JP4899741B2 - Exhaust gas purification control device for multi-fuel internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、性状の異なる少なくとも2種類の燃料の内の少なくとも1種類を用いて運転される多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for a multi-fuel internal combustion engine that is operated using at least one of at least two types of fuels having different properties.
従来、希薄燃焼させる内燃機関の技術分野においては、希薄燃焼時に発生する多量の窒素酸化物(NOx)を浄化させるべく、そのNOxを希薄燃焼時に吸蔵し、還元雰囲気にて窒素へと還元させるNOx触媒が知られている。例えば、下記の特許文献1には、NOx触媒に吸蔵されているNOxを還元する際に、予混合燃焼モードから拡散燃焼モードへと切り替えてリッチスパイク制御を行う排気浄化装置について開示されている。尚、下記の特許文献2には、予混合燃焼モードから拡散燃焼モードへと切り替えることによって燃焼温度を上昇させ、これにより、排気浄化触媒やDPF(PM捕集装置)の昇温を図らんとしている技術について開示されている。 Conventionally, in the technical field of an internal combustion engine that performs lean combustion, in order to purify a large amount of nitrogen oxide (NOx) generated during lean combustion, the NOx is stored during lean combustion and reduced to nitrogen in a reducing atmosphere. Catalysts are known. For example, Patent Document 1 below discloses an exhaust purification device that performs rich spike control by switching from a premixed combustion mode to a diffusion combustion mode when reducing NOx stored in a NOx catalyst. In Patent Document 2 below, the combustion temperature is raised by switching from the premixed combustion mode to the diffusion combustion mode, thereby increasing the temperature of the exhaust purification catalyst and the DPF (PM trapping device). The technology is disclosed.
しかしながら、性状の異なる複数種類の燃料を用いて運転される多種燃料内燃機関においては、例えば、燃焼室内に導かれる燃料がPMやスモークを発生させ易い性状のものであった場合、空燃比を現状の値から過濃側へと制御すると、燃焼時にPMやスモークを発生させてしまう虞がある。従って、例えば、上記特許文献1に開示された技術を多種燃料内燃機関に適用した場合には、NOxを還元させることはできるが、その反面、燃焼室内に導かれる燃料の性状如何でPMやスモークを発生させてしまうので好ましくない。 However, in a multi-fuel internal combustion engine that is operated using a plurality of types of fuels having different properties, for example, when the fuel introduced into the combustion chamber is of a property that easily generates PM or smoke, the air-fuel ratio is not changed. If the value is controlled from the above value to the overconcentrated side, PM and smoke may be generated during combustion. Therefore, for example, when the technique disclosed in Patent Document 1 is applied to a multi-fuel internal combustion engine, NOx can be reduced, but on the other hand, depending on the properties of the fuel introduced into the combustion chamber, PM and smoke This is not preferable.
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、排気浄化手段の状態に応じて空燃比を現状よりも過濃側へと制御してもPMやスモークの発生を抑えることが可能な多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置を提供することを、その目的とする。 Therefore, the present invention improves the disadvantages of the conventional example, and can suppress the generation of PM and smoke even if the air-fuel ratio is controlled to be richer than the current state according to the state of the exhaust gas purification means. An object of the present invention is to provide an exhaust purification control device for a multi-fuel internal combustion engine.
上記目的を達成する為、請求項1記載の発明では、性状の異なる少なくとも2種類の燃料の内の少なくとも1種類を用いて運転される多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置において、排気浄化手段の状態に従って燃焼時の空燃比を現状よりも過濃側に制御する際、運転条件に応じた燃焼室内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いが高いほど過濃側への空燃比制御量を大きくし、前記過濃側への制御の際更に燃焼室内に導かれる燃料中におけるPM・スモーク抑制度合いの高い燃料の含有割合を多くし、そのときにPM捕集装置によるPMやスモークの捕集量が所定よりも少なければ、前記過濃側への空燃比制御量を更に大きくしている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an exhaust purification control apparatus for a multi-fuel internal combustion engine operated using at least one of at least two types of fuels having different properties. When controlling the air / fuel ratio at the time of combustion to the richer side than the current state according to the state, the higher the PM / smoke suppression degree of the fuel guided into the combustion chamber according to the operating conditions, the larger the air / fuel ratio control amount to the rich side When the control to the rich side is performed, the content of fuel with a high degree of PM / smoke suppression in the fuel introduced into the combustion chamber is increased, and the amount of PM and smoke collected by the PM collector at that time is increased. If it is less than the predetermined value, the air-fuel ratio control amount to the excessively rich side is further increased.
内燃機関においては、排気浄化手段の状態による空燃比の過濃側への制御指示があったとしても、空燃比が過濃側へと濃くなるにつれてPMやスモークが発生し易くなるので、その排気浄化手段を最良の状態へと移行させ難い。しかしながら、この請求項1記載の多種燃料内燃機関においては、運転条件に応じた燃焼室内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いが高くなっていく(即ち、PMやスモークが発生し難くなる)に従って過濃側への空燃比制御量を大きくするので、PMやスモークの発生を抑制しながらも、排気浄化手段を最良の状態へと移行させることができるようになる。更に、この請求項1記載の多種燃料内燃機関においては、PM・スモーク抑制度合いの高い燃料の含有割合を多くすることによってPMやスモークを発生させ難くなるので、PMやスモークの発生を抑制しながら、排気浄化手段を最良の状態へと移行させることができるようになる。また更に、この請求項1記載の多種燃料内燃機関においては、過濃側への空燃比制御量を大きくし且つPM・スモーク抑制度合いの高い燃料の含有割合を多くするときに、PM捕集装置によるPMやスモークの捕集量が所定よりも少なければ、過濃側への空燃比制御量を更に大きくするので、排気浄化手段が最良の状態へと移行し易くなる。その際、PMやスモークが発生してしまうが、このPMやスモークは、PM捕集装置に捕集されるので、大気への放出が免れる。 In an internal combustion engine, even if there is a control instruction to the rich side of the air-fuel ratio depending on the state of the exhaust purification means, PM and smoke are more likely to occur as the air-fuel ratio becomes richer, so that exhaust It is difficult to shift the purification means to the best state. However, in the multifuel internal combustion engine according to the first aspect, the degree of PM / smoke suppression of the fuel guided into the combustion chamber according to the operating condition increases (that is, PM and smoke are less likely to be generated). Since the air-fuel ratio control amount to the rich side is increased, the exhaust purification means can be shifted to the best state while suppressing the generation of PM and smoke. Further, in the multi-fuel internal combustion engine according to claim 1, since it becomes difficult to generate PM and smoke by increasing the content ratio of fuel having a high degree of PM / smoke suppression, while suppressing the generation of PM and smoke Thus, the exhaust gas purification means can be shifted to the best state. Furthermore, in the multifuel internal combustion engine according to claim 1, when the air-fuel ratio control amount to the rich side is increased and the content ratio of fuel with a high degree of PM / smoke suppression is increased, the PM trapping device If the trapped amount of PM and smoke is less than the predetermined amount, the air-fuel ratio control amount to the rich side is further increased, so that the exhaust purification means can easily shift to the best state. At that time, PM and smoke are generated. However, since this PM and smoke are collected by the PM collection device, release to the atmosphere is avoided.
ここで、請求項2記載の発明では、PM捕集装置の再生時に、燃焼室内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いが高いほど、希薄空燃比の範囲内でPMやスモークの発生を抑制可能な理論空燃比に近い目標空燃比を設定している。Here, in the invention according to claim 2, when the PM trapping device is regenerated, the higher the degree of PM / smoke suppression of the fuel introduced into the combustion chamber, the more the generation of PM and smoke can be suppressed within the lean air-fuel ratio range. A target air-fuel ratio close to the theoretical air-fuel ratio is set.
この請求項2記載の多種燃料内燃機関においては、PMやスモークの発生を抑えながら、排気ガスの温度を上昇させてPM捕集装置の加熱を行い、このPM捕集装置に堆積しているPMを酸化させることができる。 In the multi-fuel internal combustion engine according to claim 2 , the PM trapping device is heated by raising the temperature of the exhaust gas while suppressing the generation of PM and smoke, and the PM accumulated in the PM trapping device Can be oxidized.
ここで、過濃側への空燃比制御を行う際の燃焼モードとは、請求項3記載の発明の如く、圧縮自着火拡散燃焼モード又は予混合火花点火火炎伝播燃焼モードである。 Here, the combustion mode when the air-fuel ratio control to the rich side is performed is a compression self-ignition diffusion combustion mode or a premixed spark ignition flame propagation combustion mode, as in the third aspect of the invention.
また、排気浄化手段の状態とは、請求項4記載の発明の如く、この排気浄化手段の昇温要求が為されている状態又は還元要求が為されている状態である。即ち、排気浄化手段のPM再生要求が為されている状態又はNOx若しくはSOxの還元要求が為されている状態のことである。 Further, the state of the exhaust purification means is a state where a temperature increase request or a reduction request is made for the exhaust purification means, as in the fourth aspect of the invention. That is, the exhaust purification means is in a state where a PM regeneration request is made or a NOx or SOx reduction request is made.
本発明に係る多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置によれば、排気浄化手段の状態に応じて空燃比を現状よりも過濃側へと制御したとしても、その空燃比が運転条件や燃焼室内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いを考慮に入れた上で設定され、且つ、PM・スモーク抑制度合いの高い燃料の含有割合を多くしているので、PMやスモーク発生の抑制と排気浄化手段の最良の状態への移行を両立させることができる。更に、本発明に係る多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置によれば、そのときのPM捕集装置によるPMやスモークの捕集量が所定よりも少なければ、過濃側への空燃比制御量を更に大きくしているので、PM捕集装置でのPMやスモークの捕集により大気への放出が免れながら、排気浄化手段が最良の状態へと移行し易くなる。 According to the exhaust gas purification control apparatus for a multi-fuel internal combustion engine according to the present invention, even if the air-fuel ratio is controlled to be richer than the current state in accordance with the state of the exhaust gas purification means, the air-fuel ratio is maintained in the operating conditions and the combustion chamber. It is set in consideration of the degree of PM / smoke suppression of the fuel itself led to the fuel , and the content ratio of the fuel with a high degree of PM / smoke suppression is increased, so the suppression of PM and smoke generation and exhaust purification The transition to the best state of the means can be made compatible. Furthermore, according to the exhaust gas purification control apparatus for a multi-fuel internal combustion engine according to the present invention, if the amount of PM or smoke collected by the PM collector at that time is less than a predetermined amount, the air-fuel ratio control amount to the rich side is increased. Therefore, the exhaust gas purifying means can easily shift to the best state while the release of the PM and smoke from the PM collection device is prevented from being released into the atmosphere.
以下に、本発明に係る多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of an exhaust purification control apparatus for a multifuel internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
本発明に係る多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置の実施例1を図1から図5に基づいて説明する。以下においては、適用対象たる多種燃料内燃機関の一例を説明しつつ本実施例1の排気浄化制御装置について詳述する。 A first embodiment of an exhaust gas purification control apparatus for a multi-fuel internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the exhaust purification control apparatus of the first embodiment will be described in detail while explaining an example of the multi-fuel internal combustion engine to be applied.
ここで例示する多種燃料内燃機関は、個別の燃料タンクに貯留されている夫々に性状の異なる燃料を予め混合し、この混合燃料を燃焼室に導いて運転される内燃機関であって、図1に示す如く構成され、その図1に示す電子制御装置(ECU)1によって燃焼制御等の各種制御動作が実行される。その電子制御装置1は、図示しないCPU(中央演算処理装置),所定の制御プログラム等を予め記憶しているROM(Read Only Memory),そのCPUの演算結果を一時記憶するRAM(Random Access Memory),予め用意された情報等を記憶するバックアップRAM等で構成されている。尚、その図1においては1気筒のみを図示しているが、本発明は、これに限らず、多気筒の多種燃料内燃機関にも適用可能である。本実施例1においては、複数の気筒を具備しているものとして説明する。 The multi-fuel internal combustion engine exemplified here is an internal combustion engine that is operated by previously mixing fuels having different properties stored in individual fuel tanks and introducing the mixed fuel to a combustion chamber. The electronic control unit (ECU) 1 shown in FIG. 1 executes various control operations such as combustion control. The electronic control unit 1 includes a CPU (Central Processing Unit) (not shown), a ROM (Read Only Memory) that stores a predetermined control program and the like, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores the calculation result of the CPU. , And a backup RAM for storing information prepared in advance. Although only one cylinder is shown in FIG. 1, the present invention is not limited to this, and can be applied to a multi-cylinder multifuel internal combustion engine. In the first embodiment, description will be made assuming that a plurality of cylinders are provided.
この多種燃料内燃機関には、燃焼室CCを形成するシリンダヘッド11,シリンダブロック12及びピストン13が備えられている。ここで、そのシリンダヘッド11とシリンダブロック12は図1に示すヘッドガスケット14を介してボルト等で締結されており、これにより形成されるシリンダヘッド11の下面の凹部11aとシリンダブロック12のシリンダボア12aとの空間内にピストン13が往復移動可能に配置される。そして、上述した燃焼室CCは、そのシリンダヘッド11の凹部11aの壁面とシリンダボア12aの壁面とピストン13の頂面13aとで囲まれた空間によって構成される。
The multifuel internal combustion engine is provided with a
本実施例1の多種燃料内燃機関は、機関回転数や機関負荷等の運転条件及び運転モードに応じた空燃比となるよう空気と燃料を燃焼室CCに送り込み、その運転条件等に応じた燃焼制御を実行する。従って、本実施例1の電子制御装置1には、その燃焼室CCにおける燃焼時の空燃比の調節を運転条件等に応じて行う空燃比制御手段が設けられている。 The multifuel internal combustion engine of the first embodiment sends air and fuel into the combustion chamber CC so as to achieve an air-fuel ratio corresponding to operating conditions such as engine speed and engine load and operating mode, and combustion corresponding to the operating conditions Execute control. Therefore, the electronic control unit 1 according to the first embodiment is provided with air-fuel ratio control means for adjusting the air-fuel ratio at the time of combustion in the combustion chamber CC according to operating conditions and the like.
例えば、本実施例1の多種燃料内燃機関には、通常運転モードにおいて、空燃比を運転条件に応じた濃度の希薄空燃比(リーン空燃比)となるように制御させ、この希薄空燃比の条件下で燃焼モードとして用意した圧縮自着火拡散燃焼モードでの運転を行わせる。 For example, in the multi-fuel internal combustion engine of the first embodiment, in the normal operation mode, the air-fuel ratio is controlled to become a lean air-fuel ratio (lean air-fuel ratio) having a concentration corresponding to the operating conditions, and the condition of the lean air-fuel ratio is set. The operation is performed in the compression auto-ignition diffusion combustion mode prepared as the combustion mode below.
