柴油发动机控制装置制造方法及图纸

提供一种柴油发动机控制装置，该柴油发动机控制装置构成为利用催化剂温度之外的方法高精度地评价SCR催化剂的活性状态，并且在SCR催化剂处于非活性的状态下控制发动机控制参数，以降低NOx排出量。发动机控制单元(60)和SCR催化剂(30)，发动机控制单元包括：设定发动机控制参数的参数设定部(60a)、基于发动机控制参数控制发动机的运转状态的运转控制部(60b)和判定SCR催化剂的NOx净化状态的净化状态判定部(60c)，参数设定部(60a)在利用净化状态判定部(60c)判定的SCR催化剂(30)的NOx净化状态低于规定的NOx净化状态的情况下，设定发动机控制参数，以使从发动机排出的排气的NOx排出量降低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柴油发动机控制装置
本专利技术涉及柴油发动机控制装置，该柴油发动机控制装置具备净化排气中的NOx的SCR催化剂。
技术介绍
在具备净化排气中的NOx的SCR催化剂的柴油发动机控制装置中，存在在发动机起动后和排气温度低的低负荷运转持续的情况下，催化剂不能到达活性温度，催化剂的NOx净化状态持续低下，不能充分进行NOx的净化的课题。在专利文献1～4中，公开了以下技术：根据催化剂温度控制发动机的运转状态，尤其是在催化剂温度达到活性温度的情况下，为了提高燃油经济性，控制EGR率、燃料喷射压力及燃料喷射正时等各种发动机控制参数以进行发动机控制。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开2003-301737号公报专利文献2：(日本)特开2006-37769号公报专利文献3：(日本)特开2006-200473号公报专利文献4：(日本)特许2011-241775号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在根据催化剂温度控制发动机的运转状态的情况下，如果催化剂温度的测定精度低，则存在不能准确评价催化剂的活性状态的问题。通常，催化剂的温度能够根据设置在催化剂附近的温度传感器所测定的排气温度等来掌握，因此在与实际的催化剂温度之间存在偏差。本专利技术的至少一实施方式是鉴于上述现有技术问题而做出的，其目的在于提供一种柴油发动机控制装置，该柴油发动机控制装置构成为利用催化剂温度之外的方法高精度地评价SCR催化剂的活性状态，并且在SCR催化剂处于非活性状态的情况下，控制发动机控制参数以降低NOx排出量。用于解决技术问题的技术方案为了达成上述目的，本专利技术的至少一实施方式的柴油发动机控制装置具备：柴油发动机；控制所述柴油发动机的运转状态的发动机控制单元；净化从所述柴油发动机排出的排气中的NOx的SCR催化剂，该柴油发动机控制装置的特征在于，所述发动机控制单元包括：设定所述柴油发动机的发动机控制参数的参数设定部；基于利用所述参数设定部设定的发动机控制参数来控制所述柴油发动机的运转状态运转控制部；判定所述SCR催化剂的NOx净化状态的净化状态判定部，所述参数设定部构成为在利用所述净化状态判定部判定的所述SCR催化剂的NOx净化状态低于规定的NOx净化状态的情况下，设定所述发动机控制参数，以降低从所述柴油发动机排出的排气的NOx排出量。以这种方式构成的柴油发动机控制装置具备判定SCR催化剂的NOx净化状态的净化状态判定部，通过判定SCR催化剂的NOx净化状态来评价SCR催化剂的活性状态。然后，在SCR催化剂的NOx净化状态低于规定的NOx净化状态的情况下，通过利用参数设定部设定发动机控制参数，以降低从柴油发动机排出的排气的NOx排出量，从而预先防止在SCR催化剂处于非活性状态时大量的NOx排出到外部。并且，在本专利技术一实施方式中，所述发动机控制参数包括EGR率、燃料喷射压力或燃料喷射正时中的至少一个。在以这种方式构成的情况下，在SCR催化剂的NOx净化状态低于规定的NOx净化状态的情况下，通过提高EGR率(通过使排气的再循环量增加)能够使燃烧温度降低、NOx排出量降低。并且，通过降低燃料喷射压力而使燃烧效率降低，能够使燃烧温度降低、NOx排出量降低。并且，通过使燃料喷射正时延迟而降低燃烧压力，能够使燃烧温度降低、NOx排出量降低。并且，在本专利技术一实施方式中，所述净化状态判定部构成为基于所述SCR催化剂的NOx净化率判定所述NOx净化状态。在以这种方式构成的情况下，能够以NOx净化率定量地掌握SCR催化剂的NOx净化状态，因此能够在精度良好地评价NOx净化状态的基础上设定发动机控制参数。并且，在本专利技术一实施方式中，所述净化状态判定部构成为根据利用NOx传感器测定的所述SCR催化剂的上游及下游的排气的NOx浓度，计算出所述SCR催化剂的NOx净化率，基于该计算出的NOx净化率判定所述NOx净化状态。在以这种方式构成的情况下，能够准确地掌握SCR催化剂的NOx净化率，因此能够精度良好地评价NOx净化状态。并且，在本专利技术一实施方式中，所述发动机控制单元包括基于所述柴油发动机的发动机转速及燃料喷射量，推定从所述柴油发动机排出的排气的NOx浓度的NOx浓度推定部，所述净化状态判定部构成为根据利用所述NOx浓度推定部推定的NOx浓度和利用NOx传感器测定的所述SCR催化剂的下游的排气中的NOx浓度，计算出所述SCR催化剂的NOx净化率，基于该计算出的NOx净化率判定所述NOx净化状态。