QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
Diese Anmeldung ist auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-94787 basiert, welche am 7. Mai 2015 eingereicht wurde, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme mit eingebunden ist. This application is on the Japanese Patent Application No. 2015-94787 filed May 7, 2015, the disclosure of which is incorporated herein by reference.
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Abgasreinigungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung und die Abgasreinigungsvorrichtung hat einen Speicherkatalysator, welcher eine vorbestimmte Komponente in Abgas von der Maschine mit interner Verbrennung speichert. The present disclosure relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, and the exhaust gas purification device has a storage catalyst that stores a predetermined component in exhaust gas from the internal combustion engine.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Die meisten von Fahrzeugen, in welchen eine Maschine montiert ist, haben ein Abgasreinigungssystem, in welchem Abgas mit einem Katalysator gereinigt wird, welcher in der Abgaspassage einer Maschine mit interner Verbrennung installiert ist. Patentliteratur 1 beschreibt solch ein Abgasreinigungssystem, in welchem ein NOx-Speicherkatalysator in der Abgaspassage angeordnet ist, um NOx in dem Abgas zu speichern, und ein NOx-Sensor, um eine NOx-Konzentration zu erfassen, jeweils an der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des NOx-Speicherkatalysators angeordnet ist. Der Verschlechterungszustand des NOx-Speicherkatalysators wird basierend auf den Ausgaben der zwei NOx-Sensoren bestimmt. Most of vehicles in which an engine is mounted have an exhaust gas purification system in which exhaust gas is purified with a catalyst installed in the exhaust passage of an internal combustion engine. Patent Literature 1 describes such an exhaust gas purifying system in which a NOx trap catalyst is arranged in the exhaust passage to store NOx in the exhaust gas, and a NOx sensor for detecting a NOx concentration at the upstream side and the downstream side, respectively of the NOx storage catalyst is arranged. The deterioration state of the NOx trap catalyst is determined based on the outputs of the two NOx sensors.
STAND-DER-TECHNIK-LITERATUR STAND OF THE TECHNIQUE LITERATURE
PATENTLITERATUR Patent Literature
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Patentliteratur 1: JP 2001-32745 A Patent Literature 1: JP 2001-32745 A
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION
Mittlerweile ist es notwendig, teure NOx-Sensoren an sowohl der stromaufwärtigen Seite als auch der stromabwärtigen Seite des NOx-Speicherkatalysators in Patentliteratur 1 anzuordnen, um den Zustand des NOx-Speicherkatalysators zu bestimmen. Aus diesem Grund werden die Kosten des Abgasreinigungssystems hoch und die Kostenverringerungsanforderung kann nicht erfüllt werden. Meanwhile, it is necessary to arrange expensive NOx sensors on both the upstream side and the downstream side of the NOx trap catalyst in Patent Literature 1 to determine the state of the NOx trap catalyst. For this reason, the cost of the exhaust gas purification system becomes high and the cost reduction requirement can not be met.
Die vorliegende Offenbarung hat es zum Ziel, eine Abgasreinigungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung vorzusehen, welche in der Lage ist, einen Zustand eines Speicherkatalysators zu bestimmen, während die Kostenverringerungsanforderung erfüllt ist. The present disclosure aims to provide an exhaust gas purification device for an internal combustion engine capable of determining a state of a storage catalyst while meeting the cost reduction requirement.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Abgasreinigungsvorrichtung für eine Maschine mit interner Verbrennung Folgendes auf: einen Speicherkatalysator, welcher eine vorbestimmte Komponente in Abgas, welches von der Maschine mit interner Verbrennung ausgestoßen wird, durch eine Speicherreaktion speichert, in welcher die vorbestimmte Komponente mit einem Speichermaterial reagiert; einen Sensor, welcher eine Information bzw. Informationen erfasst, welche sich in Antwort auf einen Zustand der Speicherreaktion ändert bzw. ändern; und einen Bestimmungsteil, welcher einen Zustand, der der Saturierung unmittelbar vorangeht, basierend auf einer Ausgabe des Sensors bestimmt, wobei der Zustand, der der Sättigung unmittelbar vorangeht, einen Zustand repräsentiert, in dem eine Speichermenge des Speicherkatalysators sich einer Saturierung annähert und die Speicherreaktion beginnt, abzunehmen. According to one aspect of the present disclosure, an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine includes: a storage catalyst that stores a predetermined component in exhaust gas discharged from the internal combustion engine by a storage reaction in which the predetermined component is supplied with a combustion gas Storage material reacts; a sensor that detects information that changes in response to a state of the storage response; and a determination part that determines a state immediately preceding the saturation based on an output of the sensor, wherein the state immediately preceding the saturation represents a state in which a storage amount of the storage catalyst approaches saturation and the storage reaction starts , to decrease.
Wenn die Speicherfähigkeit hoch ist, wenn die Speichermenge des Speicherkatalysators gering ist, ist die Speicherreaktion aktiv und der Heizwert, welcher durch die Speicherreaktion verursacht wird, nimmt zu. Demzufolge erhöhen sich die Temperatur des Speicherkatalysators und die Temperatur des Abgases, welches durch den Speicherkatalysator hindurch tritt. Dann, wenn die Speichermenge des Speicherkatalysators zunimmt, um zu saturieren, und die Speicherfähigkeit nachlässt, nimmt die Speicherreaktion ab und der Heizwert, welcher durch die Speicherreaktion verursacht wird, nimmt ab. Demzufolge fallen die Temperatur des Speicherkatalysators und die Temperatur des Abgases, welches durch den Speicherkatalysator hindurch tritt. Das heißt, dass es eine Korrelation zwischen der Speichermenge des Speicherkatalysators und einer Information (beispielsweise Temperatur des Speicherkatalysators und Temperatur des Abgases), welche sich in Antwort auf den Zustand der Speicherreaktion ändert, gibt. When the storage capacity is high, when the storage amount of the storage catalyst is small, the storage reaction is active and the calorific value caused by the storage reaction increases. As a result, the temperature of the storage catalyst and the temperature of the exhaust gas passing through the storage catalyst increase. Then, when the storage amount of the storage catalyst increases to saturate and the storage ability decreases, the storage reaction decreases and the calorific value caused by the storage reaction decreases. As a result, the temperature of the storage catalyst and the temperature of the exhaust pass through the storage catalyst. That is, there is a correlation between the storage amount of the storage catalyst and information (for example, temperature of the storage catalyst and temperature of the exhaust gas) that changes in response to the state of the storage reaction.
Demnach kann ein Zustand, welcher der Saturierung des Speicherkatalysators unmittelbar vorangeht (d. h. ein Zustand, in dem die Speichermenge des Speicherkatalysators sich einer Saturierung annähert, und die Speicherreaktion abzunehmen beginnt) durch ein Überwachen der Ausgabe des Sensors bestimmt werden, welcher die Information erfasst, welche sich in Antwort auf den Zustand der Speicherreaktion ändert. In diesem Fall kann der Zustand des Speicherkatalysators ohne zwei Sensoren bestimmt werden, welche jeweils an der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Speicherkatalysators platziert sind, um die Konzentration einer vorbestimmten Komponente zu erfassen. Demnach können die Kosten des Abgasreinigungssystems durch ein Verringern der Anzahl der teuren Sensoren verringert werden, welche die Konzentration der vorbestimmten Komponente erfassen. Thus, a state immediately preceding the saturation of the storage catalyst (ie, a state in which the storage amount of the storage catalyst approaches saturation and the storage reaction begins to decrease) may be determined by monitoring the output of the sensor detecting the information changes in response to the state of the storage reaction. In this case, the state of the storage catalyst can be determined without two sensors placed respectively on the upstream side and the downstream side of the storage catalyst to detect the concentration of a predetermined component. Thus, the cost of the exhaust gas purification system can be reduced by reducing the number of expensive sensors that detect the concentration of the predetermined component.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
1 ist eine schematische Ansicht, welche ein Maschinensteuersystem gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht. 1 FIG. 10 is a schematic view illustrating an engine control system according to a first embodiment. FIG.
2 ist eine schematische Ansicht, welche ein Pilot-Abgasreinigungssystem veranschaulicht. 2 FIG. 12 is a schematic view illustrating a pilot exhaust purification system. FIG.
3 ist ein Graph, welcher Testergebnisse veranschaulicht. 3 is a graph illustrating test results.
4 ist ein Flussdiagramm, welches einen Verarbeitungsfluss einer Abgasreinigungssteuerroutine zeigt. 4 FIG. 10 is a flowchart showing a processing flow of an exhaust purification control routine. FIG.
5 ist eine schematische Ansicht, welche ein Abgasreinigungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht. 5 FIG. 12 is a schematic view illustrating an exhaust gas purification system according to a second embodiment. FIG.
6 ist eine schematische Ansicht, welche ein Abgasreinigungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht. 6 FIG. 12 is a schematic view illustrating an exhaust gas purification system according to a third embodiment. FIG.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Hierin nachstehend werden Ausführungsformen beschrieben. Hereinafter, embodiments will be described.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM FIRST EMBODIMENT
Eine erste Ausführungsform wird basierend auf 1 bis 4 beschrieben. A first embodiment is based on 1 to 4 described.
Ein Maschinensteuersystem wird basierend auf 1 erklärt. A machine control system is based on 1 explained.
Ein Drosselventil 14 und ein Drosselventilöffnungssensor 15 sind für eine Ansaugleitung 12 einer Maschine, welche eine Maschine mit interner Verbrennung ist, angeordnet. Der Öffnungsgrad des Drosselventils 14 wird durch einen Motor 13 gesteuert, und der Drosselventilöffnungssensor 15 erfasst eine Drosselventilöffnung, welche ein Ventilöffnungsgrad des Drosselventils 14 ist. A throttle valve 14 and a throttle valve opening sensor 15 are for a suction line 12 a machine which is an internal combustion engine. The opening degree of the throttle valve 14 is by a motor 13 controlled, and the throttle valve opening sensor 15 detects a throttle valve opening, which is a valve opening degree of the throttle valve 14 is.
Ein Kraftstoffinjektionsventil 16, welches Kraftstoff direkt injiziert bzw. einspritzt ist an jedem Zylinder der Maschine 11 angebracht. Eine Zündkerze 17 ist an dem Zylinderkopf der Maschine 11 für jeden Zylinder angebracht, und ein Kraftstoff-Luft-Gemisch wird durch die Funkenentladung der Zündkerze 17 in jedem Zylinder gezündet. A fuel injection valve 16 which fuel is injected directly on each cylinder of the engine 11 appropriate. A spark plug 17 is on the cylinder head of the machine 11 attached to each cylinder, and a fuel-air mixture is caused by the spark discharge of the spark plug 17 ignited in each cylinder.
Ein Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 19, welcher das Luft/Kraftstoff-Verhältnis von Abgas erfasst, ist in einer Abgasleitung 18 der Maschine 11 angeordnet. Ein Dreiwege-Katalysator 20, welcher CO, HC, NOx etc. im Abgas reinigt, ist stromabwärts des Luft/Kraftstoff-Verhältnissensors 19 angeordnet. An air-fuel ratio sensor 19 which detects the air-fuel ratio of exhaust gas is in an exhaust pipe 18 the machine 11 arranged. A three-way catalyst 20 which purifies CO, HC, NOx, etc. in the exhaust gas is downstream of the air-fuel ratio sensor 19 arranged.
Ein NOx-Speicherkatalysator 21 ist stromabwärts des Dreiwege-Katalysators 20 angeordnet. Der NOx-Speicherkatalysator 21 speichert NOx in Abgas durch eine Speicherreaktion, reagierend mit einem Speichermaterial, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis von Abgas magerer ist als ein theoretisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis von Abgas fetter ist als das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis, wird NOx, welches durch den NOx-Speicherkatalysator 21 gespeichert ist, emittiert und chemisch reduziert, um gereinigt zu werden. NOx ist äquivalent zu einer vorbestimmten Komponente und der NOx-Speicherkatalysator 21 ist äquivalent zu einem Speicherkatalysator. An NOx storage catalyst 21 is downstream of the three-way catalyst 20 arranged. The NOx storage catalyst 21 stores NOx in exhaust gas by a storage reaction responsive to a storage material when the air-fuel ratio of exhaust gas is leaner than a theoretical air-fuel ratio. When the air-fuel ratio of exhaust gas is richer than the theoretical air-fuel ratio, NOx passing through the NOx storage catalyst becomes NOx 21 is stored, emitted and chemically reduced to be purified. NOx is equivalent to a predetermined component and the NOx storage catalyst 21 is equivalent to a storage catalyst.
Der NOx-Speicherkatalysator 21 ist in einen stromaufwärtigen Abschnitt 21a und einen stromabwärtigen Abschnitt 21b in der Strömungsrichtung von Abgas unterteilt. Eine Lücke bzw. ein Freiraum 31 zum Anordnen eines stromabwärtigen Temperatursensors 23, welcher später zu erwähnen ist, ist zwischen dem stromaufwärtigen Abschnitt 21a und dem stromabwärtigen Abschnitt 21b gebildet. The NOx storage catalyst 21 is in an upstream section 21a and a downstream section 21b divided in the flow direction of exhaust gas. A gap or a free space 31 for arranging a downstream temperature sensor 23 which will be mentioned later is between the upstream section 21a and the downstream section 21b educated.
Ein stromaufwärtiger Temperatursensor 22 ist stromaufwärts des NOx-Speicherkatalysators 21 angeordnet (d. h. stromaufwärtige Seite des stromaufwärtigen Abschnitts 21a), um die Temperatur (fortan „Einströmgastemperatur“) des Abgases zu erfassen, welches in den stromaufwärtigen Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 zu fließen hat. An upstream temperature sensor 22 is upstream of the NOx storage catalyst 21 arranged (ie, upstream side of the upstream portion 21a ) to detect the temperature (henceforth "inlet gas temperature") of the exhaust gas flowing into the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 has to flow.
Der stromabwärtige Temperatursensor 23 ist stromabwärts des stromaufwärtigen Abschnitts 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 angeordnet (d. h. an einer Position, welche der Lücke 31 zwischen dem stromaufwärtigen Abschnitt 21a und dem stromabwärtigen Abschnitt 21b entspricht), um die Temperatur (fortan „Ausströmgastemperatur“) des Abgases zu erfassen, welches aus dem stromaufwärtigen Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 strömt. Das heißt, dass der stromabwärtige Temperatursensor 23 stromaufwärts des stromabwärtigsten Teils des NOx-Speicherkatalysators 21 in der Strömungsrichtung von Abgas angeordnet ist. Der stromabwärtige Temperatursensor 23 ist äquivalent zu einem Temperatursensor. The downstream temperature sensor 23 is downstream of the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 arranged (ie at a position which the gap 31 between the upstream section 21a and the downstream section 21b corresponds) to detect the temperature (henceforth "exhaust gas temperature") of the exhaust gas flowing from the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 flows. That is, the downstream temperature sensor 23 upstream of the most downstream part of the NOx storage catalyst 21 is arranged in the flow direction of exhaust gas. The downstream temperature sensor 23 is equivalent to a temperature sensor.
Jeder des stromaufwärtigen Temperatursensors 22 und des stromabwärtigen Temperatursensors 23 hat eine vorbestimmte oder größere Widerstandsfähigkeit gegenüber Vibration. Die Temperatursensoren 22 und 23 werden vor einer Beschädigung durch Vibration durch Abgaspulsation gehindert. Each of the upstream temperature sensor 22 and the downstream temperature sensor 23 has a predetermined or greater resistance to vibration. The temperature sensors 22 and 23 are prevented from being damaged by vibration by exhaust gas pulsation.
Ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 24 ist stromabwärts des stromaufwärtigen Abschnitts 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 angeordnet (d. h. an einer Position entsprechend der Lücke 31), um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (fortan „ein Ausströmgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis“) des Abgases zu erfassen, welches aus dem stromaufwärtigen Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 strömt. Ein NOx-Sensor 25 ist stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators 21 angeordnet (d. h. stromabwärts des stromabwärtigen Abschnitts 21b), um die NOx-Konzentration des Abgases zu erfassen, welches aus dem stromabwärtigen Abschnitt 21b des NOx-Speicherkatalysators 21 herausströmt. An air / fuel ratio sensor 24 is downstream of the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 arranged (ie at a position corresponding to the gap 31 ), around to detect the air / fuel ratio (henceforth "exhaust gas air / fuel ratio") of the exhaust gas discharged from the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 flows. A NOx sensor 25 is downstream of the NOx storage catalyst 21 arranged (ie, downstream of the downstream portion 21b ) to detect the NOx concentration of the exhaust gas coming from the downstream section 21b of the NOx storage catalyst 21 flows out.
Ein Kühlwassertemperatursensor 26, welcher eine Kühlwassertemperatur erfasst, und ein Klopfsensor 27, welcher Klopfen erfasst, sind an dem Zylinderblock der Maschine 11 angebracht. Ein Kurbelwinkelsensor 29 ist an der Umfangsseite der Kurbelwelle 28 angebracht und gibt ein Pulssignal aus, wann immer die Kurbelwelle 28 sich um einen vorbestimmten Kurbelwinkel dreht. Ein Kurbelwinkel und die Maschinengeschwindigkeit werden basierend auf Signalen erfasst, welche von dem Kurbelwinkelsensor 29 ausgegeben werden. A cooling water temperature sensor 26 , which detects a cooling water temperature, and a knock sensor 27 which detects knocking are on the cylinder block of the engine 11 appropriate. A crank angle sensor 29 is on the peripheral side of the crankshaft 28 attached and outputs a pulse signal whenever the crankshaft 28 turns by a predetermined crank angle. A crank angle and the engine speed are detected based on signals received from the crank angle sensor 29 be issued.
Die Ausgaben der verschiedenen Sensoren werden einer elektronischen Steuereinheit (hierin nachstehend geschrieben als „ECU“) 30 zugeführt. Die ECU 30 ist hauptsächlich durch einen Mikrocomputer konfiguriert und führt verschiedene Arten von Programmen für eine Maschinensteuerung, welche in dem ROM gespeichert sind, aus derart, dass die Kraftstoff-Injektionsmenge, die Zündeinstellung, der Drosselöffnungsgrad (d. h. eine Ansaugluftmenge) etc. basierend auf dem Maschinenbetriebsstatus gesteuert werden. The outputs of the various sensors are sent to an electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU") 30 fed. The ECU 30 is mainly configured by a microcomputer and executes various types of programs for engine control stored in the ROM such that the fuel injection amount, the ignition timing, the throttle opening degree (ie, an intake air amount), etc. are controlled based on the engine operating status ,
Zu der Zeit führt die ECU 30 eine Abgasreinigungssteuerroutine der 4, welche später zu erwähnen ist, aus derart, dass die Maschine 11 in dem mageren Modus arbeitet, wenn die Temperatur von Abgas innerhalb eines vorbestimmten Bereiches (beispielsweise einem Temperaturbereich, in welchem der NOx-Speicherkatalysator 120 in der Lage ist, NOx zu speichern) ist. In diesem mageren Modus werden die Kraftstoff-Injektionsmenge und die Ansaugluftmenge gesteuert derart, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches magerer wird als ein theoretisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis (stöchiometrisches Verhältnis), um den Kraftstoffverbrauch zu verringern. At the time, the ECU is leading 30 an exhaust purification control routine of 4 , which will be mentioned later, in such a way that the machine 11 in the lean mode, when the temperature of exhaust gas is within a predetermined range (for example, a temperature range in which the NOx trap catalyst 120 is able to store NOx). In this lean mode, the fuel injection amount and the intake air amount are controlled such that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes leaner than a theoretical air-fuel ratio (stoichiometric ratio) to reduce fuel consumption.
In dem mageren Modus speichert der NOx-Speicherkatalysator 21 NOx im Abgas. Wenn die Speichermenge des NOx-Speicherkatalysators 21 zunimmt und die Speicherfähigkeit abnimmt, wird eine fette Spülung bzw. fette Säuberung ausgeführt, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis von Abgas fett zu machen, um NOx, welches in dem NOx-Speicherkatalysator 21 gespeichert ist, zu emittieren, um chemisch für eine Reinigung reduziert zu werden. Die fette Säuberung verringert die Speichermenge des NOx-Speicherkatalysators 21, um die Speicherfähigkeit wiederzuerlangen. In the lean mode, the NOx storage catalyst stores 21 NOx in the exhaust gas. When the storage amount of the NOx storage catalyst 21 increases and the storage capacity decreases, a rich purge or fat purge is performed to make the air / fuel ratio of exhaust rich, NOx, which in the NOx storage catalyst 21 is stored to be chemically reduced for cleaning. The rich purge reduces the amount of storage of the NOx storage catalyst 21 to regain storage capacity.
Der Erfinder führt Tests unter Verwendung eines Pilot-Abgasreinigungssystems durch, welches in 2 gezeigt ist, und die Testergebnisse sind in 3 gezeigt. The inventor carries out tests using a pilot exhaust gas purification system, which is incorporated in US Pat 2 is shown and the test results are in 3 shown.
In dem Abgasreinigungssystem, welches in 2 gezeigt ist, ist ein Temperatursensor 2 stromaufwärts eines NOx-Speicherkatalysators 1 angeordnet, um die Temperatur von Abgas zu erfassen, und ein Temperatursensor 3 ist stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators 1 angeordnet, um die Temperatur von Abgas zu erfassen. Ein NOx-Sensor 4 ist stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators 1 angeordnet, um die NOx-Konzentration von Abgas zu erfassen. In den Testergebnissen, welche in 3 gezeigt sind, repräsentiert eine Einströmgastemperatur eine Temperatur von Abgas, welche mit dem Temperatursensor 2 an der stromaufwärtigen Seite erfasst wird, und eine Ausströmgastemperatur repräsentiert eine Temperatur von Abgas, welche mit dem Temperatursensor 3 an der stromabwärtigen Seite erfasst wird. Ein Unterschied zwischen der Ausströmgastemperatur und der Einströmgastemperatur ist als ein Katalysator-Temperatur-Inkrement definiert. In the exhaust gas purification system, which in 2 is shown is a temperature sensor 2 upstream of a NOx storage catalyst 1 arranged to detect the temperature of exhaust gas, and a temperature sensor 3 is downstream of the NOx storage catalyst 1 arranged to detect the temperature of exhaust gas. A NOx sensor 4 is downstream of the NOx storage catalyst 1 arranged to detect the NOx concentration of exhaust gas. In the test results, which in 3 are shown, an inlet gas temperature represents a temperature of exhaust gas, which with the temperature sensor 2 is detected on the upstream side, and a Ausströmgastemperatur represents a temperature of exhaust gas, which with the temperature sensor 3 is detected at the downstream side. A difference between the exhaust gas temperature and the intake gas temperature is defined as a catalyst temperature increment.
Wie in 3 gezeigt ist, ist, nachdem eine fette Säuberung durchgeführt wird, da die Speichermenge des NOx-Speicherkatalysators 1 gering ist und die Speicherfähigkeit hoch ist, die Speicherreaktion aktiv und der Heizwert, welcher durch die Speicherreaktion verursacht wird, nimmt zu. Demzufolge erhöhen sich die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 1 und die Ausströmgastemperatur. Dann, wenn die Speichermenge des NOx-Speicherkatalysators 1 zunimmt, um sich an die Saturierung anzunähern und die Speicherfähigkeit nachlässt, nimmt die Speicherreaktion ab und der Heizwert, welcher durch die Speicherreaktion verursacht wird, nimmt ab. Demzufolge fallen die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 1 und die Ausströmgastemperatur. Das heißt, dass es eine Korrelation zwischen der Speichermenge des NOx-Speicherkatalysators 1 und einer Information (beispielsweise der Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 1 und der Ausströmgastemperatur) gibt, welche sich in Antwort auf den Zustand der Speicherreaktion ändert. As in 3 is shown, after a rich purge is performed, since the storage amount of the NOx storage catalyst 1 is low and the storage capacity is high, the storage reaction is active and the calorific value caused by the storage reaction increases. As a result, the temperature of the NOx storage catalyst increases 1 and the discharge gas temperature. Then, when the storage amount of the NOx storage catalyst 1 increases to approach the saturation and the storage capacity decreases, the storage reaction decreases and the calorific value caused by the storage reaction decreases. As a result, the temperature of the NOx storage catalyst drops 1 and the discharge gas temperature. That is, there is a correlation between the storage amount of the NOx storage catalyst 1 and information (for example, the temperature of the NOx storage catalyst 1 and the exhaust gas temperature), which changes in response to the state of the storage reaction.
In der ersten Ausführungsform ist, solche Charakteristiken beachtend, als die Information, welche sich in Antwort auf den Zustand der Speicherreaktion ändert, der stromabwärtige Temperatursensor 23 angeordnet, um eine Temperatur zu erfassen, welche sich in Antwort auf den Heizwert ändert, welcher durch die Speicherreaktion verursacht wird (beispielsweise die Temperatur des Abgases, welches aus dem stromaufwärtigen Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 strömt). Die ECU 30 führt die Abgasreinigungssteuerroutine der 4 aus, welche später zu erwähnen ist, um einen Zustand zu bestimmen, in dem die Speichermenge des stromaufwärtigen Abschnitts 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich der Saturierung annähert, und die Speicherreaktion beginnt abzunehmen (fortan „Zustand unmittelbar der Saturierung vorangehend“) basierend auf der Ausgabe des stromabwärtigen Temperatursensors 23. In the first embodiment, paying attention to such characteristics as the information which changes in response to the state of the storage reaction is the downstream temperature sensor 23 arranged to detect a temperature which changes in response to the calorific value caused by the storage reaction (for example, the temperature of the exhaust gas flowing from the upstream portion 21a of the NOx storage catalyst 21 flows). The ECU 30 leads the Emission control routine of 4 which will be mentioned later to determine a state in which the amount of storage of the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 is approaching saturation, and the storage response begins to decrease (henceforth "state immediately preceding saturation") based on the output of the downstream temperature sensor 23 ,
Insbesondere wird eine Differenz zwischen der Ausströmgastemperatur, welche mit dem stromabwärtigen Temperatursensor 23 erfasst wird, und der Einströmgastemperatur, welche mit dem stromaufwärtigen Temperatursensor 22 erfasst wird, als ein Katalysator-Temperatur-Inkrement berechnet (d. h. das Temperatur-Inkrement des stromaufwärtigen Abschnitts 21a des NOx-Speicherkatalysators 21). Wenn das Katalysator-Temperatur-Inkrement den maximalen Wert erreicht, wird bestimmt, dass der Katalysator-Heizwert (d. h. der Heizwert, welcher durch die Speicherreaktion des stromaufwärtigen Abschnitts 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 verursacht wird) den maximalen Wert erreicht. Wenn bestimmt wird, dass das Katalysator-Temperatur-Inkrement den maximalen Wert erreicht (d. h., wenn der Katalysator-Heizwert den maximalen Wert erreicht), wird bestimmt, dass die Speicherreaktion in dem stromaufwärtigen Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 beginnt abzunehmen, und es wird bestimmt, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich zu dem Zustand, der der Saturierung unmittelbar vorangeht, ändert. In particular, a difference between the Ausströmgastemperatur, which with the downstream temperature sensor 23 and the inlet gas temperature associated with the upstream temperature sensor 22 is calculated as a catalyst temperature increment (ie, the temperature increment of the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 ). When the catalyst temperature increment reaches the maximum value, it is determined that the catalyst calorific value (ie, the calorific value caused by the storage reaction of the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 caused) reaches the maximum value. When it is determined that the catalyst temperature increment reaches the maximum value (ie, when the catalyst calorific value reaches the maximum value), it is determined that the storage reaction in the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 begins to decrease and it is determined that the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 to change to the state that immediately precedes saturation.
Hierin nachstehend wird die Verarbeitung der Gasreinigungssteuerroutine der 4, welche durch die ECU 30 in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird, erklärt. Hereinafter, the processing of the gas purification control routine of FIG 4 provided by the ECU 30 in the first embodiment.
Die Abgasreinigungssteuerroutine, welche in 4 gezeigt ist, wird wiederholt mit einem vorbestimmten Zyklus, während die Leistung der ECU 30 zugeführt wird, durchgeführt und entspricht einem Bestimmungsteil und einem Steuerteil. Wenn diese Routine bei Schritt 101 gestartet wird, wird bestimmt, ob die Abgastemperatur innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist. Demnach kann die Abgastemperatur die Einströmgastemperatur sein, welche mit dem stromaufwärtigen Temperatursensor 22 erfasst wird, oder die Ausströmgastemperatur, welche mit dem stromabwärtigen Temperatursensor 23 erfasst wird. Der vorbestimmte Bereich ist als ein Temperaturbereich (beispielsweise 250 bis 400°C) eingestellt, in welchem der NOx-Speicherkatalysator 21 in der Lage ist, NOx zu speichern. The exhaust purification control routine which is described in 4 is shown is repeated with a predetermined cycle, while the performance of the ECU 30 is supplied, performed and corresponds to a determination part and a control part. If this routine is at step 101 is started, it is determined whether the exhaust gas temperature is within a predetermined range. Thus, the exhaust gas temperature may be the intake gas temperature associated with the upstream temperature sensor 22 is detected, or the Ausströmgastemperatur, which with the downstream temperature sensor 23 is detected. The predetermined range is set as a temperature range (for example, 250 to 400 ° C) in which the NOx storage catalyst 21 is able to store NOx.
Wenn bestimmt wird, dass die Abgastemperatur außerhalb des vorbestimmten Bereiches bei Schritt 101 ist, wird bestimmt, dass die Nox-Speicherung mit dem NOx-Speicherkatalysator 21 nicht ausgeführt werden kann und die ECU schreitet zu Schritt 109 voran, wo die Maschine 11 in dem Stöchiometriemodus betrieben wird. In diesem Stöchiometriemodus werden die Kraftstoffeinspritzmenge und die Ansaugluftmenge gesteuert derart, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches gleich zu einem theoretischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird. When it is determined that the exhaust gas temperature is outside the predetermined range at step 101 is determined that the NOx storage with the NOx storage catalyst 21 can not be executed and the ECU moves to step 109 progressing where the machine 11 is operated in the stoichiometric mode. In this stoichiometric mode, the fuel injection amount and the intake air amount are controlled such that the air-fuel ratio of the fuel-air mixture becomes equal to a theoretical air-fuel ratio.