その圧縮自着火拡散燃焼モードとは、圧縮行程の燃焼室CC内で形成された高温の圧縮空気の中に高圧の燃料を噴射することによって燃料の一部を自己着火させ、その燃料と空気を拡散混合させながら燃焼を進行させる燃焼形態のことである。ここで、燃焼室CC内の圧縮空気と燃料は瞬時に混合され難いので、燃料の噴射開始直後においては、所々で空燃比に濃淡が生じる。一方、拡散燃焼させる際には一般的に下記の如き着火性に優れた燃料を使用することが好ましく、そのような着火性の良好な燃料は、全噴射量が噴射し終わるのを待つことなく、燃焼に適した空燃比の部分において自ら発火する。これが為、この圧縮自着火拡散燃焼モードにおいては、燃焼に適した空燃比の部分の燃料が先に自己着火し、これにより形成された火炎が残りの燃料と空気を巻き込みながら徐々に燃焼を進行させる。 The compression self-ignition diffusion combustion mode is a method in which a part of the fuel is self-ignited by injecting high-pressure fuel into the high-temperature compressed air formed in the combustion chamber CC of the compression stroke, and the fuel and air are It is a combustion mode in which combustion proceeds while being diffusely mixed. Here, since the compressed air and fuel in the combustion chamber CC are difficult to be mixed instantaneously, immediately after the start of fuel injection, the air-fuel ratio varies in some places. On the other hand, it is generally preferable to use a fuel having excellent ignitability as described below when performing diffusion combustion, and such a fuel with good ignitability does not have to wait for the entire injection amount to be injected. It ignites itself at the air-fuel ratio suitable for combustion. For this reason, in this compression self-ignition diffusion combustion mode, the fuel of the air-fuel ratio part suitable for combustion self-ignites first, and the flame formed thereby gradually advances the combustion while entraining the remaining fuel and air. Let
ところで、この圧縮自着火拡散燃焼モードで運転させる為には、通常、発火点が圧縮空気の圧縮熱よりも低い着火性の良好な燃料が必要とされる。例えば、その着火性の良い燃料としては、軽油やジメチルエーテルなどが考えられる。更に、近年、軽油の代替燃料としてGTL(Gas To Liquids)燃料が注目されており、このGTL燃料は、所望の性状のものとして生成し易い。これが為、着火性の良い燃料には、着火性を高めるべく生成されたGTL燃料を使用することもできる。このような着火性の良好な燃料は、圧縮自着火拡散燃焼を可能にするだけでなく、圧縮自着火拡散燃焼モードで運転する際にNOxの発生量を減少させ、更に、燃焼時の騒音や振動を抑えることができる。 By the way, in order to operate in this compression self-ignition diffusion combustion mode, a fuel with good ignitability whose ignition point is lower than the compression heat of compressed air is usually required. For example, light oil or dimethyl ether can be considered as the fuel with good ignitability. Further, in recent years, GTL (Gas To Liquids) fuel has attracted attention as an alternative fuel for light oil, and this GTL fuel is easily produced in a desired property. For this reason, the GTL fuel produced | generated in order to improve ignitability can also be used for fuel with good ignitability. Such a fuel with good ignitability not only enables compression auto-ignition diffusion combustion, but also reduces the amount of NOx generated when operating in the compression auto-ignition diffusion combustion mode. Vibration can be suppressed.
ここで、燃焼室CCに送り込まれる空気については、図1に示す吸気通路21とシリンダヘッド11の吸気ポート11bを介して外部から吸入される。一方、同じく燃焼室CCに送り込まれる燃料については、図1に示す燃料供給装置50を用いて供給される。
Here, the air fed into the combustion chamber CC is sucked from the outside through the
先ず、空気の供給経路について説明する。本実施例1の吸気通路21上には、外部から導入した空気に含まれる塵埃等の異物を除去するエアクリーナ22と、外部からの吸入空気量を検出するエアフロメータ23と、が設けられている。この多種燃料内燃機関においては、そのエアフロメータ23の検出信号が電子制御装置1へと送られ、その検出信号に基づいて電子制御装置1が吸入空気量や機関負荷等を算出する。
First, the air supply path will be described. On the
また、その吸気通路21上におけるエアフロメータ23よりも下流側には、燃焼室CC内への吸入空気量を調節するスロットルバルブ24と、このスロットルバルブ24を開閉駆動するスロットルバルブアクチュエータ25と、が設けられている。本実施例1の電子制御装置1における空燃比制御手段は、そのスロットルバルブアクチュエータ25を運転条件及び運転モードに従って駆動制御し、その運転条件等に応じた弁開度(換言すれば、吸入空気量)となるようにスロットルバルブ24の開弁角度を調節させる。例えば、そのスロットルバルブ24は、運転条件や運転モードに応じた空燃比を成す為に必要な吸入空気量の空気が燃焼室CCに吸入されるよう調節される。この多種燃料内燃機関においては、そのスロットルバルブ24の弁開度を検出し、その検出信号を電子制御装置1に送信するスロットル開度センサ26が設けられている。
A
更に、吸気ポート11bはその一端が燃焼室CCに開口しており、その開口部分に当該開口を開閉させる吸気バルブ31が配設されている。その開口の数量は1つでも複数でもよく、その開口毎に吸気バルブ31が配備される。従って、この多種燃料内燃機関においては、その吸気バルブ31を開弁させることによって吸気ポート11bから燃焼室CC内に空気が吸入される一方、その吸気バルブ31を閉弁させることによって燃焼室CC内への空気の流入が遮断される。
Further, one end of the
ここで、その吸気バルブ31としては、例えば、図示しない吸気側カムシャフトの回転と弾性部材(弦巻バネ)の弾発力に伴って開閉駆動されるものがある。この種の吸気バルブ31においては、その吸気側カムシャフトとクランクシャフト15の間にチェーンやスプロケット等からなる動力伝達機構を介在させることによってその吸気側カムシャフトをクランクシャフト15の回転に連動させ、予め設定された開閉時期に開閉駆動させる。本実施例1の多種燃料内燃機関においては、このようなクランクシャフト15の回転に同期して開閉駆動される吸気バルブ31を適用する。
Here, as the
但し、この多種燃料内燃機関は、その吸気バルブ31の開閉時期やリフト量を変更可能な所謂可変バルブタイミング&リフト機構等の可変バルブ機構を具備してもよく、これにより、その吸気バルブ31の開閉時期やリフト量を運転条件及び運転モードに応じた好適なものへと可変させることができるようになる。更にまた、この多種燃料内燃機関においては、かかる可変バルブ機構と同様の作用効果を得るべく、電磁力を利用して吸気バルブ31を開閉駆動させる所謂電磁駆動弁を利用してもよい。
However, this multi-fuel internal combustion engine may be provided with a variable valve mechanism such as a so-called variable valve timing & lift mechanism that can change the opening / closing timing and lift amount of the
続いて、燃料供給装置50について説明する。この燃料供給装置50は、運転条件等に応じて性状の異なる複数種類の燃料の内の少なくとも1種類を燃焼室CC内に直接導くものである。本実施例1にあっては、個別の燃料タンクに貯留されている性状の異なる2種類の燃料(第1燃料タンク41Aの第1燃料F1と第2燃料タンク41Bの第2燃料F2)の中から1種類を選択し又は当該各燃料を予め所定の燃料混合比率で混合し、その単一の燃料又は混合燃料を燃焼室CC内に直接噴射させるべく構成したものについて例示する。
Next, the
具体的に、この燃料供給装置50は、第1燃料F1を第1燃料タンク41Aから吸い上げて第1燃料通路51Aに送出する第1フィードポンプ52Aと、第2燃料F2を第2燃料タンク41Bから吸い上げて第2燃料通路51Bに送出する第2フィードポンプ52Bと、を備えている。
Specifically, the
また、この燃料供給装置50には、その第1及び第2の燃料通路51A,51Bから夫々に第1及び第2の燃料F1,F2が送られてきた際にこれらを混ぜ合わせ、その内の何れか一方の燃料のみが送られてきた際にはそのまま下流へと流す燃料混合手段53と、この燃料混合手段53における混合燃料又は単一の燃料を加圧して高圧燃料通路54に圧送する高圧燃料ポンプ55と、その高圧燃料通路54の混合燃料又は単一の燃料を夫々の気筒に分配するデリバリ通路56と、このデリバリ通路56から供給された混合燃料又は単一の燃料を燃焼室CC内に噴射する各気筒の燃料噴射弁57と、が設けられている。
Further, when the first and second fuels F1 and F2 are sent to the
この燃料供給装置50においては、その第1フィードポンプ52A,第2フィードポンプ52B及び燃料混合手段53を電子制御装置1の燃料含有割合制御手段に駆動制御させ、これにより、運転条件や燃焼モードに応じた所定の燃料混合比率の混合燃料が燃料混合手段53で生成されるように構成する。例えば、この燃料供給装置50は、その第1フィードポンプ52Aと第2フィードポンプ52Bの夫々の吐出量を電子制御装置1の燃料含有割合制御手段に加減させることによって混合燃料の燃料混合比率を調節してもよく、その燃料含有割合制御手段の指示に従って燃料混合手段53に第1及び第2の燃料F1,F2の夫々の混合割合を増減させて混合燃料の燃料混合比率を調節してもよい。ここで、その燃料混合比率として10対0が選択された場合、燃料含有割合制御手段は、第1フィードポンプ52A又は第2フィードポンプ52Bの内の何れか一方を駆動制御して該当する燃料を燃料混合手段53に送り込み、この燃料混合手段53にその単一の燃料をそのまま下流へと流させる。尚、その燃料混合比率は、そのように運転条件等に応じて変わる変動値であってもよいが、これに限らず、予め設定されている一定値であってもよい。
In this
また、この燃料供給装置50は、その高圧燃料ポンプ55及び燃料噴射弁57を電子制御装置1の燃料噴射制御手段に駆動制御させ、これにより、所望の燃料噴射量,燃料噴射時期及び燃料噴射期間等の運転条件や燃焼モードに応じた燃料噴射条件で上記の混合燃料又は単一の燃料が噴射されるように構成する。例えば、その電子制御装置1の燃料噴射制御手段には、その混合燃料又は単一の燃料を高圧燃料ポンプ55から圧送させ、運転条件や燃焼モード等に応じた燃料噴射条件で燃料噴射弁57に噴射を実行させる。
In addition, the
尚、本実施例1の空燃比制御手段においては、その制御機能の一部として燃料噴射制御手段を用意している。 In the air-fuel ratio control means of the first embodiment, fuel injection control means is prepared as a part of the control function.
そのようにして燃焼室CCに供給された混合燃料又は単一の燃料は、上述した空気と相俟って燃焼モードに対応する着火モードの着火動作によって燃焼させられる。そして、その燃焼された後の筒内ガス(燃焼ガス)は、燃焼室CCから図1に示す排気ポート11cへと排出される。ここで、この排気ポート11cには、燃焼室CCとの間の開口を開閉させる排気バルブ61が配設されている。その開口の数量は1つでも複数でもよく、その開口毎に上述した排気バルブ61が配備される。従って、この多種燃料内燃機関においては、その排気バルブ61を開弁させることによって燃焼室CC内から排気ポート11cに燃焼ガスが排出され、その排気バルブ61を閉弁させることによって燃焼ガスの排気ポート11cへの排出が遮断される。
The mixed fuel or the single fuel thus supplied to the combustion chamber CC is burned by the ignition operation in the ignition mode corresponding to the combustion mode in combination with the air described above. The in-cylinder gas (combustion gas) after the combustion is discharged from the combustion chamber CC to the
ここで、その排気バルブ61としては、上述した吸気バルブ31と同様に、動力伝達機構を介在させたもの、所謂可変バルブタイミング&リフト機構等の可変バルブ機構を具備したものや所謂電磁駆動弁を適用することができる。
Here, as the exhaust valve 61, as in the
また、本実施例1の多種燃料内燃機関においては、その排気ポート11cに排出された燃焼ガス(以下、「排気ガス」という。)が図1に示す排気通路71を介して大気に放出される。これが為、その排気通路71上には、排気ガス中の有害成分の浄化を行う排気浄化手段72が配設されている。
Further, in the multi-fuel internal combustion engine of the first embodiment, the combustion gas discharged to the
例えば、本実施例1の多種燃料内燃機関は、通常運転モードにおいて、前述したが如く希薄空燃比下で圧縮自着火拡散燃焼(以下、「リーン圧縮自着火拡散燃焼」という。)させているので、酸素雰囲気での燃焼温度の上昇に伴って窒素酸化物(NOx)の生成量が増加してしまう。これが為、この本実施例1の排気浄化手段72には、NOx等の有害成分を無害な窒素(N2),水(H2O)及び二酸化炭素(CO2)へと浄化させるNOx触媒72aが備えられている。 For example, the multifuel internal combustion engine of the first embodiment performs compression autoignition diffusion combustion (hereinafter referred to as “lean compression autoignition diffusion combustion”) under a lean air-fuel ratio as described above in the normal operation mode. As the combustion temperature rises in an oxygen atmosphere, the amount of nitrogen oxide (NOx) produced increases. For this reason, the exhaust gas purification means 72 of the first embodiment has a NOx catalyst 72a for purifying harmful components such as NOx into harmless nitrogen (N 2 ), water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ). Is provided.
そのNOx触媒72aとしてはNSR(NOx Storage Reduction)やDPNR(Diesel Particulate−NOx Reduction System)が知られており、本実施例1においては、その内の何れか一方が適用される。 As the NOx catalyst 72a, NSR (NOx Storage Reduction) and DPNR (Diesel Particulate-NOx Reduction System) are known, and one of them is applied in the first embodiment.
そのNSRとは、希薄燃焼時に大量発生したNOxの大部分を硝酸塩の形で触媒中に吸蔵し、その硝酸塩を還元雰囲気の下でN2に還元する所謂NOx吸蔵還元型触媒のことである。尚、このNOx吸蔵還元型触媒においては、希薄燃焼時に吸蔵されなかった僅かなNOxや排気ガス中の炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)がそのHCやCOの酸化還元作用によりN2,H2O,CO2へと浄化される。 The NSR is a so-called NOx occlusion reduction type catalyst in which a large amount of NOx generated in a lean combustion is stored in the catalyst in the form of nitrate and the nitrate is reduced to N 2 under a reducing atmosphere. In this NOx occlusion reduction type catalyst, a small amount of NOx that has not been occluded during lean combustion, and hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) in the exhaust gas are N 2 by the redox action of HC and CO. , H 2 O, CO 2 .
一方、DPNRとは、粒子状物質(PM)とNOxを同時に連続して浄化させることが可能なシステムのことであり、例えば、PM捕集装置たるDPF(Diesel Particulate Filter)にNOx吸蔵還元型触媒を担持させたものである。 On the other hand, DPNR is a system capable of purifying particulate matter (PM) and NOx continuously at the same time. For example, a DPF (Diesel Particulate Filter) serving as a PM collection device has a NOx occlusion reduction type catalyst. Is supported.