在以这种方式构成的情况下，不需要在SCR催化剂的上游侧安装NOx传感器，因此能够实现成本的降低。并且，在本专利技术一实施方式中，所述柴油发动机控制装置具备向所述SCR催化剂的上游的排气中喷射尿素水的尿素水喷射装置，所述净化状态判定部构成为基于是否从所述尿素水喷射装置喷射尿素水来判定所述NOx净化状态。在以这种方式构成的情况下，利用是否从尿素水喷射装置喷出尿素水这一极为简单的判定基准，能够判定NOx净化状态。并且，在本专利技术一实施方式中，所述发动机控制单元包括对从发动机起动开始的经过时间进行计时的经过时间计时部，所述净化状态判定部构成为基于从所述发动机起动开始的经过时间，判定所述NOx净化状态。在以这种方式构成的情况下，利用从发动机起动开始的经过时间这一极为简单的判定要素，能够判定NOx净化状态。专利技术的效果根据本专利技术的至少一实施方式，能够提供一种柴油发动机控制装置，该柴油发动机控制装置构成为通过判定SCR催化剂的NOx净化状态，能够高精度地评价SCR催化剂的活性状态，并且在SCR催化剂处于非活性的状态下，控制发动机控制参数以降低NOx排出量。附图说明图1是表示本专利技术一实施方式的柴油发动机控制装置的系统构成的框图。图2是表示本专利技术一实施方式的ECU的构成的框图。图3是表示各种发动机控制参数与NOx排出量的关系的说明图。图4是关于各种发动机控制参数的控制脉谱图。图5是表示本专利技术一实施方式的柴油发动机控制装置的系统构成的框图。图6是表示本专利技术一实施方式的ECU的构成的框图。图7是表示本专利技术一实施方式的NOx排出量脉谱的图。图8是表示本专利技术一实施方式的ECU的构成的框图。图9是表示本专利技术一实施方式的ECU的构成的框图。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的实施方式详细地进行说明。其中，本专利技术的范围不限于以下实施方式。以下实施方式所记载的构件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不是用于限定本专利技术，只不过是说明例。＜第一实施方式＞图1是表示本专利技术一实施方式的柴油发动机控制装置的系统构成的框图。首先，参照图1，对本实施方式的柴油发动机控制装置1的整体构成进行说明。如图1所示，本实施方式的柴油发动机控制装置1具备：柴油发动机10；控制柴油发动机10的运转状态的发动机控制单元(以下称为“ECU”)60；向柴油发动机10送给进气(空气)的进气通路12；从柴油发动机10排出的排气所通过的排气通路14。图中的箭头i、e、c分别表示进气、排气及再循环的排气的流动方向。在柴油发动机10中，加压存储在共轨喷射系统26中的高压燃料从燃料喷射装置24朝向燃烧室10a喷射。在共轨喷射系统26中从供给泵28供给有高压燃料。ECU60通过相对于这些燃料喷射装置24及供给泵28发送控制信号，来控制喷射到燃烧室10a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油发动机控制装置，具备：柴油发动机；发动机控制单元，其控制所述柴油发动机的运转状态；SCR催化剂，其净化从所述柴油发动机排出的排气中的NOx，该柴油发动机控制装置的特征在于，所述发动机控制单元包括：参数设定部，其设定所述柴油发动机的发动机控制参数；运转控制部，其基于利用所述参数设定部设定的发动机控制参数控制所述柴油发动机的运转状态；净化状态判定部，其判定所述SCR催化剂的NOx净化状态，所述参数设定部构成为在利用所述净化状态判定部判定的所述SCR催化剂的NOx净化状态低于规定的NOx净化状态的情况下，设定所述发动机控制参数，以降低从所述柴油发动机排出的排气的NOx排出量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种柴油发动机控制装置，具备：柴油发动机；发动机控制单元，其控制所述柴油发动机的运转状态；SCR催化剂，其净化从所述柴油发动机排出的排气中的NOx，该柴油发动机控制装置的特征在于，所述发动机控制单元包括：参数设定部，其设定所述柴油发动机的发动机控制参数；运转控制部，其基于利用所述参数设定部设定的发动机控制参数控制所述柴油发动机的运转状态；净化状态判定部，其计算出所述SCR催化剂的NOx净化率，所述发动机控制参数包括EGR率、燃料喷射压力及燃料喷射正时这三个，所述参数设定部存储有控制脉谱，所述控制脉谱以所述柴油发动机的发动机转速及燃料喷射量为输入变量输出发动机控制参数，包括高NOx净化状态用控制脉谱及低NOx净化状态用控制脉谱这两种控制脉谱，所述高NOx净化状态用控制脉谱适用于所述SCR催化剂的NOx净化率在第一阈值以上的情况，所述低NOx净化状态用控制脉谱适用于所述SCR催化剂的NOx净化率在低于第一阈值的第二阈值以下的情况，且与所述高NOx净化状态用控制脉谱相比，输出使从所述柴油发动机排出的排气的NOx排出量降低的发动机控制参数，对于三个发动机控制参数的每一个，都预先存储所述两种控制脉谱，在由所述净化状态判定部计算出的NOx净化率在所述第一阈值以上的情况下，将从所述高NOx净化状态用控制脉谱输出的发...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本高之，山田知秀，高柳恒，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP