1)を備えていない。時間計測装置86は、エンジン12の運転時間及び運転停止時間を計測する。運転履歴記憶部87は、時間計測装置86、回転数センサ20、及び噴射制御装置18からの信号を受け取り、エンジン12の運転履歴を記憶する。このとき、運転履歴には、エンジン12の今回の始動からの運転時間中の運転状態であるエンジン回転数及び負荷としてのエンジン負荷トルクが含まれる。また、運転履歴には、エンジン12の前回の運転停止前の運転時間中の運転状態であるエンジン回転数及び負荷としてのエンジン負荷トルクと、その運転時間と、エンジン12が今回と前回との間で停止していた停止時間とも含まれる。
As shown in FIG. 5, the internal
また、運転履歴記憶部87は、エンジン12の今回の運転時間中のエンジン回転数と負荷との積の時間変化である今回運転履歴Qn(t)を記憶し、今回運転履歴Qn(t)を燃焼切替制御装置11に送信する。また、運転履歴記憶部87は、エンジン12の前回の運転時間中のエンジン回転数と負荷との積の時間変化である前回運転履歴Qpre(t)を記憶し、前回運転履歴Qpre(t)を燃焼切替制御装置11に送信する。
Further, the operation
外気温センサ88は、車両の外気温T0を取得し、燃焼切替制御装置11と触媒温度推定装置89とに送信する。触媒温度推定装置89は、運転履歴記憶部87からの信号と外気温センサ88からの信号とに基づいて、NOx触媒の温度を推定し、そのNOx触媒の温度推定値を燃焼切替制御装置11に送信する。この温度推定値の推定方法は、後で図6を参照して説明する。
The outside
時間計測装置86と運転履歴記憶部87とは一体の装置により構成してもよい。燃焼切替制御装置11は、時間計測装置86、運転履歴記憶部87及び触媒温度推定装置89の少なくとも1つと一体のチップとして構成されてもよいし、あるいは、別体のチップとして構成されてもよい。
The
燃焼切替制御装置11は、運転履歴記憶部87から取得したエンジン12の運転履歴を表す信号と、NOx浄化率と、エンジン回転数Neと、燃料噴射量Qとに基づいて、エンジンの燃焼モードをリーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとの間で切り替える。NOx浄化率は、NOxセンサ81によって取得された触媒出口NOx濃度、及びNOx排出量推定装置85によって取得されたエンジン出口NOx濃度から算出される。上記のモードの切り替えについては、後で図6を用いて説明する。
The combustion
次に、図6を参照して、本実施形態の内燃機関システム10aの制御について説明する。図6は、内燃機関システム10aの燃焼切替制御装置11において実行される処理を示すフローチャートである。
Next, control of the internal
燃焼切替制御装置11は、ステップS21において、時間計測装置86から前回の運転時間中のエンジン回転数及び負荷の積である前回運転履歴Qpre(t)を取得する。また、燃焼切替制御装置11は、時間計測装置86から今回の運転時間中のエンジン回転数及び負荷の積である今回運転履歴Qn(t)も取得する。また、燃焼切替制御装置11は、時間計測装置86から運転停止時間tmstも取得する。
In step S21, the combustion
次に、燃焼切替制御装置11は、ステップS22において、NOxセンサ81から触媒出口NOx濃度を取得する。
Next, the combustion
次に、燃焼切替制御装置11は、ステップS23において、回転数センサ20からエンジン回転数Neを取得し、外気温センサ88から車両の外気温T0を取得する。
Next, in step S23, the combustion
続いて、燃焼切替制御装置11は、ステップS24において、噴射制御装置18が決定した燃料噴射量Qを取得し、通常時のリーン燃焼条件としての、燃料噴射回数、噴射時期、目標EGR率、過給圧、吸気絞り弁26の開度を決定する。このステップS24の処理は、第1実施形態のステップS5(図2)の処理と同様である。
Subsequently, in step S24, the combustion
そして、燃焼切替制御装置11は、ステップS25において、NOx排出量推定装置85からエンジン出口NOx濃度を取得する。このステップS25の処理は、第1実施形態のステップS6(図2)の処理と同様である。
In step S25, the combustion
次に、燃焼切替制御装置11は、ステップS26において、エンジン12の今回の運転時間中における始動から現在までの所定時間範囲における今回運転履歴Qn(t)を時間積分することにより今回運転状態積分値InQnを算出する。所定時間範囲は予め設定される。運転開始直後で所定時間範囲を経過していない場合には、運転開始から現在時刻までの今回運転履歴Qn(t)を時間積分することにより今回運転状態積分値InQnを算出する。また、燃焼切替制御装置11は、同ステップにおいて、エンジン12の前回の運転時間中における所定時間範囲における前回運転履歴Qpre(t)を時間積分することにより前回運転状態積分値InQpreを算出する。このとき、前回の運転時間が所定時間範囲に満たない場合には、前回の運転時間の全体で時間積分値としての前回運転状態積分値InQpreを算出する。
Next, in step S26, the combustion
さらに、同ステップにおいて、触媒温度推定装置89は、次の(7)式を用いて、現在時刻でのNOx触媒の触媒床温Tcpreの推定値を算出する。
Further, in the same step, the catalyst
Tcpre=max(β(InQpre−α×tmst+InQn)、T0) ・・・(7)
ここで、α、βは定数であり、max(a、b)は、a及びbの大きい方の値を取る関数である。
Tcpre = max (β (InQpre−α × tmst + InQn), T0) (7)
Here, α and β are constants, and max (a, b) is a function that takes the larger value of a and b.
(7)式において、InQpreは、前回運転での所定時間範囲または運転時間全体でのNOx還元触媒40の入熱量に関係する値であり、InQnは、今回運転での所定時間範囲または運転開始から現在時刻までのNOx還元触媒40の入熱量に関係する値である。また、α×tmstは、エンジン停止中のNOx還元触媒40からの放熱分を表す。(InQpre−α×tmst+InQn)は、現在時刻でのNOx還元触媒40が持つ熱量に相当する。また、βはNOx還元触媒40の熱容量に相当する定数であり、βを乗じることでNOx還元触媒40の触媒床温に相当する値となる。触媒床温Tcpreの推定値は、外気温T0と、β(InQpre−α×tmst+InQn)との大きい方の値をとることで、触媒床温Tcpreが外気温より低くならないようにしている。
In Expression (7), InQpre is a value related to the heat input amount of the
そして、燃焼切替制御装置11は、ステップS29において、今回運転状態積分値InQnが第4所定値K4を上回るか否かを判定する。上記ステップS27において、肯定判定(YES)がされると、ステップS29に進み、他方、否定判定(NO)がされると、ステップS28に進む。これにより、今回運転でNOx還元触媒40に十分に高い熱量が通過していることで、NOx還元触媒40の温度が十分に高いと判断される場合には、前回の運転状態を考慮することなく、S30,S31の処理で肯定判定がされることを前提にストイキモードに切り替えられる。
In step S29, the combustion
ステップS29〜S36の処理は上述した第1実施形態のステップS8〜S15の処理と同様である。ここで、ステップS31では、第1実施形態のステップS10の処理において、NH3吸着量推定装置84は、排気温度Tgの代わりに、触媒温度推定装置89で推定された触媒床温Tcpreの推定値を用いて、現在の飽和NH3吸着量Tanを推定する。これとともに、NH3吸着量推定装置84は、現時点でのNH3吸着量Aanを推定する。これらの推定における推定式は、第1実施形態で説明した式と同様である。ステップS31では、燃焼切替制御装置11は、そのNH3吸着量Aanと飽和NH3吸着量Tanとの比Aan/Tanと第3所定値K3との比較を行う。
The process of steps S29 to S36 is the same as the process of steps S8 to S15 of the first embodiment described above. Here, in step S31, in the process of step S10 of the first embodiment, the NH 3 adsorption
一方、燃焼切替制御装置11は、ステップS28において、触媒床温Tcpreが第5所定値K5より大きいか否かを判定する。上記ステップS28において、肯定判定(YES)がされると、NOx還元触媒40の温度が十分に高いと判断され、ステップS29に進み、他方、否定判定(NO)がされると、ステップS35に進む。これにより、ステップS27では、今回運転でNOx還元触媒40に十分に高い熱量が通過していると判断されない場合でも、前回運転も考慮して推定された触媒床温Tcpreが十分に高い場合には、S30,S31の処理で肯定判定がされることを前提にストイキモードに切り替えられる。このときには、前回運転による熱と今回運転による熱とでNOx還元触媒40の温度が十分に高いと判断される。
On the other hand, in step S28, the combustion
図7(a)はNOx還元触媒40の温度の実測値、図7(b)はNOx還元触媒40の温度の推定値、図7(c)は三元触媒38及びNOx還元触媒40の全体でのNOx浄化率の変化を示すグラフである。図7(a)〜(c)の各グラフでは、それぞれ、横軸は時間を示している。図7は、前回運転と今回運転とその間の運転停止時間とにおける変化を示している。
7A is an actual measurement value of the temperature of the
図7に示すように、前回の運転時間において、NOx還元触媒40が十分に温まった状態でエンジン12が停止し、再始動した場合を考える。この場合、NOx還元触媒40の温度は前回の運転で十分に温まっており、エンジン停止時間中に温度降下が見られるが、完全に冷え切る前に再始動が行われ、触媒温度(触媒床温)は再び上昇する。その後、高負荷運転が続くと触媒床温は高温となり、NOx浄化率が悪化する。図7(b)(c)の破線は、前回の運転状態を考慮しない内燃機関システムの比較例を示している。この比較例では、再始動はNOx還元触媒40が完全に冷え切った状態での初期状態からの始動と判断され、実際にはNOx還元触媒40が高温になっているにも関わらず、触媒床温は低いとの判断からストイキ運転に切り替わらない。この結果、比較例では、図7(c)の破線で示すように、NOx浄化率の悪化が生じてしまう。
As shown in FIG. 7, a case is considered in which the
一方、本実施形態では、触媒床温Tcpreの推定値は、前回の運転、エンジン停止中の温度低下、及び再始動後の運転による触媒温度変化を反映している。これにより、触媒床温が高温になっている実際の状態を精度よく推定でき、ストイキ燃焼に切り替えることで、三元触媒38による高NOx浄化に移行でき、NOx排出量の低減を維持できる。
On the other hand, in this embodiment, the estimated value of the catalyst bed temperature Tcpre reflects the change in the catalyst temperature due to the previous operation, the temperature decrease during engine stop, and the operation after restart. Thereby, the actual state in which the catalyst bed temperature is high can be accurately estimated, and by switching to stoichiometric combustion, it is possible to shift to high NOx purification by the three-
本実施形態では、InQpre及びInQnの計算値に上限値を設けていないが、エンジン及び触媒ともに放熱があることから、InQpre及びInQnの計算値には上限値を設けてもよい。また、(7)式では、エンジン停止中における触媒床温の低下を推定する式を線形式としているが、非線形式で表すこともできる。本実施形態において、その他の構成及び作用は、図1から図4に示した第1実施形態と同様である。 In the present embodiment, the upper limit value is not provided for the calculated values of InQpre and InQn. However, since there is heat dissipation in both the engine and the catalyst, upper limit values may be provided for the calculated values of InQpre and InQn. Further, in the equation (7), the equation for estimating the decrease in the catalyst bed temperature while the engine is stopped is in a linear form, but it can also be represented by a nonlinear equation. In this embodiment, other configurations and operations are the same as those in the first embodiment shown in FIGS.
なお、本発明に係る内燃機関システムは、上述した実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項及びその均等な範囲内において種々の変更や改良が可能である。 Note that the internal combustion engine system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment and modifications thereof, and various modifications and improvements within the scope of matters described in the claims of the present application and their equivalent scope. Is possible.
例えば、上記においては、過給装置としてターボチャージャ60を用いる例について説明したが、これに限定されるものではない。各実施形態におけるターボチャージャ60に代えて、エンジン動力によって過給動作する機械式スーパーチャージャを用いてもよい。また、ターボチャージャ及び機械式スーパーチャージャの組合せによって、過給装置を複数段に設けてもよい。さらに、ターボチャージャまたは機械式スーパーチャージャまたはそれらの組み合わせに電動圧縮機を加えてもよい。
For example, in the above description, the example in which the
例えば、電動圧縮機は、コンプレッサホイール及びモータを有する。コンプレッサホイールは、このモータによって回転駆動される。モータの駆動は、電動過給制御装置によって制御される。電動過給制御装置は、燃焼切替制御装置11からの指令を受けてモータを回転駆動する。そのモータによってコンプレッサホイールが回転駆動されることで、エンジン12に供給される空気が加圧(すなわち過給)される。このような構成では、電動圧縮機によっても吸気の過給圧が制御される。このような電動圧縮機を設けることで、エンジンの運転状態が変化した際に素早く十分な過給圧を得ることができ、NOx発生を低減することができる。なお、この構成では、電動圧縮機のモータが、過給圧調整装置の一部を構成する。
For example, the electric compressor has a compressor wheel and a motor. The compressor wheel is rotationally driven by this motor. The driving of the motor is controlled by an electric supercharging control device. The electric supercharging control device receives a command from the combustion
また、内燃機関システムのターボチャージャ60は、排ガス流速を可変する可変ノズルベーン付きタービンを有してもよい。可変ノズルベーンでタービンに当たる排ガス流速を可変とすることで、ターボチャージャ60による過給圧を調整できる。可変ノズルベーンの開度調整は、燃焼切替制御装置11からの指令を受けて行われる。この構成では、ターボチャージャ60において、可変ノズルベーンによって過給圧が規定値以上になるのを防止できるので、タービンバイパス流路36及びウエストゲートバルブ42を省略できる。なお、この構成では、可変ノズルベーンが、過給圧調整装置の一部を構成する。
Further, the
また、圧縮空気を貯留する蓄圧タンクを設け、蓄圧タンクから供給された圧縮空気を過給に用いることもできる。例えば、蓄圧タンクのバルブの開度を調整することで、吸気の過給圧を制御できる。このとき、蓄圧タンクは過給装置を構成し、蓄圧タンクのバルブが過給圧調整装置の一部を構成する。また、蓄圧タンクによりターボチャージャ60による過給をアシストする構成としてもよい。このとき、蓄圧タンクから供給される圧縮空気を吸気絞り弁26の吸気方向下流側、または、タービン65の排気方向上流側に導入して、過給をアシストする構成としてもよい。
Moreover, a pressure accumulation tank for storing compressed air can be provided, and the compressed air supplied from the pressure accumulation tank can be used for supercharging. For example, the supercharging pressure of intake air can be controlled by adjusting the opening of the valve of the pressure accumulating tank. At this time, the pressure accumulation tank constitutes a supercharging device, and the valve of the pressure accumulation tank constitutes a part of the supercharging pressure adjusting device. Moreover, it is good also as a structure which assists the supercharging by the
10,10a 内燃機関システム、11 燃焼切替制御装置、12 エンジン、14 シリンダ、16 燃料噴射装置、18 噴射制御装置(噴射制御部)、20 回転数センサ(回転数取得手段)、21 吸気系、22 第1吸気通路、24 第2吸気通路、26 吸気絞り弁、28 吸排気制御装置、30 排気系、32 第1排気通路、34 第2排気通路、36 タービンバイパス流路、38 三元触媒、40 NOx還元触媒、42 ウエストゲートバルブ(過給圧調整装置)、50 排気還流装置、52 排気還流通路、54 排ガス還流量調整弁(排気還流量調整装置)、60 ターボチャージャ(過給装置)、62 コンプレッサ室、63,72 コンプレッサホイール、64 タービン室、65 タービン、66 シャフト、80 排気温センサ(温度取得手段)、81 NOxセンサ(触媒出口濃度取得手段)、82 尿素添加装置(還元剤添加装置)、83 尿素添加量制御装置、84 NH3吸着量推定装置(吸着量推定部)、85 NOx排出量推定装置(エンジン出口濃度取得手段)、86 時間計測装置(時間計測部)、87 運転履歴記憶部、88 外気温センサ、89 触媒温度推定装置(触媒温度推定部)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,10a Internal combustion engine system, 11 Combustion switching control apparatus, 12 Engine, 14 Cylinder, 16 Fuel injection apparatus, 18 Injection control apparatus (injection control part), 20 Speed sensor (rotation speed acquisition means), 21 