ここで、本実施例1のNOx触媒72aとしてNSRを適用する場合には、PMやスモークの大気への放出を抑える為に、この排気浄化手段72にDPFを配備する。 Here, when NSR is applied as the NOx catalyst 72a of the first embodiment, a DPF is provided in the exhaust purification means 72 in order to suppress the release of PM and smoke into the atmosphere.
ところで、本実施例1のNOx触媒72aにおいては、通常運転時に吸蔵されたNOxをN2へと還元させる為に、通常運転時よりも温度上昇させ、更に、そのNOxを通常運転時よりも酸素濃度の低い状態に置き、還元剤としてのHCやCOを供給して還元雰囲気を作り出す必要がある。 By the way, in the NOx catalyst 72a of the first embodiment, in order to reduce the NOx occluded during the normal operation to N 2 , the temperature is increased more than during the normal operation, and the NOx is further oxygenated than during the normal operation. It is necessary to create a reducing atmosphere by placing HC or CO as a reducing agent in a low concentration state.
そこで、本実施例1の多種燃料内燃機関においては、空燃比を希薄空燃比よりも過濃側に制御して燃焼させる所謂リッチスパイク制御によって還元雰囲気を形成する。これが為、この本実施例1の多種燃料内燃機関においては、通常運転モードから切り替えてリッチスパイク制御を行うリッチスパイク運転モードが用意されており、ここでは、具体的に、空燃比を希薄空燃比から理論空燃比(ストイキ空燃比)又は過濃空燃比(リッチ空燃比)に制御して圧縮自着火拡散燃焼させる。 Therefore, in the multifuel internal combustion engine of the first embodiment, a reducing atmosphere is formed by so-called rich spike control in which the air-fuel ratio is controlled to be richer than the lean air-fuel ratio and burned. For this reason, in the multifuel internal combustion engine of the first embodiment, a rich spike operation mode in which the rich spike control is performed by switching from the normal operation mode is prepared. Here, specifically, the air-fuel ratio is set to the lean air-fuel ratio. To the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric air-fuel ratio) or the rich air-fuel ratio (rich air-fuel ratio), and compression self-ignition diffusion combustion is performed.
ここで、この多種燃料内燃機関においては、過濃側への空燃比制御量が大きくなるにつれて、排気ガスの温度が高くなり、また、HCやCOの生成量が多くなるので、NOx触媒72aに吸蔵されているNOxのN2への還元量を増やすことができる。 Here, in this multi-fuel internal combustion engine, as the air-fuel ratio control amount to the rich side increases, the temperature of the exhaust gas increases and the amount of HC and CO generated increases, so the NOx catalyst 72a The amount of NOx occluded to N 2 can be increased.
このようにリッチスパイク制御を行うことによってNOx触媒72aに吸蔵されたNOxのN2への還元が可能になるが、その一方で、その際に燃焼室CC内に導かれる燃料がPMやスモークを発生させ易い性状のものである場合には、その際の運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)にもよるが、空燃比が過濃側に制御されるにつれてPMやスモークが発生し易くなる。 By performing rich spike control in this way, NOx occluded in the NOx catalyst 72a can be reduced to N 2 , but on the other hand, the fuel guided into the combustion chamber CC at this time causes PM and smoke to be reduced. In the case of properties that are easily generated, PM and smoke are likely to occur as the air-fuel ratio is controlled to the rich side, although it depends on the operating conditions (engine speed Ne and engine load Kl) at that time. Become.
従って、本実施例1においては、通常運転モードからリッチスパイク運転モードへと切り替えられた際に、燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0と運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)に応じて、PMやスモーク発生を抑えつつ、NOx触媒72aにおけるNOxを還元させることが可能なリッチスパイク制御時の目標空燃比の設定を行う。そのPM・スモーク抑制度合いS0とは、燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPMやスモークの発生し難さ(蒸発性の良さ又は含酸素量)の程度を表したものである。 Therefore, in the first embodiment, when the normal operation mode is switched to the rich spike operation mode, the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself guided into the combustion chamber CC and the operation conditions (engine speed Ne and In accordance with the engine load (Kl), the target air-fuel ratio at the time of rich spike control capable of reducing NOx in the NOx catalyst 72a is set while suppressing the generation of PM and smoke. The PM / smoke suppression degree S0 represents the degree of difficulty of PM or smoke (good evaporability or oxygen content) of the fuel itself guided into the combustion chamber CC.
具体的に、本実施例1においては、その燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0と運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)に基づいて、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSを求め、このPM・スモーク抑制度合いSに応じて、リッチスパイク制御時にPMやスモーク発生の抑制とNOxの還元効果を両立させることが可能な目標空燃比を算出する。 Specifically, in the first embodiment, based on the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself guided into the combustion chamber CC and the operating conditions (the engine speed Ne and the engine load Kl), the operating conditions are determined. It is possible to obtain the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC, and to achieve both the suppression of PM and smoke generation and the NOx reduction effect during rich spike control according to the PM / smoke suppression degree S. A target air / fuel ratio is calculated.
ここで、その運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSとは、運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)の下で燃焼室CC内に導かれる燃料のPMやスモークの発生し難さの程度を表したものであり、その運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)と燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0とをパラメータにしたマップデータ等から求めさせる。例えば、その燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0が同じであっても、機関回転数Neが高いほど又は機関負荷Klが高いほど燃焼室CC内の温度や圧力を上昇させることができる。従って、その燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0が同じでも機関回転数Ne又は機関負荷Klが基準回転数又は基準負荷よりも高い場合には、PMやスモークの発生が抑えられるようになるので、運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSを燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0よりも高く設定する。一方、その燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0が同じでも機関回転数Ne又は機関負荷Klが基準回転数又は基準負荷よりも低い場合には、燃焼室CC内の温度や圧力が低下してしまい、PMやスモークが発生し易くなるので、運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSを燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0よりも低く設定する。 Here, the PM / smoke suppression degree S according to the operating conditions means that the PM and smoke of the fuel guided into the combustion chamber CC under the operating conditions (the engine speed Ne and the engine load Kl) are less likely to be generated. And is obtained from map data and the like using the operating conditions (engine speed Ne and engine load Kl) and PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself led into the combustion chamber CC as parameters. . For example, even if the fuel itself has the same PM / smoke suppression degree S0, the higher the engine speed Ne or the higher the engine load Kl, the higher the temperature and pressure in the combustion chamber CC. Therefore, even if the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself is the same, if the engine speed Ne or the engine load Kl is higher than the reference speed or the reference load, the generation of PM and smoke can be suppressed. The PM / smoke suppression degree S corresponding to the operating conditions is set higher than the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself. On the other hand, if the engine speed Ne or the engine load Kl is lower than the reference speed or the reference load even if the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself is the same, the temperature and pressure in the combustion chamber CC will decrease. Since PM and smoke are likely to occur, the PM / smoke suppression degree S corresponding to the operating conditions is set lower than the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself.
更に、その運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高い(即ち、PMやスモークが発生し難い)場合には、過濃側への空燃比制御量を大きくしてもPMやスモークの発生を抑えることができ、寧ろ空燃比をより過濃側へと制御することで上記の如くNOx触媒72aに吸蔵されたより多くのNOxをN2へと還元して浄化させることができるようになる。その反面、そのPM・スモーク抑制度合いSが低い(即ち、PMやスモークが発生し易い)場合には、過濃側への空燃比制御量を大きくしてしまうとPMやスモークが発生してしまう。 Furthermore, when the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating conditions is high (that is, PM and smoke are not easily generated), the air-fuel ratio control amount to the over-rich side is set. Even if it is increased, the generation of PM and smoke can be suppressed. Rather, by controlling the air-fuel ratio to a richer side, more NOx stored in the NOx catalyst 72a as described above is reduced to N 2 . It becomes possible to purify. On the other hand, when the PM / smoke suppression degree S is low (that is, PM and smoke are likely to be generated), PM and smoke will be generated if the air-fuel ratio control amount to the over-rich side is increased. .
従って、本実施例1においては、その運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高くなるにつれて過濃側への空燃比制御量を大きくした目標空燃比が設定されるように、図2に示すリッチスパイク制御時の目標空燃比設定マップデータを予め行った実験やシミュレーションの結果に基づいて用意しておく。尚、この図2においては、リッチスパイク制御時に過濃燃焼させるべく過濃空燃比へと設定される目標空燃比設定マップデータを例示しているが、この目標空燃比設定マップデータについては、理論空燃比にも設定可能なものであってもよい。 Therefore, in the first embodiment, as the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC corresponding to the operating condition increases, the target air-fuel ratio that increases the air-fuel ratio control amount to the rich side becomes larger. The target air-fuel ratio setting map data at the time of rich spike control shown in FIG. 2 is prepared based on the results of experiments and simulations performed in advance. Note that FIG. 2 illustrates target air-fuel ratio setting map data set to a rich air-fuel ratio for over-rich combustion at the time of rich spike control, but the target air-fuel ratio setting map data is theoretically The air-fuel ratio may be settable.
ここで、その燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0が低すぎた場合には、如何にリッチスパイク制御時の目標空燃比を可変させたとしても、PMやスモークの発生を抑えることは不可能に近い。例えば、この本実施例1の多種燃料内燃機関においては、圧縮自着火拡散燃焼モードで運転する為に着火性の高い軽油を第1燃料F1として利用するが、この軽油は蒸発性に劣り且つ含酸素量も少ないのでPM・スモーク抑制度合いS0が低く、PMやスモークの抑制との観点からは有用でない。これが為、本実施例1においては、例えば、相対的にPM・スモーク抑制度合いS0の高い燃料を第2燃料F2として第2燃料タンク41Bに貯留させる。
Here, when the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel introduced into the combustion chamber CC is too low, PM and smoke are generated regardless of how the target air-fuel ratio at the time of rich spike control is varied. It is almost impossible to suppress this. For example, in the multi-fuel internal combustion engine of the first embodiment, light oil having high ignitability is used as the first fuel F1 in order to operate in the compression auto-ignition diffusion combustion mode. Since the amount of oxygen is also small, the PM / smoke suppression degree S0 is low, which is not useful from the viewpoint of PM and smoke suppression. For this reason, in the first embodiment, for example, fuel having a relatively high PM / smoke suppression degree S0 is stored in the
このPM・スモーク抑制度合いS0の高い燃料には、蒸発性の高い燃料又は含酸素量の多い燃料を使用する。例えば、この場合のPM・スモーク抑制度合いS0の高い燃料としては、ガソリンやアルコール燃料、蒸発性を高くしたGTL(Gas To Liquids)燃料、FAME(脂肪酸メチルエステル)、ナフサ等が考えられる。尚、例えば、第1燃料F1として重質油を適用するのであれば、これに対して軽油のPM・スモーク抑制度合いS0が高くなるので、その軽油を第2燃料F2に適用してもよい。 As the fuel having a high PM / smoke suppression degree S0, a highly evaporative fuel or a fuel having a high oxygen content is used. For example, as the fuel having a high PM / smoke suppression degree S0 in this case, gasoline or alcohol fuel, GTL (Gas To Liquids) fuel having high evaporability, FAME (fatty acid methyl ester), naphtha, or the like can be considered. In addition, for example, if heavy oil is applied as the first fuel F1, the PM / smoke suppression degree S0 of the light oil increases, so that the light oil may be applied to the second fuel F2.
以下に、本実施例1の多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置におけるリッチスパイク制御時の目標空燃比設定動作の一例を図3のフローチャートに基づき説明する。本実施例1の排気浄化制御装置は、上述した電子制御装置1の一機能として構成されている。 An example of the target air-fuel ratio setting operation during rich spike control in the exhaust gas purification control apparatus for the multifuel internal combustion engine of the first embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG. The exhaust purification control device of the first embodiment is configured as one function of the electronic control device 1 described above.
先ず、本実施例1の電子制御装置1には、燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0が入力される(ステップST1)。 First, the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself guided into the combustion chamber CC is input to the electronic control unit 1 of the first embodiment (step ST1).
このPM・スモーク抑制度合いS0は、例えば、第1燃料F1のPM・スモーク抑制度合いS1,第2燃料F2のPM・スモーク抑制度合いS2,及び第1燃料F1と第2燃料F2の燃料混合比率に応じて求めることのできる値であり、これら3要素をパラメータにしたマップデータ等から求めさせる。 The PM / smoke suppression degree S0 is, for example, the PM / smoke suppression degree S1 of the first fuel F1, the PM / smoke suppression degree S2 of the second fuel F2, and the fuel mixture ratio of the first fuel F1 and the second fuel F2. It is a value that can be obtained in response to this, and is obtained from map data or the like using these three elements as parameters.
ここで、その第1及び第2の燃料F1,F2のPM・スモーク抑制度合いS1,S2については、例えば、給油施設にて知ることができるようにして、その第1及び第2の燃料F1,F2毎に運転者等の操作者が電子制御装置1のRAM等に入力できるよう構成しておいてもよく、また、給油施設の給油装置と車輌との間で情報の授受ができるようにして、その給油装置から給油時に電子制御装置1のRAM等へと入力されるように構成してもよい。また、ここでの第1燃料F1と第2燃料F2の燃料混合比率については、リッチスパイク制御時の固有の値として予め設定されているものとする。 Here, the PM / smoke suppression degree S1, S2 of the first and second fuels F1, F2 can be known, for example, at a fueling facility, and the first and second fuels F1, F2 are known. It may be configured so that an operator such as a driver can input to the RAM or the like of the electronic control device 1 every F2, and information can be exchanged between the fueling device of the fueling facility and the vehicle. The oil supply device may be configured to input to the RAM or the like of the electronic control device 1 when refueling. In addition, the fuel mixing ratio of the first fuel F1 and the second fuel F2 here is set in advance as a unique value at the time of rich spike control.
更に、本実施例1の電子制御装置1には、この多種燃料内燃機関における現在の機関回転数Neと機関負荷Klが入力される(ステップST2)。 Further, the current engine speed Ne and the engine load Kl in the multifuel internal combustion engine are input to the electronic control unit 1 of the first embodiment (step ST2).
ここで、その機関回転数Neについては、図1に示すクランク角センサ16の検出信号から把握することができる。このクランク角センサ16は、クランクシャフト15の回転角度を検出するセンサである。一方、機関負荷Klについては、上述したエアフロメータ23の検出信号から把握することができる。
Here, the engine speed Ne can be grasped from the detection signal of the
続いて、この本実施例1の電子制御装置1は、上記ステップST1,ST2における燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0と機関回転数Neと機関負荷Klとに基づいて、その運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSを求める(ステップST3)。 Subsequently, the electronic control unit 1 according to the first embodiment is based on the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself guided into the combustion chamber CC in steps ST1 and ST2, the engine speed Ne, and the engine load Kl. Then, the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC corresponding to the operation condition is obtained (step ST3).
そして、本実施例1の電子制御装置1の空燃比制御手段は、その運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSに適合するリッチスパイク制御時の目標空燃比を上述した目標空燃比設定マップデータから算出して設定する(ステップST4)。 Then, the air-fuel ratio control means of the electronic control unit 1 of the first embodiment uses the target air-fuel ratio setting map data described above for the target air-fuel ratio at the time of rich spike control suitable for the PM / smoke suppression degree S according to the operating conditions. Is calculated and set (step ST4).
このように、本実施例1の多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置は、リッチスパイク制御を行ってNOx触媒72aのNOxをN2へと還元させる際に、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高いほど過濃側への空燃比制御量を大きくして理論空燃比から過濃空燃比の間で目標空燃比を設定し、この過濃側の目標空燃比の下で圧縮自着火拡散燃焼モード運転させる。このリッチスパイク制御運転は、例えば、所定の極短時間だけ継続又は間欠的に行う。 Thus, exhaust gas purification controller of the multi-fuel internal combustion engine of the first embodiment, by performing the rich spike control of NOx of the NOx catalyst 72a when causing reduced to N 2, the combustion chamber CC according to the operating conditions The higher the PM / smoke suppression degree S of the fuel led to is, the larger the air / fuel ratio control amount to the rich side is set to set the target air / fuel ratio between the stoichiometric air fuel ratio and the rich air / fuel ratio. The compression auto-ignition diffusion combustion mode operation is performed under the target air-fuel ratio. This rich spike control operation is performed, for example, continuously or intermittently for a predetermined extremely short time.
従って、この多種燃料内燃機関においては、その運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSが高くなるにつれて、PMやスモーク発生を抑え易くなり、更に、NOx触媒72aに吸蔵されているNOxがより酸素濃度の低い状態に置かれ、そこに多くの還元剤としてのHCやCOが供給されるようになるので、より多くのNOxを還元させることができる。一方、この多種燃料内燃機関においては、運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSが低いときには過濃側への空燃比制御量が小さくなっているので、NOxの還元を行いながらも、PMやスモークの発生を抑えることができる。これが為、この多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置によれば、リッチスパイク制御時にPMやスモーク発生を抑制しながらも、そのPM・スモーク抑制度合いSに適した良好なNOxの還元効果を得ることができる。 Therefore, in this multi-fuel internal combustion engine, as the PM / smoke suppression degree S corresponding to the operating conditions increases, it becomes easier to suppress PM and smoke generation, and the NOx occluded in the NOx catalyst 72a becomes more oxygen. Since it is placed in a low concentration state and a large amount of HC or CO as a reducing agent is supplied thereto, more NOx can be reduced. On the other hand, in this multi-fuel internal combustion engine, when the PM / smoke suppression degree S according to the operating conditions is low, the air-fuel ratio control amount to the rich side is small, so while reducing NOx, PM and Smoke generation can be suppressed. For this reason, according to the exhaust gas purification control apparatus for a multi-fuel internal combustion engine, it is possible to obtain a good NOx reduction effect suitable for the PM / smoke suppression degree S while suppressing PM and smoke generation during rich spike control. Can do.
ところで、ここでは、燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0と運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)とを用いて、その運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSを求めさせたが、これとは別の方法で運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSを算出してもよい。例えば、その運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSと実際に生成されたスモークの生成量とについては、お互いに一意の関係を有するものとして類推できる。これが為、その運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSについては、排気通路71上の排気浄化手段72よりも排気ガス流動方向上流側に図1に示すスモークセンサ73を配設し、このスモークセンサ73が検知したリッチスパイク制御時のスモークの生成量に基づいて算出させることができる。尚、その際、リッチスパイク制御時の目標空燃比が設定されるまではPMやスモークが生成されてしまうが、これらは、NOx触媒72aとしてのNSRと共に排気浄化手段72に設けたDPF又はNOx触媒72aとしてのDPNRにおけるDPFにおいて捕集されるので、大気へと放出されることはない。
By the way, here, the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself guided into the combustion chamber CC and the operating conditions (the engine speed Ne and the engine load Kl) are used to enter the combustion chamber CC according to the operating conditions. Although the PM / smoke suppression degree S of the introduced fuel is obtained, the PM / smoke suppression degree S according to the operating conditions may be calculated by a method different from this. For example, the PM / smoke suppression degree S according to the operating conditions and the amount of smoke generated actually generated can be inferred as having a unique relationship with each other. For this reason, the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating condition is set on the upstream side of the exhaust gas flow direction with respect to the exhaust gas purification means 72 on the
また、本実施例1においては、燃料含有割合制御手段が第1燃料F1と第2燃料F2の燃料混合比率を0対10から10対0までの間で任意に設定させることができる。これが為、本実施例1の多種燃料内燃機関においては、全燃料の中で相対的にPM・スモーク抑制度合いS0の高い第2燃料F2のみで運転させることもできれば、この第2燃料F2の混合割合を多くした混合燃料で運転させることも可能である。従って、上述したリッチスパイク制御時の目標空燃比を設定する際には、相対的にPM・スモーク抑制度合いS0の高い第2燃料F2のみ又は燃焼室CC内における第2燃料F2の含有割合を多くした燃料で運転させるものとして目標空燃比の算出を行ってもよい。これにより、この場合には、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高くなるので、更に過濃側へとリッチスパイク制御時の目標空燃比を設定することができるようになり、PMやスモークの発生を抑制しながら、NOx触媒72aに吸蔵された更に多くのNOxをN2へと還元させることができる。 In the first embodiment, the fuel content ratio control means can arbitrarily set the fuel mixing ratio of the first fuel F1 and the second fuel F2 between 0:10 and 10: 0. Therefore, in the multi-fuel internal combustion engine of the first embodiment, if it is possible to operate only with the second fuel F2 having a relatively high PM / smoke suppression degree S0 among all the fuels, the mixture of the second fuels F2 is possible. It is also possible to operate with a mixed fuel with an increased ratio. Therefore, when setting the target air-fuel ratio at the time of the rich spike control described above, only the second fuel F2 having a relatively high PM / smoke suppression degree S0 or the content ratio of the second fuel F2 in the combustion chamber CC is increased. The target air-fuel ratio may be calculated as an operation with the spent fuel. Thereby, in this case, the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating condition is increased, so the target air-fuel ratio at the time of rich spike control is set further to the rich side. Thus, more NOx stored in the NOx catalyst 72a can be reduced to N 2 while suppressing the generation of PM and smoke.
ここで、通常運転時にNOx触媒72aへと多量のNOxを吸蔵させる為には、リッチスパイク制御時にできる限り多くのNOxを還元させて、NOxの吸蔵スペースを大きく空ける必要がある。 Here, in order to store a large amount of NOx in the NOx catalyst 72a during normal operation, it is necessary to reduce as much NOx as possible during the rich spike control and to make a large space for storing NOx.
そこで、本実施例1の多種燃料内燃機関においては、排気浄化手段72がPM捕集装置(DPF)としての機能を備えているので、このDPFへのPMの捕集量が所定よりも少なければ、PMやスモークの発生を黙認してでも、リッチスパイク制御時の目標空燃比を設定する際に過濃側への空燃比制御量を更に大きくとることが好ましい。 Therefore, in the multifuel internal combustion engine of the first embodiment, the exhaust gas purification means 72 has a function as a PM trapping device (DPF). Therefore, if the amount of PM trapped in the DPF is less than a predetermined amount, Even if the occurrence of PM or smoke is concealed, it is preferable to further increase the air-fuel ratio control amount to the rich side when setting the target air-fuel ratio during rich spike control.
例えば、この場合の本実施例1の電子制御装置1は、図4のフローチャートに示す如く、先ず、上述した図3に示すフローチャートの場合と同様にして、運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSに適合するリッチスパイク制御時の目標空燃比の算出を行う(ステップST1〜ST4)。 For example, as shown in the flowchart of FIG. 4, the electronic control device 1 of the first embodiment in this case, first, as in the case of the flowchart shown in FIG. 3 described above, the degree of PM / smoke suppression according to the operating conditions. The target air-fuel ratio at the time of rich spike control that conforms to S is calculated (steps ST1 to ST4).
そして、ここでの電子制御装置1は、排気浄化手段72のDPFへのPM捕集量が所定よりも少ないか否か判断する(ステップST5)。
Then, the electronic control unit 1 determines whether or not the amount of PM trapped in the DPF of the
ここで、そのPM捕集量については、例えば、排気通路71上における排気浄化手段72の上下流側に各々図1に示す圧力センサ74,75を配設し、これらの圧力差の大きさに応じて求めることができる。例えば、この場合には、圧力差が小さければPM捕集量が少なく、圧力差が大きければPM捕集量が多くなっている状態を表しているので、これらの相関関係を予め求めておいたマップデータを用意しておけばよい。尚、排気浄化手段72がNSRとDPFを備えて成るものである場合には、より正確な圧力差を検出する為に、夫々の圧力センサ74,75をDPFの上下流側に各々配備することが好ましい。
Here, regarding the amount of collected PM, for example,
また、そのPM捕集量については、これまでの運転モードや運転条件等の運転状態の履歴から類推することができるので、これを利用して求めてもよい。即ち、PMやスモークの発生量は、その運転状態に応じて変動していくものであり、時々刻々と変化していく運転状態に応じたPM発生量を積算していくことによって、DPFへのPM捕集量を推定させればよい。 Moreover, since the amount of PM trapped can be estimated from the history of operation states such as the operation mode and operation conditions so far, it may be obtained using this. That is, the generation amount of PM and smoke changes according to the operation state, and by integrating the PM generation amount according to the operation state that changes every moment, What is necessary is just to estimate PM collection amount.
一方、このPM捕集量と比較される所定値については、そのDPFの捕集可能なPMの全量に対しての値として求めることが好ましく、例えば、その捕集可能なPMの全量に対して何割等の割合で定めればよい。また、この所定値は、捕集し得る残りの量を基準にして定めてもよい。 On the other hand, the predetermined value to be compared with the amount of PM collected is preferably determined as a value for the total amount of PM that can be collected by the DPF. For example, for the total amount of PM that can be collected What percentage should be determined. The predetermined value may be determined based on the remaining amount that can be collected.
この電子制御装置1は、このようにして求められたPM捕集量と所定値との比較によって「所定以上のPMが捕集されている」との判断を行った場合、上記ステップST4で求めた目標空燃比をリッチスパイク制御時の目標空燃比として設定する(ステップST6)。これにより、この場合には、上記図3に示すフローチャートの場合と同様の効果を得ることができる。 When the electronic control unit 1 determines that “a predetermined amount or more of PM has been collected” by comparing the amount of collected PM thus obtained with a predetermined value, the electronic control unit 1 obtains in step ST4. The target air-fuel ratio is set as the target air-fuel ratio for rich spike control (step ST6). Thereby, in this case, the same effect as in the flowchart shown in FIG. 3 can be obtained.
また、この電子制御装置1は、その比較によって「PM捕集量が所定よりも少ない」との判断を行った場合、上記ステップST4で求めた目標空燃比を過濃側に補正し、この補正目標空燃比をリッチスパイク制御時の目標空燃比として設定する(ステップST7)。 In addition, when the electronic control unit 1 determines that “the amount of trapped PM is less than a predetermined value” by the comparison, the electronic control unit 1 corrects the target air-fuel ratio obtained in step ST4 to the over-concentration side, The target air-fuel ratio is set as the target air-fuel ratio at the time of rich spike control (step ST7).
例えば、ここでは、予め規定されている補正量又はDPFにおけるPM捕集可能な残りの量に応じた変動補正量を加味して、過濃側へと補正した補正目標空燃比を求めることができる。また、このステップST7においては、予め設定してある補正目標空燃比を利用してもよい。例えば、この場合の補正目標空燃比は、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSに依存させることなく設定することができる。 For example, here, the corrected target air-fuel ratio corrected to the over-concentration side can be obtained by taking into account the correction amount specified in advance or the variation correction amount according to the remaining amount that can be collected in the DPF. . In step ST7, a preset target air-fuel ratio may be used. For example, the corrected target air-fuel ratio in this case can be set without depending on the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating conditions.
これにより、この場合には、上記ステップST6の目標空燃比で運転させるよりも更にNOx触媒72aに吸蔵されているNOxを酸素濃度の低い状態に置き、そこに多くの還元剤としてのHCやCOを供給することができるので、そのNOxをより多くN2へと還元させることができるようになる。その際、上記ステップST6の目標空燃比で運転させるときと比べてPMやスモークが発生してしまうが、このPMやスモークは、余裕のある排気浄化手段72のDPFに捕集されるので、大気への放出が免れる。 Thereby, in this case, NOx occluded in the NOx catalyst 72a is placed in a state where the oxygen concentration is lower than that in the operation at the target air-fuel ratio in step ST6, and HC and CO as many reducing agents are placed there. Therefore, more NOx can be reduced to N 2 . At that time, PM and smoke are generated as compared with the case of operating at the target air-fuel ratio in step ST6. However, since this PM and smoke are collected in the DPF of the exhaust gas purification means 72 having sufficient margin, Release from
以上示したように、本実施例1の多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置は、PMやスモーク発生の抑制とNOx触媒72aにおけるNOxのN2への還元効果を両立させている。また、PMやスモークを発生させた場合であっても、排気浄化手段72のDPFに捕集させることによって大気への放出を防いでいる。 As indicated above, exhaust gas purification controller of the multi-fuel internal combustion engine of the first embodiment, thereby both reducing effect of the N 2 of NOx in the PM and smoke generation suppressing the NOx catalyst 72a. Further, even when PM or smoke is generated, it is prevented from being released into the atmosphere by being collected by the DPF of the exhaust gas purification means 72.
しかしながら、これまで説明した態様においては、リッチスパイク制御の運転時間(以下、「リッチスパイク時間」という。)Trsについて詳細に言明していないので、このリッチスパイク時間Trsが短すぎればNOx触媒72aに吸蔵されている全てのNOxを還元させることができず、また、このリッチスパイク時間Trsが長すぎればその全てのNOxを還元し終えているにも拘わらず過濃燃焼されて無駄な燃料消費が行われてしまう。 However, since the operation time of rich spike control (hereinafter referred to as “rich spike time”) Trs is not described in detail in the embodiments described so far, if the rich spike time Trs is too short, the NOx catalyst 72a is not used. All of the stored NOx cannot be reduced, and if this rich spike time Trs is too long, excessive NOx is burned out even though all the NOx has been reduced, resulting in wasted fuel consumption. Will be done.
そこで、ここでは、その夫々の態様においてNOx触媒72aにおける全てのNOxを過不足無く還元させることの可能なリッチスパイク時間Trsの算出手法について、図5のフローチャートに基づき説明する。 Therefore, here, a calculation method of the rich spike time Trs that can reduce all NOx in the NOx catalyst 72a without excess or deficiency in each of the modes will be described based on the flowchart of FIG.
最初に、この際の電子制御装置1には、リッチスパイク時間Trsを求める為に必要な各種演算パラメータの算出及び入力を行わせる(ステップST11〜ST18)。尚、これらの演算及び入力については如何様な順序で行ってもよい。 First, the electronic control device 1 at this time is caused to calculate and input various calculation parameters necessary for obtaining the rich spike time Trs (steps ST11 to ST18). Note that these calculations and inputs may be performed in any order.
例えば、先ず、この電子制御装置1には、リッチスパイク制御時に燃焼室CC内に導かれる燃料(以下、「リッチスパイク燃料」という。)の理論空燃比AFsが入力される(ステップST11)。 For example, first, the stoichiometric air-fuel ratio AFs of the fuel (hereinafter referred to as “rich spike fuel”) introduced into the combustion chamber CC during the rich spike control is input to the electronic control unit 1 (step ST11).
一般に、理論空燃比は、燃料毎に異なる。これが為、この電子制御装置1には、例えば、第2燃料F2(ガソリン)のみをリッチスパイク燃料とするのであれば、この第2燃料F2の理論空燃比AF2が入力される。その理論空燃比AF2は、例えば、第1及び第2の燃料F1,F2のPM・スモーク抑制度合いS1,S2が給油施設から提供された際に同時に受け取らせればよい。また、第1燃料F1(軽油)と第2燃料F2の混合燃料をリッチスパイク燃料とする場合には、この混合燃料の燃料混合比率に応じた理論空燃比AFsが入力される。この場合の理論空燃比AFsは、例えば、給油施設から受け取った第1及び第2の燃料F1,F2の理論空燃比AF1,AF2とこれらの燃料混合比率とをパラメータにしたマップデータから算出させるようにすればよい。尚、このリッチスパイク燃料の理論空燃比AFsについては、図示しない空燃比センサから検出させてもよい。 In general, the stoichiometric air-fuel ratio differs for each fuel. For this reason, for example, if only the second fuel F2 (gasoline) is used as the rich spike fuel, the stoichiometric air-fuel ratio AF2 of the second fuel F2 is input to the electronic control unit 1. The theoretical air-fuel ratio AF2 may be received simultaneously when the PM / smoke suppression degrees S1, S2 of the first and second fuels F1, F2 are provided from the fueling facility, for example. When the mixed fuel of the first fuel F1 (light oil) and the second fuel F2 is rich spike fuel, the stoichiometric air-fuel ratio AFs corresponding to the fuel mixture ratio of the mixed fuel is input. The stoichiometric air-fuel ratio AFs in this case is calculated from, for example, map data using the stoichiometric air-fuel ratios AF1 and AF2 of the first and second fuels F1 and F2 received from the fueling facility and the fuel mixture ratio as parameters. You can do it. The theoretical air-fuel ratio AFs of the rich spike fuel may be detected from an air-fuel ratio sensor (not shown).
また、この電子制御装置1は、上述した図3,4のステップST1〜ST4の場合と同様にして、運転条件に応じたリッチスパイク燃料のPM・スモーク抑制度合いSに適合するリッチスパイク制御時の目標空燃比AFrの算出を行う(ステップST12〜ST15)。 In addition, the electronic control unit 1 performs the rich spike control at the time of rich spike control suitable for the PM / smoke suppression degree S of the rich spike fuel according to the operating conditions in the same manner as in steps ST1 to ST4 of FIGS. The target air-fuel ratio AFr is calculated (steps ST12 to ST15).
また、この電子制御装置1には、燃料噴射弁57の単位時間当たりの燃料噴射量F(cc/s)が入力される(ステップST16)。ここでは、その燃料噴射弁57が一定の燃料噴射量でのみ噴射を行うものであれば、この燃料噴射弁57固有の固定された単位時間当たりの燃料噴射量Fが入力され、また、その燃料噴射弁57が燃料噴射量を運転条件等に応じて変動させることができるものであれば、本演算時に設定されている単位時間当たりの燃料噴射量Fが入力される。
In addition, the electronic control unit 1 receives the fuel injection amount F (cc / s) per unit time of the fuel injection valve 57 (step ST16). Here, if the
更に、この電子制御装置1には、このリッチスパイク燃料における単位容量当たりのNOx還元量Rnox(g/cc)が入力される(ステップST17)。 Furthermore, the NOx reduction amount Rnox (g / cc) per unit capacity in the rich spike fuel is input to the electronic control unit 1 (step ST17).
この単位容量当たりのNOx還元量Rnoxは、リッチスパイク燃料に応じた固有の値であり、このリッチスパイク燃料を例えば1cc用いてリッチスパイク制御運転させた際に、どれだけの量のNOx触媒72aに吸蔵されているNOxが還元されるのかを表したものである。この単位容量当たりのNOx還元量Rnoxについては、第1及び第2の燃料F1,F2における単位容量当たりのNOx還元量Rnox1,Rnox2を用いて求めることができる。例えば、この単位容量当たりのNOx還元量Rnox1,Rnox2については、第1及び第2の燃料F1,F2のPM・スモーク抑制度合いS1,S2等が給油施設から提供された際に同時に受け取らせればよい。 The NOx reduction amount Rnox per unit capacity is a specific value corresponding to the rich spike fuel. When the rich spike fuel is operated in a rich spike control using 1 cc of the rich spike fuel, for example, how much NOx catalyst 72a is supplied. It shows whether the stored NOx is reduced. The NOx reduction amount Rnox per unit capacity can be obtained using the NOx reduction amounts Rnox1 and Rnox2 per unit capacity in the first and second fuels F1 and F2. For example, the NOx reduction amounts Rnox1 and Rnox2 per unit capacity may be received simultaneously when the PM / smoke suppression levels S1 and S2 of the first and second fuels F1 and F2 are provided from the fueling facility. .
ここで、第2燃料F2(ガソリン)のみをリッチスパイク燃料とする場合には、その第2燃料F2における単位容量当たりのNOx還元量Rnox2が入力される。また、第1燃料F1と第2燃料F2の混合燃料をリッチスパイク燃料とする場合には、この混合燃料の燃料混合比率に応じた単位容量当たりのNOx還元量Rnoxを入力させる。この場合の単位容量当たりのNOx還元量Rnoxは、例えば、第1及び第2の燃料F1,F2における単位容量当たりのNOx還元量Rnox1,Rnox2とこれらの燃料混合比率とをパラメータにしたマップデータから算出させるようにすればよい。 Here, when only the second fuel F2 (gasoline) is used as the rich spike fuel, the NOx reduction amount Rnox2 per unit capacity in the second fuel F2 is input. Further, when the mixed fuel of the first fuel F1 and the second fuel F2 is the rich spike fuel, the NOx reduction amount Rnox per unit capacity corresponding to the fuel mixture ratio of the mixed fuel is input. The NOx reduction amount Rnox per unit capacity in this case is, for example, from map data using the NOx reduction amounts Rnox1 and Rnox2 per unit capacity in the first and second fuels F1 and F2 and the fuel mixture ratio as parameters. What is necessary is just to make it calculate.
また更に、この電子制御装置1には、NOx触媒72aにおけるNOx吸蔵量Snox(g)が入力される(ステップST18)。 Furthermore, the NOx occlusion amount Snox (g) in the NOx catalyst 72a is input to the electronic control unit 1 (step ST18).
このNOx吸蔵量Snoxについては、前回のリッチスパイク制御終了時点からの運転モードや運転条件等の運転状態の履歴を用いて類推することができる。即ち、NOxの生成量は、その運転状態に応じて変動していくものであり、前回のリッチスパイク制御終了時点から起算し、時々刻々と変化していくその時々に応じた運転状態においてのNOx生成量を積算していくことによって推定できる。 The NOx occlusion amount Snox can be inferred using an operation state history such as an operation mode and operation conditions from the end of the previous rich spike control. In other words, the amount of NOx generated varies depending on the operating state, and the NOx in the operating state corresponding to the moment changes from moment to moment, starting from the end of the previous rich spike control. It can be estimated by accumulating the generation amount.
電子制御装置1は、そのようにして求めた様々な演算パラメータを下記の式1に代入してリッチスパイク時間Trsの算出を行う(ステップST19)。 The electronic control unit 1 calculates the rich spike time Trs by substituting the various calculation parameters thus obtained into the following equation 1 (step ST19).
このリッチスパイク時間Trsは、その式1からも明らかなように、リッチスパイク燃料の理論空燃比AFs,運転条件に応じたリッチスパイク燃料のPM・スモーク抑制度合いSに適合するリッチスパイク制御時の目標空燃比AFr,単位時間当たりの燃料噴射量F,このリッチスパイク燃料における単位容量当たりのNOx還元量Rnox及びNOx触媒72aにおけるNOx吸蔵量Snoxを考慮に入れて求められた時間である。これが為、このリッチスパイク時間Trsだけそのリッチスパイク燃料を用いてリッチスパイク制御を行うことによって、NOx触媒72aに吸蔵されている全てのNOxを過不足無くN2へと還元させることができる。従って、この多種燃料内燃機関においては、そのようなリッチスパイク時間Trsを設定することによって、リッチスパイク制御中であれば、無駄な燃料消費量の増加を抑制しながらも、全てのNOxを還元させることができるようになり、また、リッチスパイク制御を終えた後であれば、NOx触媒72a固有の吸蔵量分だけ新たにNOxの吸蔵を行うことができるようになる。更に、NOx触媒72aの高温状態を必要最小限の持続時間に抑えることができるので、このNOx触媒72aの劣化や破損を最小に留めることができる。 As is apparent from Equation 1, the rich spike time Trs is a target at the time of rich spike control that matches the theoretical air-fuel ratio AFs of the rich spike fuel and the PM / smoke suppression degree S of the rich spike fuel according to the operating conditions. This is a time determined in consideration of the air-fuel ratio AFr, the fuel injection amount F per unit time, the NOx reduction amount Rnox per unit capacity in the rich spike fuel, and the NOx occlusion amount Snox in the NOx catalyst 72a. Therefore, by performing rich spike control using the rich spike fuel for the rich spike time Trs, all NOx stored in the NOx catalyst 72a can be reduced to N 2 without excess or deficiency. Therefore, in this multi-fuel internal combustion engine, by setting such a rich spike time Trs, during the rich spike control, all NOx is reduced while suppressing an increase in useless fuel consumption. In addition, after the rich spike control is completed, NOx can be newly stored by the storage amount unique to the NOx catalyst 72a. Furthermore, since the high temperature state of the NOx catalyst 72a can be suppressed to the necessary minimum duration, the deterioration and breakage of the NOx catalyst 72a can be minimized.
次に、本発明に係る多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置の実施例2を図6から図9に基づいて説明する。本実施例2においても、その排気浄化制御装置の適用対象たる多種燃料内燃機関については前述した実施例1と同じものを例示する。 Next, a second embodiment of the exhaust gas purification control apparatus for a multi-fuel internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. Also in the second embodiment, the same multi-fuel internal combustion engine to which the exhaust purification control device is applied is exemplified as in the first embodiment.
この多種燃料内燃機関においては、排気浄化手段72にPM捕集装置(DPF)としての機能が備えられているので、そのDPFに捕集されたPMを取り除かなければ何れPMの捕集が不可能になり、そのまま大気へと放出されてしまう。これが為、本実施例2においても、そのようなDPFを有する一般的な内燃機関と同様に、その捕集されたPMを取り除く為の運転モード(以下、「PM再生運転モード」という。)が用意されている。 In this multi-fuel internal combustion engine, the exhaust gas purifying means 72 is provided with a function as a PM trapping device (DPF), so that it is impossible to collect PM unless the PM trapped in the DPF is removed. It will be released to the atmosphere as it is. For this reason, also in the second embodiment, an operation mode for removing the collected PM (hereinafter, referred to as “PM regeneration operation mode”), like a general internal combustion engine having such a DPF. It is prepared.
ここで例示するPM再生運転とは、通常運転モードでの希薄空燃比よりも理論空燃比に近づけて希薄燃焼(ここでは、リーン圧縮自着火拡散燃焼)させることによって燃焼温度を上昇させ、通常運転時よりも高温の酸素雰囲気の排気ガスを排気浄化手段72のDPFへと流入させるものであり、その高温の酸素雰囲気の下でDPFに堆積されているPMを酸化させて除去する運転のことである。このPM再生運転については、排気浄化制御装置の一制御態様として実行される。 The PM regeneration operation exemplified here is a normal operation in which the combustion temperature is raised by lean combustion (in this case, lean compression auto-ignition diffusion combustion) closer to the stoichiometric air fuel ratio than the lean air fuel ratio in the normal operation mode. This is an operation in which exhaust gas in an oxygen atmosphere having a temperature higher than that of the time flows into the DPF of the exhaust gas purification means 72, and the PM accumulated in the DPF is oxidized and removed under the high-temperature oxygen atmosphere. is there. This PM regeneration operation is executed as one control mode of the exhaust purification control device.
このようにPM再生運転を行うことによってDPFに捕集されたPMの除去が可能になるが、その一方で、その際に燃焼室CC内に導かれる燃料がPMやスモークを発生させ易い性状のものである場合には、その際の運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)にもよるが、空燃比が過濃側に制御されるにつれてPMやスモークが発生し易くなる。 By performing the PM regeneration operation in this way, it is possible to remove the PM collected in the DPF, but on the other hand, the fuel guided into the combustion chamber CC at that time is likely to generate PM and smoke. If it is, the PM and smoke are more likely to occur as the air-fuel ratio is controlled to the rich side, although it depends on the operating conditions (engine speed Ne and engine load Kl).
従って、本実施例2においては、通常運転モードからPM再生運転モードへと切り替えられた際に、燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0と運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)に応じて、PMやスモーク発生を抑えつつ、DPFからPMを取り除くことが可能なPM再生運転時の目標空燃比の設定を行う。 Therefore, in the second embodiment, when switching from the normal operation mode to the PM regeneration operation mode, the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself guided into the combustion chamber CC and the operation conditions (engine speed Ne and In accordance with the engine load (Kl), the target air-fuel ratio is set in the PM regeneration operation that can remove PM from the DPF while suppressing the generation of PM and smoke.
具体的に、本実施例2においても、前述した実施例1のリッチスパイク制御時と同様に、その燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0と運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)に基づいて、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSを求める。そして、ここでは、そのPM・スモーク抑制度合いSに応じて、PM再生運転時にPMやスモーク発生の抑制とDPFのPM再生効果を両立させることが可能な目標空燃比を算出する。そのPM・スモーク抑制度合いS0,Sについては、前述した実施例1のリッチスパイク制御時のときと同様にして求める。 Specifically, also in the second embodiment, as in the rich spike control of the first embodiment described above, the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself guided into the combustion chamber CC and the operating condition (engine speed Ne) And PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating conditions is obtained based on the engine load Kl). Here, the target air-fuel ratio that can achieve both the suppression of PM and smoke generation and the PM regeneration effect of the DPF during the PM regeneration operation is calculated according to the PM / smoke suppression degree S. The PM / smoke suppression levels S0 and S are obtained in the same manner as in the rich spike control of the first embodiment.
ここで、その運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高い(即ち、PMやスモークが発生し難い)場合には、過濃側への空燃比制御量を大きくしてもPMやスモークの発生を抑えることができ、寧ろ空燃比を希薄空燃比の範囲内でより過濃側へと制御することによって更なる排気ガスの高温化が図れるので、DPFの全体を加熱してDPF全体のPMを酸化させることができるようになる。その反面、そのPM・スモーク抑制度合いSが低い(即ち、PMやスモークが発生し易い)場合には、過濃側への空燃比制御量を大きくしてしまうとPMやスモークが発生してしまう。 Here, when the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC corresponding to the operating condition is high (that is, PM and smoke are not easily generated), the air-fuel ratio control amount to the rich side is controlled. Even if the air pressure is increased, the generation of PM and smoke can be suppressed, and the exhaust gas temperature can be further increased by controlling the air-fuel ratio to the richer side within the range of the lean air-fuel ratio. The whole can be heated to oxidize the PM of the entire DPF. On the other hand, when the PM / smoke suppression degree S is low (that is, PM and smoke are likely to be generated), PM and smoke will be generated if the air-fuel ratio control amount to the over-rich side is increased. .
従って、本実施例2においては、その運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高くなるにつれて希薄空燃比の範囲内で過濃側への空燃比制御量を大きくした目標空燃比が設定されるように、図6に示すPM再生運転時の目標空燃比設定マップデータを予め行った実験やシミュレーションの結果に基づいて用意しておく。 Therefore, in the second embodiment, as the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC corresponding to the operating condition increases, the air-fuel ratio control amount to the rich side within the lean air-fuel ratio range. The target air-fuel ratio setting map data during the PM regeneration operation shown in FIG. 6 is prepared based on the results of experiments and simulations performed in advance.
以下に、本実施例2の多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置におけるPM再生運転時の目標空燃比設定動作の一例を図7のフローチャートに基づき説明する。 Hereinafter, an example of the target air-fuel ratio setting operation during the PM regeneration operation in the exhaust gas purification control apparatus for the multifuel internal combustion engine of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
先ず、本実施例2の電子制御装置1は、前述した実施例1の場合と同様にして、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSを求める(ステップST21〜ST23)。 First, the electronic control unit 1 according to the second embodiment obtains the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating conditions in the same manner as in the first embodiment (step ST21). ~ ST23).
そして、本実施例2の電子制御装置1の空燃比制御手段は、その運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSに適合するPM再生運転時の目標空燃比を上述した図6の目標空燃比設定マップデータから算出して設定する(ステップST24)。 The air-fuel ratio control means of the electronic control unit 1 of the second embodiment uses the target air-fuel ratio in FIG. 6 described above as the target air-fuel ratio in the PM regeneration operation that conforms to the PM / smoke suppression degree S according to the operating conditions. It is calculated from setting map data and set (step ST24).
本実施例2の多種燃料内燃機関は、その目標空燃比設定マップデータを用いて希薄空燃比の範囲内で過濃側に設定されたPM再生運転時の目標空燃比の下で圧縮自着火拡散燃焼モード運転する。 The multifuel internal combustion engine of the second embodiment uses the target air-fuel ratio setting map data to perform compression auto-ignition diffusion under the target air-fuel ratio during PM regeneration operation that is set to the rich side within the lean air-fuel ratio range. Operate in combustion mode.
これにより、この多種燃料内燃機関においては、PMやスモークの発生を抑えながら、排気ガスの温度を上昇させてDPF全体の加熱が行われる。従って、この多種燃料内燃機関においては、DPFの中でも排気ガスで加熱され難い場所に堆積しているPMをも酸化させることができるようになる。 As a result, in this multi-fuel internal combustion engine, the temperature of the exhaust gas is raised and the entire DPF is heated while suppressing the generation of PM and smoke. Therefore, in this multi-fuel internal combustion engine, it is possible to oxidize PM deposited in a place where it is difficult to be heated by exhaust gas in the DPF.
また、この多種燃料内燃機関においては、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高いほど、PMやスモークを発生させない範疇で空燃比を理論空燃比に近づけて運転しているので、排気ガス中の酸素量を減少させることができる。従って、この多種燃料内燃機関においては、排気ガスの高温化に伴いDPFに局部的な高温部分が現れるが、かかる高温部分においてのPMの過剰な酸化を抑えることができるので、DPFの局部的な過熱を抑制してDPF(又はDPNR)の劣化や破損を防ぐことができる。 Further, in this multi-fuel internal combustion engine, the higher the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating conditions, the closer the air-fuel ratio becomes to the stoichiometric air-fuel ratio in a range in which PM and smoke are not generated. The amount of oxygen in the exhaust gas can be reduced. Therefore, in this multi-fuel internal combustion engine, a local high temperature portion appears in the DPF as the exhaust gas becomes hot. However, excessive oxidation of PM in such a high temperature portion can be suppressed, so that the local DPF Overheating can be suppressed and deterioration or breakage of DPF (or DPNR) can be prevented.
このように、本実施例2の多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置によれば、PM再生運転時にPMやスモーク発生を抑制しながらも、DPF(又はDPNR)の劣化や破損を防ぎつつ当該DPFにおけるPMの再生効果を得ることができる。 Thus, according to the exhaust gas purification control apparatus for a multi-fuel internal combustion engine of the second embodiment, the DPF (or DPNR) is prevented from being deteriorated or damaged while suppressing the generation of PM or smoke during the PM regeneration operation. PM regeneration effect can be obtained.
ところで、本実施例2においても、燃料含有割合制御手段によって第1燃料F1と第2燃料F2の燃料混合比率を0対10から10対0までの間で任意に設定させることができる。これが為、本実施例2の多種燃料内燃機関においても、実施例1と同様に、全燃料の中で相対的にPM・スモーク抑制度合いS0の高い第2燃料F2(例えば、ガソリン)のみで運転させることもできれば、この第2燃料F2の混合割合を多くした混合燃料で運転させることも可能である。従って、上述したPM再生運転時の目標空燃比を設定する際には、相対的にPM・スモーク抑制度合いS0の高い第2燃料F2のみ又は当該第2燃料F2の混合割合を多くした混合燃料で運転させるものとして目標空燃比の算出を行ってもよい。これにより、この場合には、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高くなるので、更に過濃側へとPM再生運転時の目標空燃比を設定することができるようになり、PMやスモーク発生を抑制しながら、DPF(又はDPNR)の劣化や破損を防ぎつつ当該DPFに堆積されている更に多くのPMを除去することができる。 By the way, also in the second embodiment, the fuel mixing ratio control means can arbitrarily set the fuel mixing ratio of the first fuel F1 and the second fuel F2 between 0:10 and 10: 0. Therefore, in the multifuel internal combustion engine of the second embodiment, as in the first embodiment, only the second fuel F2 (for example, gasoline) having a relatively high PM / smoke suppression degree S0 among all the fuels is operated. Alternatively, it is possible to operate with a mixed fuel in which the mixing ratio of the second fuel F2 is increased. Accordingly, when setting the target air-fuel ratio at the time of the PM regeneration operation described above, only the second fuel F2 having a relatively high PM / smoke suppression degree S0 or a mixed fuel in which the mixing ratio of the second fuel F2 is increased is used. The target air-fuel ratio may be calculated as an operation. Thereby, in this case, since the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating condition is increased, the target air-fuel ratio at the time of the PM regeneration operation is further set to the rich side. As a result, it is possible to remove more PM accumulated in the DPF while preventing the deterioration and breakage of the DPF (or DPNR) while suppressing the generation of PM and smoke.
ここで、上述した例示においては運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSに適するPM再生運転時の目標空燃比を設定しているが、これによる排気ガス中の酸素量は、必ずしもDPF(又はDPNR)の劣化や破損を防ぐことができる程度にまで減少されているとは限らない。従って、仮に酸素量が多いときには、そのDPF(又はDPNR)が劣化又は破損してしまう虞があり、PMやスモークを大気に放出させてしまう可能性がある。 Here, in the above-described example, the target air-fuel ratio in the PM regeneration operation suitable for the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating conditions is set. The amount of oxygen is not necessarily reduced to such an extent that the deterioration or breakage of DPF (or DPNR) can be prevented. Therefore, if the amount of oxygen is large, the DPF (or DPNR) may be deteriorated or damaged, and PM or smoke may be released to the atmosphere.
そこで、ここでは、PM再生に必要十分な排気ガス中の酸素量を確保しつつ、その排気ガス中の酸素量を可能な限り少なくすることのできるPM再生運転時の目標空燃比AFpmを設定させる。以下に、この目標空燃比AFpmの算出手法について、図8のフローチャートに基づき説明する。 Therefore, here, the target air-fuel ratio AFpm at the time of the PM regeneration operation that can minimize the oxygen amount in the exhaust gas while setting the oxygen amount in the exhaust gas sufficient for PM regeneration is set. . Hereinafter, a method for calculating the target air-fuel ratio AFpm will be described with reference to the flowchart of FIG.
先ず、この際の電子制御装置1には、PM再生運転時に燃焼室CC内に導かれる燃料(以下、「PM再生燃料」という。)の理論空燃比AFsが入力され(ステップST31)、更に、現在の機関回転数Neと機関負荷Klについても入力される(ステップST32)。ここで、そのPM再生燃料の理論空燃比AFsについては、前述した実施例1におけるリッチスパイク燃料の理論空燃比AFsと同様にして求める。 First, the electronic control unit 1 at this time is input with the stoichiometric air-fuel ratio AFs of the fuel (hereinafter referred to as “PM regeneration fuel”) introduced into the combustion chamber CC during the PM regeneration operation (step ST31). The current engine speed Ne and engine load Kl are also input (step ST32). Here, the theoretical air-fuel ratio AFs of the PM regeneration fuel is obtained in the same manner as the theoretical air-fuel ratio AFs of the rich spike fuel in the first embodiment.
続いて、この電子制御装置1は、その運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)に応じた目標酸素供給割合Roを算出する(ステップST33)。 Subsequently, the electronic control unit 1 calculates a target oxygen supply rate Ro corresponding to the operating conditions (the engine speed Ne and the engine load Kl) (step ST33).
ここで、その目標酸素供給割合Roとは、DPFに堆積されたPMを酸化させつつ、そのDPF(又はDPNR)の劣化等を防ぐことのできる最小限の酸素量となるようなPM再生運転時の目標空燃比AFpmを設定させる為のものであり、この目標空燃比AFpmが運転条件に応じてPM再生燃料の理論空燃比AFsよりも少しだけ希薄側になるように設定される。 Here, the target oxygen supply ratio Ro is a PM regeneration operation in which the PM accumulated in the DPF is oxidized and a minimum oxygen amount that can prevent the deterioration of the DPF (or DPNR) is obtained. The target air-fuel ratio AFpm is set so that the target air-fuel ratio AFpm is slightly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio AFs of the PM regeneration fuel according to the operating conditions.
ここでは、機関回転数Neが高いほど又は機関負荷Klが高いほどに、同じ空燃比であっても単位時間当たりに燃焼室CCへと吸入される空気量が多くなるので、高回転又は高負荷であるほどに目標酸素供給割合Roが小さくなるようにする。例えば、この目標酸素供給割合Roは、予め実験やシミュレーションの結果に基づいて設定しておいた運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)をパラメータにした図9の目標酸素供給割合設定マップデータに基づいて導かせればよい。 Here, the higher the engine speed Ne or the higher the engine load Kl, the more air is sucked into the combustion chamber CC per unit time even at the same air-fuel ratio. The target oxygen supply ratio Ro is decreased as the value increases. For example, the target oxygen supply ratio Ro is the target oxygen supply ratio setting map data of FIG. 9 using the operating conditions (engine speed Ne and engine load Kl) set in advance based on the results of experiments and simulations as parameters. Based on the above.
電子制御装置1は、そのようにして求めたPM再生燃料の理論空燃比AFsと目標酸素供給割合Roを下記の式2に代入してPM再生運転時の目標空燃比AFpmの算出を行う(ステップST34)。 The electronic control unit 1 calculates the target air-fuel ratio AFpm during the PM regeneration operation by substituting the theoretical air-fuel ratio AFs of the PM regeneration fuel and the target oxygen supply ratio Ro thus obtained into the following formula 2. ST34).
この式2から求められた目標空燃比AFpmは、PM再生燃料の理論空燃比AFsと上記の如き目標酸素供給割合Roを考慮に入れて求めた空燃比である。これが為、この目標空燃比AFpmでPM再生運転させることによって、DPFには、PMを酸化させるに必要十分で、且つ、そのDPF(又はDPNR)の劣化等を防ぐことのできる最小限の酸素が供給される。これが為、このような目標空燃比AFpmを設定することによって、DPFに堆積されているPMを酸化させてPM再生しながらも、そのDPF(又はDPNR)の劣化や破損を必要最小限に抑えることができるようになる。 The target air-fuel ratio AFpm obtained from this equation 2 is an air-fuel ratio obtained by taking into account the theoretical air-fuel ratio AFs of the PM regeneration fuel and the target oxygen supply ratio Ro as described above. Therefore, by performing the PM regeneration operation at the target air-fuel ratio AFpm, the DPF has a minimum oxygen that is necessary and sufficient to oxidize PM and that can prevent deterioration of the DPF (or DPNR). Supplied. For this reason, by setting such a target air-fuel ratio AFpm, the PM accumulated in the DPF is oxidized and the PM is regenerated, and the deterioration or breakage of the DPF (or DPNR) is minimized. Will be able to.
次に、本発明に係る多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置の実施例3を図10から図13に基づいて説明する。本実施例3においても、その排気浄化制御装置の適用対象たる多種燃料内燃機関については前述した実施例1,2と同じものを例示する。 Next, a third embodiment of the exhaust gas purification control apparatus for a multi-fuel internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. Also in the third embodiment, the multi-fuel internal combustion engine to which the exhaust purification control device is applied is exemplified by the same ones as in the first and second embodiments.