Intake system, 22 First intake passage, 24 Second intake passage, 26 Intake throttle valve, 28 Intake and exhaust control device, 30 Exhaust system, 32 First exhaust passage, 34 Second exhaust passage, 36 Turbine bypass passage, 38 Three-way catalyst, 40 NOx reduction catalyst, 42 Wastegate valve (supercharging pressure adjustment device), 50 Exhaust gas recirculation device, 52 Exhaust gas recirculation passage, 54 Exhaust gas recirculation amount adjustment valve (Exhaust gas recirculation amount adjustment device), 60 Turbocharger (supercharging device), 62 Compressor chamber, 63, 72 Compressor wheel, 64 Turbine chamber, 65 Turbine, 66 shaft, 80 Exhaust temperature sensor (temperature acquisition means) 81 NOx sensor (catalyst outlet concentration acquiring means), 82 urea addition device (reducing agent adding device), 83 urea addition amount control device, 84 NH 3 adsorption amount estimating apparatus (adsorption amount estimating section) 85 NOx emissions estimator ( Engine outlet concentration acquisition means), 86 time measuring device (time measuring unit), 87 operation history storage unit, 88 outside air temperature sensor, 89 catalyst temperature estimating device (catalyst temperature estimating unit).
Claims (16)
前記エンジンから排気された排ガスを浄化する三元触媒及びNOx還元触媒と、
前記NOx還元触媒の出口での触媒出口NOx濃度を取得する触媒出口濃度取得手段と、
前記NOx還元触媒の出口での排気温度、または前記NOx還元触媒の触媒温度である触媒関係温度を取得する温度取得手段と、
前記エンジンのエンジン回転数を取得する回転数取得手段と、
前記エンジンにおける燃料噴射の回数、量及び時期を制御する噴射制御部と、
前記エンジンから排出されるNOxについてのエンジン出口NOx濃度を計測または推定するエンジン出口濃度取得手段と、
前記触媒出口濃度取得手段によって取得された前記触媒出口NOx濃度及び前記エンジン出口濃度取得手段によって取得された前記エンジン出口NOx濃度から算出されたNOx浄化率と、前記温度取得手段によって取得された前記触媒関係温度と、前記回転数取得手段によって取得された前記エンジン回転数と、前記噴射制御部から取得された燃料噴射量とに基づいて、前記エンジンの燃焼モードをリーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとの間で切り替える燃焼切替制御部と、を備える、
内燃機関システム。 Engine,
A three-way catalyst for purifying exhaust gas exhausted from the engine and a NOx reduction catalyst;
Catalyst outlet concentration acquisition means for acquiring the catalyst outlet NOx concentration at the outlet of the NOx reduction catalyst;
Temperature acquisition means for acquiring an exhaust temperature at the outlet of the NOx reduction catalyst or a catalyst-related temperature that is a catalyst temperature of the NOx reduction catalyst;
A rotational speed acquisition means for acquiring the engine rotational speed of the engine;
An injection control unit for controlling the number, amount and timing of fuel injection in the engine;
Engine outlet concentration acquisition means for measuring or estimating the engine outlet NOx concentration of NOx discharged from the engine;
The NOx purification rate calculated from the catalyst outlet NOx concentration acquired by the catalyst outlet concentration acquisition means and the engine outlet NOx concentration acquired by the engine outlet concentration acquisition means, and the catalyst acquired by the temperature acquisition means Based on the relationship temperature, the engine rotational speed acquired by the rotational speed acquisition means, and the fuel injection amount acquired from the injection control unit, the combustion mode of the engine is set to a lean combustion mode and a stoichiometric combustion mode. A combustion switching control unit that switches between,
Internal combustion engine system.
前記燃焼切替制御部は、
リーン燃焼モードにおいて、前記触媒関係温度が第1所定値より大きく、かつ、前記NOx浄化率が第2所定値未満の場合には、ストイキ燃焼モードに切り替える、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to claim 1,
The combustion switching control unit
An internal combustion engine system that switches to a stoichiometric combustion mode when the catalyst-related temperature is higher than a first predetermined value and the NOx purification rate is lower than a second predetermined value in the lean combustion mode.
前記エンジンから排気された排ガスを浄化する三元触媒及びNOx還元触媒と、
前記NOx還元触媒の出口での触媒出口NOx濃度を取得する触媒出口濃度取得手段と、
前記エンジンの運転時間及び運転停止時間を計測する時間計測部と、
前記時間計測部からの信号を受け取り、前記エンジンの運転履歴を記憶する運転履歴記憶部と、
前記エンジンのエンジン回転数を取得する回転数取得手段と、
前記エンジンにおける燃料噴射の回数、量及び時期を制御する噴射制御部と、
前記エンジンから排出されるNOxについてのエンジン出口NOx濃度を計測または推定するエンジン出口濃度取得手段と、
前記触媒出口濃度取得手段によって取得された前記触媒出口NOx濃度及び前記エンジン出口濃度取得手段によって取得された前記エンジン出口NOx濃度から算出されたNOx浄化率と、前記運転履歴記憶部から取得した前記エンジンの運転履歴を表す信号と、前記回転数取得手段によって取得された前記エンジン回転数と、前記噴射制御部から取得された燃料噴射量とに基づいて、前記エンジンの燃焼モードをリーン燃焼モードとストイキ燃焼モードとの間で切り替える燃焼切替制御部と、を備える、
内燃機関システム。 Engine,
A three-way catalyst for purifying exhaust gas exhausted from the engine and a NOx reduction catalyst;
Catalyst outlet concentration acquisition means for acquiring the catalyst outlet NOx concentration at the outlet of the NOx reduction catalyst;
A time measuring unit for measuring the operation time and the operation stop time of the engine;
An operation history storage unit that receives a signal from the time measurement unit and stores an operation history of the engine;
A rotational speed acquisition means for acquiring the engine rotational speed of the engine;
An injection control unit for controlling the number, amount and timing of fuel injection in the engine;
Engine outlet concentration acquisition means for measuring or estimating the engine outlet NOx concentration of NOx discharged from the engine;
The NOx purification rate calculated from the catalyst outlet NOx concentration acquired by the catalyst outlet concentration acquisition means and the engine outlet NOx concentration acquired by the engine outlet concentration acquisition means, and the engine acquired from the operation history storage unit Based on the signal representing the operation history of the engine, the engine speed acquired by the speed acquisition means, and the fuel injection amount acquired from the injection control unit, the combustion mode of the engine is changed to the lean combustion mode and the stoichiometric mode. A combustion switching control unit that switches between the combustion modes,
Internal combustion engine system.
前記エンジンの運転履歴には、前記エンジンの今回の運転時間中の運転状態である前記エンジン回転数及び負荷が含まれる、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to claim 3,
The internal combustion engine system, wherein the engine operating history includes the engine speed and load that are operating states during the current operating time of the engine.
前記エンジンの運転履歴には、前記エンジンの前回の運転時間中の運転状態である前記エンジン回転数及び負荷と、運転時間と、前記エンジンが停止していた時間と、が含まれる内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to claim 4, wherein
The engine operating history includes an internal combustion engine system that includes the engine speed and load that are the operating state during the previous operating time of the engine, the operating time, and the time during which the engine has been stopped.
前記燃焼切替制御部は、前記エンジンの今回の運転時間中の所定時間範囲における前記エンジン回転数と負荷との積を時間積分することにより今回運転状態積分値を算出し、リーン燃焼モードにおいて、前記今回運転状態積分値が第4所定値を上回る場合には、前記エンジンの燃焼モードをストイキ燃焼モードに切り替える、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to claim 4 or 5,
The combustion switching control unit calculates a current operating state integral value by time-integrating a product of the engine speed and a load in a predetermined time range during the current operating time of the engine, and in the lean combustion mode, An internal combustion engine system that switches the combustion mode of the engine to a stoichiometric combustion mode when the operating state integrated value exceeds a fourth predetermined value this time.
前記燃焼切替制御部は、前記エンジンの前回の運転時間中の所定時間範囲における前記エンジン回転数と負荷との積を時間積分することにより前回運転状態積分値を算出し、リーン燃焼モードにおいて、前記前回運転状態積分値と、前記エンジンの運転停止時間とに基づいて、前記エンジンの燃焼モードをストイキ燃焼モードに切り替える、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to any one of claims 4 to 6,
The combustion switching control unit calculates a previous operation state integral value by time-integrating a product of the engine speed and a load in a predetermined time range during the previous operation time of the engine, and in the lean combustion mode, An internal combustion engine system that switches a combustion mode of the engine to a stoichiometric combustion mode based on a previous operation state integral value and an operation stop time of the engine.
前記NOx還元触媒は、選択還元型触媒であり、
前記NOx還元触媒に還元剤を添加する還元剤添加装置と、
前記NOx還元触媒上の吸着還元剤量を推定する吸着量推定部と、
を備え、
前記燃焼切替制御部は、
リーン燃焼モードにおいて、前記吸着量推定部によって推定された吸着還元剤量が第3所定値を上回る場合には、ストイキ燃焼モードに切り替える、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to any one of claims 1 to 7,
The NOx reduction catalyst is a selective reduction catalyst,
A reducing agent addition device for adding a reducing agent to the NOx reduction catalyst;
An adsorption amount estimation unit for estimating the amount of adsorption reducing agent on the NOx reduction catalyst;
With
The combustion switching control unit
An internal combustion engine system that switches to the stoichiometric combustion mode when the amount of adsorption reducing agent estimated by the adsorption amount estimation unit exceeds a third predetermined value in the lean combustion mode.
前記NOx還元触媒は、選択還元型触媒であり、
前記NOx還元触媒に還元剤を添加する還元剤添加装置と、
前記NOx還元触媒上の吸着還元剤量を推定する吸着量推定部と、
前記還元剤添加装置を制御する還元剤添加制御部と、
を備え、
前記還元剤添加制御部は、
前記吸着量推定部によって推定された吸着還元剤量が第3所定値以下の場合には、前記還元剤添加装置によって、前記NOx還元触媒に還元剤を添加させる、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to any one of claims 1 to 7,
The NOx reduction catalyst is a selective reduction catalyst,
A reducing agent addition device for adding a reducing agent to the NOx reduction catalyst;
An adsorption amount estimation unit for estimating the amount of adsorption reducing agent on the NOx reduction catalyst;
A reducing agent addition controller for controlling the reducing agent addition device;
With
The reducing agent addition control unit is
An internal combustion engine system, wherein when the adsorption reducing agent amount estimated by the adsorption amount estimating unit is equal to or less than a third predetermined value, the reducing agent addition device adds a reducing agent to the NOx reduction catalyst.
前記燃焼切替制御部は、ストイキ燃焼モードでは空燃比が化学量論比となるように前記エンジンの吸気状態を制御する、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to any one of claims 1 to 9,
The combustion switching control unit is an internal combustion engine system that controls an intake state of the engine so that an air-fuel ratio becomes a stoichiometric ratio in a stoichiometric combustion mode.
前記NOx還元触媒は、排ガス排出方向に関して前記三元触媒の下流側に配置される、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to any one of claims 1 to 10,
The internal combustion engine system, wherein the NOx reduction catalyst is arranged on the downstream side of the three-way catalyst in the exhaust gas discharge direction.
前記エンジンの排ガスの一部を再循環する排気還流装置と、
前記エンジンに再循環する排ガス量を調整する排気還流量調整装置と、
前記エンジンに吸気される空気を過給する過給装置と、
前記過給装置による過給圧を調整する過給圧調整装置と、
吸気される空気量を調整する空気量調整装置と、をさらに備える、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to any one of claims 1 to 11,
An exhaust gas recirculation device for recirculating part of the exhaust gas of the engine;
An exhaust gas recirculation amount adjusting device for adjusting the amount of exhaust gas recirculated to the engine;
A supercharging device for supercharging air sucked into the engine;
A supercharging pressure adjusting device for adjusting a supercharging pressure by the supercharging device;
An internal combustion engine system, further comprising: an air amount adjustment device that adjusts an amount of air taken in.
前記過給装置は、ターボチャージャ、機械式スーパーチャージャ、電動圧縮機、及び蓄圧タンクの少なくとも1つで構成される、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to claim 12,
The supercharger is an internal combustion engine system including at least one of a turbocharger, a mechanical supercharger, an electric compressor, and an accumulator tank.
前記過給圧調整装置は、タービンバイパス流路に設けられたウエストゲートバルブ、タービンに当たる排ガス流速を可変する可変ノズルベーン、電動圧縮機のモータ、または蓄圧タンクのバルブで構成される、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to claim 12 or 13,
The supercharging pressure adjusting device is an internal combustion engine system configured by a wastegate valve provided in a turbine bypass flow path, a variable nozzle vane that varies an exhaust gas flow velocity hitting the turbine, a motor of an electric compressor, or a valve of an accumulator tank.
前記燃焼切替制御部は、ストイキ燃焼モードにおいてはエンジン運転条件に応じた所定の吸気酸素濃度および過給圧となるように前記排気還流量調整装置及び前記空気量調整装置を制御し、エンジン運転条件に応じた所定の燃料噴射制御を行う、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to any one of claims 12 to 14,
The combustion switching control unit controls the exhaust gas recirculation amount adjusting device and the air amount adjusting device so as to obtain a predetermined intake oxygen concentration and supercharging pressure according to engine operating conditions in the stoichiometric combustion mode, and engine operating conditions An internal combustion engine system that performs predetermined fuel injection control according to the engine.
前記燃焼切替制御部は、ストイキ燃焼モードにおいてはエンジン運転条件に応じて所定の吸気酸素濃度および過給圧となるように排気再循環量調整装置、前記空気量調整装置、及び、前記過給圧調整装置を制御し、エンジン運転条件に応じた所定の燃料噴射制御を行う、内燃機関システム。 The internal combustion engine system according to any one of claims 12 to 14,
The combustion switching control unit includes an exhaust gas recirculation amount adjusting device, the air amount adjusting device, and the supercharging pressure so that a predetermined intake oxygen concentration and a supercharging pressure are obtained in a stoichiometric combustion mode according to engine operating conditions. An internal combustion engine system that controls a regulator and performs predetermined fuel injection control according to engine operating conditions.
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