この多種燃料内燃機関においては、第1燃料F1と第2燃料F2の夫々の代表例として軽油とガソリンを挙げており、これらの中に硫黄分(S)が含まれているので、その硫黄分が通常運転時の希薄燃焼に伴い酸化して酸化硫黄(SOx)を生成する。これが為、この多種燃料内燃機関においては、そのSOxが排気ガスと共にNOx吸蔵還元型触媒たるNOx触媒72aへと流入した際に、このNOx触媒72aがSOxで覆われて(具体的には、SOxが硫酸塩の形で触媒中に吸蔵されて)NOx吸蔵能力を低下させてしまう。 In this multi-fuel internal combustion engine, light oil and gasoline are cited as typical examples of the first fuel F1 and the second fuel F2, respectively, and since sulfur (S) is contained in these, the sulfur content Is oxidized with lean combustion during normal operation to produce sulfur oxide (SOx). For this reason, in this multifuel internal combustion engine, when the SOx flows into the NOx catalyst 72a, which is a NOx occlusion reduction type catalyst, together with the exhaust gas, the NOx catalyst 72a is covered with SOx (specifically, the SOx Is stored in the catalyst in the form of a sulfate salt) and the NOx storage capacity is reduced.
このように、この多種燃料内燃機関が軽油やガソリンに限らず硫黄分を含む燃料で運転される場合には、常にNOx触媒72aの硫黄被毒によるNOx吸蔵能力の低下という問題が起きてしまう。これが為、一般に、そのようなNOx触媒72aが配備された内燃機関においては、硫黄被毒が起きることを想定し、短時間の間だけ空燃比を希薄空燃比よりも過濃側に制御して燃焼させるリッチスパイク制御を行い、高温の排気ガスと還元雰囲気を作り出して、そのNOx触媒72aを硫黄被毒状態から回復させている。 Thus, when this multi-fuel internal combustion engine is operated not only with light oil and gasoline but also with a fuel containing sulfur, there is always a problem that the NOx occlusion capacity is lowered due to sulfur poisoning of the NOx catalyst 72a. Therefore, in general, in an internal combustion engine provided with such a NOx catalyst 72a, it is assumed that sulfur poisoning occurs, and the air-fuel ratio is controlled to be richer than the lean air-fuel ratio for a short time. Rich spike control for combustion is performed to create a high-temperature exhaust gas and a reducing atmosphere to recover the NOx catalyst 72a from the sulfur poisoning state.
本実施例3の多種燃料内燃機関においても、そのようなNOx触媒72aを硫黄被毒状態から回復させる為のリッチスパイク制御を行う硫黄被毒再生運転モードが用意されており、ここでは、通常運転モードから切り替えられた際に、空燃比を希薄空燃比から理論空燃比又は過濃空燃比に制御して圧縮自着火拡散燃焼させている。 Also in the multifuel internal combustion engine of the third embodiment, a sulfur poisoning regeneration operation mode for performing rich spike control for recovering such a NOx catalyst 72a from the sulfur poisoning state is prepared. When the mode is switched, the compression auto-ignition diffusion combustion is performed by controlling the air-fuel ratio from the lean air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio.
ここで、硫酸塩は硝酸塩よりも安定状態にあるので、NOx還元時程度の極短時間のリッチスパイク制御では、NOx触媒72aを硫黄被毒状態から殆ど回復させることができない。これが為、このNOx触媒72aをより高温状態にして還元雰囲気に曝さなければ、NOx触媒72aに吸蔵されているSOxを取り除くことができない。従って、本実施例3の硫黄被毒再生運転モードにおいては、過濃側への空燃比制御量を大きくし、できる限り濃度の濃い過濃空燃比で運転させることによって排気ガス温度の高温化を図ることが好ましい。 Here, since the sulfate is in a more stable state than the nitrate, the NOx catalyst 72a can hardly be recovered from the sulfur poisoning state by the rich spike control for a very short time, such as during NOx reduction. For this reason, the SOx stored in the NOx catalyst 72a cannot be removed unless the NOx catalyst 72a is heated to a higher temperature and exposed to a reducing atmosphere. Therefore, in the sulfur poisoning regeneration operation mode of the third embodiment, the exhaust gas temperature is raised by increasing the air-fuel ratio control amount to the over-concentration side and operating at the over-concentration over-concentration air-fuel ratio as much as possible. It is preferable to plan.
しかしながら、燃焼室CC内に導かれる燃料がPMやスモークを発生させ易い性状のものである場合には、その際の運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)にもよるが、空燃比が過濃側に制御されるに従ってPMやスモークが発生し易くなる。 However, if the fuel introduced into the combustion chamber CC is of a nature that easily generates PM or smoke, the air-fuel ratio will depend on the operating conditions (engine speed Ne and engine load Kl) at that time. PM and smoke are more likely to occur as controlled to the over-rich side.
そこで、本実施例3においては、通常運転モードから硫黄被毒再生運転モードへと切り替えられた際に、燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0と運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)に応じて、PMやスモーク発生を抑えつつ、NOx触媒72aを硫黄被毒状態から回復させることが可能な硫黄被毒再生運転時の目標空燃比の設定を行う。 Therefore, in the third embodiment, when switching from the normal operation mode to the sulfur poisoning regeneration operation mode, the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself guided into the combustion chamber CC and the operation condition (engine speed) In accordance with Ne and engine load Kl), the target air-fuel ratio at the time of the sulfur poisoning regeneration operation capable of recovering the NOx catalyst 72a from the sulfur poisoning state while suppressing the generation of PM and smoke is set.
具体的に、本実施例3においても、前述した実施例1のリッチスパイク制御時と同様に、その燃焼室CC内に導かれる燃料自体のPM・スモーク抑制度合いS0と運転条件(機関回転数Ne及び機関負荷Kl)に基づいて、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSを求める。そして、ここでは、そのPM・スモーク抑制度合いSに応じて、硫黄被毒再生運転時にPMやスモーク発生の抑制とNOx触媒72aの硫黄被毒状態からの回復効果を両立させることが可能な目標空燃比を算出する。そのPM・スモーク抑制度合いS0,Sについては、前述した実施例1のリッチスパイク制御時のときと同様にして求める。 Specifically, also in the third embodiment, similarly to the rich spike control of the first embodiment described above, the PM / smoke suppression degree S0 of the fuel itself guided into the combustion chamber CC and the operating condition (the engine speed Ne). And PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating conditions is obtained based on the engine load Kl). Here, according to the PM / smoke suppression degree S, the target sky that can achieve both suppression of PM and smoke generation and recovery effect from the sulfur poisoning state of the NOx catalyst 72a during the sulfur poisoning regeneration operation. Calculate the fuel ratio. The PM / smoke suppression levels S0 and S are obtained in the same manner as in the rich spike control of the first embodiment.
ここで、その運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高い(即ち、PMやスモークが発生し難い)場合には、過濃側への空燃比制御量を大きくしてもPMやスモークの発生を抑えることができ、寧ろ空燃比をより過濃側へと制御することで上記の如くNOx触媒72aに吸蔵されたSOxを取り除き易くなる。その反面、そのPM・スモーク抑制度合いSが低い(即ち、PMやスモークが発生し易い)場合には、過濃側への空燃比制御量を大きくしてしまうとPMやスモークが発生してしまう。 Here, when the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC corresponding to the operating condition is high (that is, PM and smoke are not easily generated), the air-fuel ratio control amount to the rich side is controlled. Even if it is increased, the generation of PM and smoke can be suppressed, and rather, the SOx occluded in the NOx catalyst 72a as described above can be easily removed by controlling the air-fuel ratio to a richer side. On the other hand, when the PM / smoke suppression degree S is low (that is, PM and smoke are likely to be generated), PM and smoke will be generated if the air-fuel ratio control amount to the over-rich side is increased. .
従って、本実施例3においては、その運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高くなるにつれて過濃側への空燃比制御量を大きくした目標空燃比が設定されるように、図10に示す硫黄被毒再生運転時の目標空燃比設定マップデータを予め用意しておく。尚、この図10においては、硫黄被毒再生運転時に過濃燃焼させるべく過濃空燃比へと設定される目標空燃比設定マップデータを例示しているが、この目標空燃比設定マップデータについては、理論空燃比にも設定可能なものであってもよい。 Therefore, in the third embodiment, the target air-fuel ratio, in which the air-fuel ratio control amount to the rich side is increased as the PM Smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC corresponding to the operating condition becomes higher, is obtained. The target air-fuel ratio setting map data for the sulfur poisoning regeneration operation shown in FIG. 10 is prepared in advance so as to be set. In FIG. 10, the target air-fuel ratio setting map data set to the rich air-fuel ratio to be overburned during the sulfur poisoning regeneration operation is illustrated, but the target air-fuel ratio setting map data is illustrated. The stoichiometric air-fuel ratio may also be settable.
以下に、本実施例3の多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置における硫黄被毒再生運転時の目標空燃比設定動作の一例を図11のフローチャートに基づき説明する。 Hereinafter, an example of the target air-fuel ratio setting operation during the sulfur poisoning regeneration operation in the exhaust gas purification control apparatus of the multifuel internal combustion engine of the third embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
先ず、本実施例3の電子制御装置1は、前述した実施例1の場合と同様にして、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSを求める(ステップST41〜ST43)。 First, the electronic control unit 1 according to the third embodiment obtains the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating conditions in the same manner as in the first embodiment (step ST41). ~ ST43).
そして、本実施例3の電子制御装置1の空燃比制御手段は、その運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSに適合する硫黄被毒再生運転時の目標空燃比を上述した図10の目標空燃比設定マップデータから算出して設定する(ステップST44)。 Then, the air-fuel ratio control means of the electronic control unit 1 of the third embodiment uses the target air-fuel ratio in the sulfur poisoning regeneration operation that matches the PM / smoke suppression degree S according to the operation conditions as described above in FIG. It is calculated and set from the air-fuel ratio setting map data (step ST44).
このように、本実施例3の多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置は、硫黄被毒再生運転を行う際に、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高いほど過濃側への空燃比制御量を大きくして理論空燃比から過濃空燃比の間で目標空燃比を設定し、この過濃側の目標空燃比の下で圧縮自着火拡散燃焼モード運転させる。 As described above, the exhaust gas purification control apparatus for the multi-fuel internal combustion engine according to the third embodiment performs the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operation condition when performing the sulfur poisoning regeneration operation. The higher the air-fuel ratio, the larger the air-fuel ratio control amount to the rich side, and the target air-fuel ratio is set between the stoichiometric air-fuel ratio and the rich air-fuel ratio. Run in mode.
従って、この多種燃料内燃機関においては、その運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSが高くなるにつれて、PMやスモーク発生を抑え易くなり、更に、NOx触媒72aに吸蔵されているSOxがより高温の還元雰囲気に曝されるので、多くのSOxが取り除かれ易くなる。一方、この多種燃料内燃機関においては、運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSが低いときには過濃側への空燃比制御量が小さくなっているので、SOxの還元を行いながらも、PMやスモークの発生を抑えることができる。これが為、この多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置によれば、硫黄被毒再生運転時にPMやスモーク発生を抑制しながらも、そのPM・スモーク抑制度合いSに適したNOx触媒72aの良好な硫黄被毒状態からの回復効果を得ることができる。 Therefore, in this multi-fuel internal combustion engine, as the PM / smoke suppression degree S corresponding to the operating conditions increases, it becomes easier to suppress PM and smoke generation, and the SOx occluded in the NOx catalyst 72a becomes higher in temperature. Therefore, a lot of SOx is easily removed. On the other hand, in this multi-fuel internal combustion engine, when the PM / smoke suppression degree S according to the operating conditions is low, the air-fuel ratio control amount to the rich side is small, so while reducing the SOx, Smoke generation can be suppressed. Therefore, according to the exhaust gas purification control device of the multi-fuel internal combustion engine, while suppressing the generation of PM and smoke during the sulfur poisoning regeneration operation, the good sulfur of the NOx catalyst 72a suitable for the PM / smoke suppression degree S is achieved. A recovery effect from the poisoned state can be obtained.
ところで、本実施例3においても、燃料含有割合制御手段によって第1燃料F1と第2燃料F2の燃料混合比率を0対10から10対0までの間で任意に設定させることができる。これが為、本実施例3の多種燃料内燃機関においても、全燃料の中で相対的にPM・スモーク抑制度合いS0の高い第2燃料F2(ガソリン)のみで運転させることもできれば、この第2燃料F2の混合割合を多くした混合燃料で運転させることも可能である。従って、上述した硫黄被毒再生運転時の目標空燃比を設定する際には、相対的にPM・スモーク抑制度合いS0の高い第2燃料F2のみ又は当該第2燃料F2の混合割合を多くした混合燃料で運転させるものとして目標空燃比の算出を行ってもよい。これにより、この場合には、運転条件に応じた燃焼室CC内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いSが高くなるので、更に過濃側へと硫黄被毒再生運転時の目標空燃比を設定することができるようになり、PMやスモークの発生を抑制しながら、NOx触媒72aに吸蔵された更に多くのSOxを取り除くことができる。 Incidentally, also in the third embodiment, the fuel mixing ratio control means can arbitrarily set the fuel mixing ratio of the first fuel F1 and the second fuel F2 between 0:10 and 10: 0. For this reason, even in the multifuel internal combustion engine of the third embodiment, if it is possible to operate only with the second fuel F2 (gasoline) having a relatively high PM / smoke suppression degree S0 among all the fuels, It is also possible to operate with a mixed fuel in which the mixing ratio of F2 is increased. Therefore, when setting the target air-fuel ratio during the above-described sulfur poisoning regeneration operation, only the second fuel F2 having a relatively high PM / smoke suppression degree S0 or a mixture in which the mixing ratio of the second fuel F2 is increased is used. The target air-fuel ratio may be calculated as an operation with fuel. As a result, in this case, the PM / smoke suppression degree S of the fuel guided into the combustion chamber CC according to the operating conditions increases, so that the target air-fuel ratio at the time of the sulfur poisoning regeneration operation is further increased to the rich side. Thus, it is possible to remove more SOx occluded in the NOx catalyst 72a while suppressing the generation of PM and smoke.
以上示したように、本実施例3の多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置は、PMやスモーク発生の抑制とNOx触媒72aの硫黄被毒状態からの回復効果を両立させている。 As described above, the exhaust gas purification control apparatus for the multi-fuel internal combustion engine of the third embodiment achieves both the suppression of PM and smoke generation and the recovery effect from the sulfur poisoning state of the NOx catalyst 72a.
しかしながら、これまで説明した態様においては、硫黄被毒再生運転時の運転時間(以下、「硫黄被毒再生運転時間」という。)について詳細に言明していないので、この硫黄被毒再生運転時間が短すぎればNOx触媒72aに吸蔵されている全てのSOxを取り除くことができず、また、この硫黄被毒再生運転時間が長すぎればその全てのSOxを除去し終えているにも拘わらず過濃燃焼されて無駄な燃料消費が行われてしまう。 However, since the operation time during the sulfur poisoning regeneration operation (hereinafter referred to as “sulfur poisoning regeneration operation time”) is not described in detail in the embodiments described so far, this sulfur poisoning regeneration operation time is not described. If it is too short, all of the SOx stored in the NOx catalyst 72a cannot be removed, and if this sulfur poisoning regeneration operation time is too long, it is excessively concentrated even though all of the SOx has been removed. It is burned and wasteful fuel consumption occurs.
そこで、ここでは、その硫黄被毒再生運転時間を考慮に入れ、その夫々の態様においてNOx触媒72aの全てのSOxを過不足無く取り除くことの可能な排気浄化制御装置について図12のフローチャートに基づき説明する。 Therefore, here, an exhaust purification control apparatus capable of removing all the SOx of the NOx catalyst 72a without excess or deficiency in each of the modes will be described with reference to the flowchart of FIG. To do.
最初に、この際の電子制御装置1には、上述した図11のフローチャートのときと同様にして、運転条件に応じたPM・スモーク抑制度合いSに適合する硫黄被毒再生運転時の目標空燃比を求める(ステップST41〜ST44)。 First, in the electronic control unit 1 at this time, the target air-fuel ratio at the time of the sulfur poisoning regeneration operation that conforms to the PM / smoke suppression degree S according to the operation conditions is performed in the same manner as in the flowchart of FIG. Is obtained (steps ST41 to ST44).
そして、この電子制御装置1は、その目標空燃比に応じた硫黄被毒再生運転時間を求めて設定する(ステップST45)。 And this electronic control unit 1 calculates | requires and sets the sulfur poisoning reproduction | regeneration operation time according to the target air fuel ratio (step ST45).
ここで、上述したように、硫黄被毒状態からの回復効果は、空燃比が過濃側へと濃くなるほどに高くなる。これが為、ある基準の過濃空燃比で基準の硫黄被毒再生運転時間だけ運転させることによってNOx触媒72aの全てのSOxが還元されると仮定した場合、そのSOxの吸蔵量が同じで且つ同じ時間だけ硫黄被毒再生運転されたときには、目標空燃比が基準の過濃空燃比よりも希薄側にあれば、全てのSOxを取り除くことができず、目標空燃比が基準の過濃空燃比よりも過濃側にあれば、全てのSOxを除去し終えているにも拘わらず無駄に燃料が消費されてしまう。 Here, as described above, the effect of recovery from the sulfur poisoning state increases as the air-fuel ratio becomes richer. For this reason, when it is assumed that all SOx of the NOx catalyst 72a is reduced by operating for a reference sulfur poisoning regeneration operation time at a reference rich air-fuel ratio, the storage amount of the SOx is the same and the same. When the sulfur poisoning regeneration operation is performed for a certain amount of time, if the target air-fuel ratio is leaner than the reference over-rich air-fuel ratio, all SOx cannot be removed, and the target air-fuel ratio exceeds the reference over-rich air-fuel ratio. However, if it is on the rich side, fuel is wasted even though all the SOx has been removed.
そこで、硫黄被毒再生運転時間については、目標空燃比が過濃側へと濃くなるに従って短くなるように設定する。例えば、ここでは、そのような両者の関係を予め実験やシミュレーションの結果に基づいて設定しておいた図13に示す硫黄被毒再生運転時間設定マップデータを用いて求めさせる。 Therefore, the sulfur poisoning regeneration operation time is set so as to become shorter as the target air-fuel ratio becomes richer. For example, here, the relationship between the two is obtained by using the sulfur poisoning regeneration operation time setting map data shown in FIG. 13 which has been set in advance based on the results of experiments and simulations.
これにより、この多種燃料内燃機関は、その目標空燃比に応じた最適な硫黄被毒再生運転時間だけ硫黄被毒再生運転を行うので、NOx触媒72aに吸蔵されている全てのSOxを過不足無く取り除くことができる。従って、この多種燃料内燃機関においては、そのような硫黄被毒再生運転時間を設定することによって、無駄な燃料消費量の増加を抑制しながら全てのSOxを取り除くことができるようになり、また、NOx触媒72aの高温状態を必要最小限の持続時間に抑えることができるので、このNOx触媒72aの劣化や破損を最小に留めることができる。 As a result, the multi-fuel internal combustion engine performs the sulfur poisoning regeneration operation only for the optimum sulfur poisoning regeneration operation time corresponding to the target air-fuel ratio, so that all the SOx stored in the NOx catalyst 72a can be obtained without excess or deficiency. Can be removed. Therefore, in this multi-fuel internal combustion engine, by setting such a sulfur poisoning regeneration operation time, it becomes possible to remove all SOx while suppressing an increase in wasteful fuel consumption, Since the high temperature state of the NOx catalyst 72a can be suppressed to the necessary minimum duration, deterioration and breakage of the NOx catalyst 72a can be minimized.
ところで、上述した各実施例1〜3においては圧縮自着火拡散燃焼モードでのみ運転される多種燃料内燃機関について例示したが、その各実施例1〜3における夫々の排気浄化制御装置は、例えば、これ以外の燃焼形態を有する下記の如き多種燃料内燃機関に対しても適用することができ、これらと同様の効果を奏することができる。 By the way, in each of the above-described first to third embodiments, the multi-fuel internal combustion engine that is operated only in the compression auto-ignition diffusion combustion mode has been illustrated, but each exhaust purification control device in each of the first to third embodiments includes, for example, The present invention can be applied to the following multi-fuel internal combustion engines having other combustion modes, and the same effects as these can be obtained.
例えば、その各実施例1〜3においてPM・スモーク抑制度合いS0の高い蒸発性の良好な燃料を使用する場合には、混合燃料の着火性が低下してしまうので、運転条件に応じた燃焼室CC内の着火性如何によって、混合燃料を圧縮空気中に噴射させたとしても自己着火できない又は自己着火後に失火してしまう等の不都合を生じさせる可能性がある。これが為、かかる場合には、着火補助を行って圧縮自着火拡散燃焼モード運転させることが好ましく、その各実施例1〜3の多種燃料内燃機関に図14に示す点火プラグ81を配設し、この点火プラグ81の火花点火によって着火を補助しながら圧縮自着火拡散燃焼(スパークアシスト圧縮自着火拡散燃焼)させる多種燃料内燃機関を用いればよい。
For example, in each of the first to third embodiments, when a fuel having a high PM / smoke suppression degree S0 and a good vaporization property is used, the ignitability of the mixed fuel is deteriorated, so that the combustion chamber corresponding to the operating conditions is used. Depending on the ignitability within the CC, even if the mixed fuel is injected into the compressed air, there is a possibility of causing inconvenience such as inability to self-ignite or misfiring after self-ignition. For this reason, in such a case, it is preferable to perform compression auto-ignition diffusion combustion mode operation by assisting ignition, and the multi-fuel internal combustion engine of each of the first to third embodiments is provided with a
また、圧縮自着火拡散燃焼モード以外の燃焼形態として代表的なものには予混合火花点火火炎伝播燃焼モードが知られており、この予混合火花点火火炎伝播燃焼モードのみで運転される多種燃料内燃機関に各実施例1〜3における夫々の排気浄化制御装置を適用してもよい。 Further, as a typical combustion mode other than the compression auto-ignition diffusion combustion mode, a premixed spark ignition flame propagation combustion mode is known, and a multi-fuel internal combustion engine operated only in this premixed spark ignition flame propagation combustion mode is known. You may apply each exhaust gas purification control apparatus in each Examples 1-3 to an engine.
その予混合火花点火火炎伝播燃焼モードとは、燃料と空気を予め混ぜ合わせた燃焼室CC内の予混合気に火花点火にて火種を与え、その火種を中心にして火炎を伝播させながら燃焼を進行させる燃焼形態のことであり、一般に、ガソリンやアルコール燃料に代表される蒸発性の高い燃料が適している。この予混合火花点火火炎伝播燃焼モードには、均質に混ぜ合わされた予混合気に対して点火を行う均質燃焼や、点火手段の周囲に濃度の高い予混合気を形成すると共に更にその周囲に希薄予混合気を形成し、その濃い予混合気に対して点火を行う成層燃焼などの燃焼形態も含む。 In the premixed spark ignition flame propagation combustion mode, the premixed gas in the combustion chamber CC in which fuel and air are mixed in advance is given a spark by spark ignition, and combustion is performed while propagating the flame around the fire type. It is a combustion mode to be advanced, and generally a highly evaporative fuel represented by gasoline or alcohol fuel is suitable. In this premixed spark ignition flame propagation combustion mode, homogeneous combustion for igniting a homogeneously mixed premixed gas or a highly concentrated premixed gas is formed around the ignition means, and further, a lean mixture is formed around the premixed spark ignition flame propagation combustion mode. It includes a combustion mode such as stratified combustion in which a premixed gas is formed and ignition is performed on the rich premixed gas.
例えば、この種の多種燃料内燃機関は、図14に示す多種燃料内燃機関と同様の部品からなるものによっても構成することができ、また、各実施例1〜3の多種燃料内燃機関において燃料供給装置50を図15に示す燃料供給装置150へと置き換え、更に、点火プラグ81を配設することによっても構成できる。
For example, this type of multi-fuel internal combustion engine can also be constituted by components similar to those of the multi-fuel internal combustion engine shown in FIG. The
その図15に示す燃料供給装置150は、各実施例1〜3の燃料供給装置50の燃料混合手段53よりも燃料供給方向下流側を変更したものであり、その燃料混合手段53で生成された混合燃料を燃料通路154に吐出する燃料ポンプ155と、その燃料通路154の混合燃料を夫々の気筒に分配するデリバリ通路156と、このデリバリ通路156から供給された混合燃料を夫々の気筒の吸気ポート11bに噴射する各気筒の燃料噴射弁157と、を備えて構成している。
The
更に別の多種燃料内燃機関としては上述した圧縮自着火拡散燃焼モードと予混合火花点火火炎伝播燃焼モードの双方の燃焼モードで運転されるものが考えられ、これに各実施例1〜3における夫々の排気浄化制御装置を適用してもよい。 Further, another multi-fuel internal combustion engine may be operated in both the compression auto-ignition diffusion combustion mode and the premixed spark ignition flame propagation combustion mode described above. The exhaust purification control apparatus may be applied.
例えば、この種の多種燃料内燃機関は、各実施例1〜3の多種燃料内燃機関において燃料供給装置50を図16に示す燃料供給装置250へと置き換え、更に、点火プラグ81を配設することによって構成できる。この図16に示す燃料供給装置250は、各実施例1〜3の燃料供給装置50の各種構成部品に加えて、上述した図15に示す燃料供給装置150と同様の燃料通路154,燃料ポンプ155,デリバリ通路156及び燃料噴射弁157を設けたものである。
For example, in this type of multi-fuel internal combustion engine, in the multi-fuel internal combustion engine of each of the first to third embodiments, the
また更に別の多種燃料内燃機関としては上述した図16に示す多種燃料内燃機関において燃料毎に燃料供給経路を設けたものが考えられ、これに各実施例1〜3における夫々の排気浄化制御装置を適用してもよい。 Further, as another multi-fuel internal combustion engine, there can be considered a multi-fuel internal combustion engine shown in FIG. 16 provided with a fuel supply path for each fuel. May be applied.
例えば、この種の多種燃料内燃機関は、その図16に示す多種燃料内燃機関において燃料供給装置250を図17に示す燃料供給装置350へと置き換えることによって構成することができる。
For example, this type of multi-fuel internal combustion engine can be configured by replacing the
この図17に示す燃料供給装置350は、燃焼室CC内に第1燃料F1を直接噴射する第1燃料供給経路と、吸気ポート11bに第2燃料F2を噴射する第2燃料供給経路と、を備えたものである。その第1燃料供給経路は、第1燃料F1を第1燃料タンク41Aから吸い上げて第1燃料通路351Aに送出する第1フィードポンプ352Aと、その第1燃料通路351Aの第1燃料F1を高圧燃料通路354Aに圧送する高圧燃料ポンプ355Aと、その高圧燃料通路354Aの第1燃料F1を夫々の気筒に分配する第1デリバリ通路356Aと、この第1デリバリ通路356Aから供給された第1燃料F1を燃焼室CC内に噴射する各気筒の燃料噴射弁357Aと、を備えている。一方、第2燃料供給経路は、第2燃料F2を第2燃料タンク41Bから吸い上げて第2燃料通路351Bに送出する第2フィードポンプ352Bと、その第2燃料通路351Bの第2燃料F2を夫々の気筒に分配する第2デリバリ通路356Bと、この第2デリバリ通路356Bから供給された第2燃料F2を吸気ポート11bに噴射する各気筒の燃料噴射弁357Bと、を備えている。
The
以上のように、本発明に係る多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置は、排気浄化手段の状態に応じて空燃比を現状よりも過濃側へと制御した際のPMやスモークの発生を抑制させる技術に有用である。 As described above, the exhaust gas purification control apparatus for a multi-fuel internal combustion engine according to the present invention suppresses the generation of PM and smoke when the air-fuel ratio is controlled to be richer than the current state according to the state of the exhaust gas purification means. Useful for technology
1 電子制御装置
41A 第1燃料タンク
41B 第2燃料タンク
72 排気浄化手段
72a NOx触媒
73 スモークセンサ
74,75 圧力センサ
F1 第1燃料
F2 第2燃料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
排気浄化手段の状態に従って燃焼時の空燃比を現状よりも過濃側に制御する際、運転条件に応じた燃焼室内に導かれる燃料のPM・スモーク抑制度合いが高いほど前記過濃側への空燃比制御量を大きくし、前記過濃側への制御の際更に前記燃焼室内に導かれる燃料中におけるPM・スモーク抑制度合いの高い燃料の含有割合を多くし、そのときにPM捕集装置によるPMやスモークの捕集量が所定よりも少なければ、前記過濃側への空燃比制御量を更に大きくすることを特徴とする多種燃料内燃機関の排気浄化制御装置。 In an exhaust purification control apparatus for a multi-fuel internal combustion engine operated using at least one of at least two types of fuels having different properties,
When the air-fuel ratio at the time of combustion is controlled to be richer than the current state according to the state of the exhaust gas purification means, the higher the degree of PM / smoke suppression of the fuel guided into the combustion chamber according to the operating conditions, the higher the air-fuel ratio to the richer side. When the control to the rich side is increased , the fuel ratio with a high degree of PM / smoke suppression in the fuel introduced into the combustion chamber is increased during the control to the rich side, and at that time, the PM by the PM trapping device is increased. If the trapped amount of smoke or smoke is less than a predetermined amount, the exhaust gas purification control device for a multi-fuel internal combustion engine further increases the control amount of the air-fuel ratio to the rich side.
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