Wenn bestimmt wird, dass die Abgastemperatur innerhalb des vorbestimmten Bereichs bei Schritt 101 ist, wird bestimmt, dass der NOx-Speicherkatalysator 21 in der Lage ist, NOx zu speichern, und die ECU schreitet zu Schritt 102 voran, wo die Maschine 11 in dem mageren Modus betrieben wird. In dem mageren Modus werden die Kraftstoffeinspritzmenge und die Ansaugluftmenge gesteuert derart, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches magerer wird als das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis. When it is determined that the exhaust gas temperature is within the predetermined range at step 101 is determined that the NOx storage catalyst 21 is able to store NOx, and the ECU moves to step 102 progressing where the machine 11 is operated in the lean mode. In the lean mode, the fuel injection amount and the intake air amount are controlled such that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes leaner than the theoretical air-fuel ratio.
Dann schreitet die ECU zu Schritt 103 voran, um die Einströmgastemperatur zu lesen, welche mit dem stromaufwärtigen Temperatursensor 22 erfasst wird, und die Ausströmgastemperatur, welche mit dem stromabwärtigen Temperatursensor 23 erfasst wird. Dann schreitet die ECU zu Schritt 104 voran, um die Differenz zwischen der Ausströmgastemperatur und der Einströmgastemperatur als das Katalysator-Temperatur-Inkrement zu berechnen. Katalysator-Temperatur-Inkrement = Ausströmgastemperatur – Einströmgastemperatur Then the ECU proceeds to step 103 to read the inlet gas temperature associated with the upstream temperature sensor 22 is detected, and the Ausströmgastemperatur, which with the downstream temperature sensor 23 is detected. Then the ECU proceeds to step 104 to calculate the difference between the exhaust gas temperature and the intake gas temperature as the catalyst temperature increment. Catalyst temperature increment = discharge gas temperature - inlet gas temperature
Dann schreitet die ECU zu Schritt 105 voran, um zu bestimmen, ob das Katalysator-Temperatur-Inkrement das Maximum (d. h. Peak-Wert) erreicht basierend auf beispielsweise dem Differentiationswert des Katalysator-Temperatur-Inkrements. Then the ECU proceeds to step 105 to determine if the catalyst temperature increment reaches the maximum (ie, peak value) based on, for example, the differentiation value of the catalyst temperature increment.
Wenn bestimmt wird, dass das Katalysator-Temperatur-Inkrement das Maximum nicht erreicht (d. h. wenn der Katalysator-Heizwert das Maximum nicht erreicht) bei Schritt 105, kehrt die ECU zu Schritt 103 zurück und wiederholt die Verarbeitung, um das Katalysator-Temperatur-Inkrement zu berechnen. If it is determined that the catalyst temperature increment does not reach the maximum (ie, if the catalyst calorific value does not reach the maximum) at step 105 , the ECU returns to step 103 and repeat the processing to calculate the catalyst temperature increment.
Dann, wenn bestimmt wird, dass das Katalysator-Temperatur-Inkrement das Maximum erreicht (d. h., wenn der Katalysator-Heizwert das Maximum erreicht) bei Schritt 105, wird bestimmt, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich in den Zustand ändert, welcher der Saturierung unmittelbar vorangeht, und die ECU schreitet zu Schritt 106 voran, um eine fette Säuberung durchzuführen. In dieser fetten Säuberung wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis von Abgas fett gemacht, um NOx, welches in dem NOx-Speicherkatalysator 21 gespeichert ist, zu emittieren, um chemisch für eine Reinigung reduziert zu werden. Then, when it is determined that the catalyst temperature increment reaches the maximum (ie, when the catalyst calorific value reaches the maximum) at step 105 , it is determined that the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 changes to the state immediately preceding the saturation, and the ECU goes to step 106 progress to make a fat cleansing. In this rich purge, the air / fuel ratio of exhaust gas is made rich to NOx, which in the NOx storage catalyst 21 is stored to be chemically reduced for cleaning.
Dann schreitet die ECU zu Schritt 107 voran, wo bestimmt wird, ob das Ausströmgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis, welches durch den Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 24 erfasst wird, fetter ist als ein theoretisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Wenn bestimmt wird, dass das Ausströmgas Luft/Kraftstoff-Verhältnis fetter ist als das theoretische Luft/Kraftstoff-Verhältnis, schreitet die ECU zu Schritt 108 voran, um die fette Säuberung zu beenden. Then the ECU proceeds to step 107 proceeding, where it is determined whether the exhaust gas air / fuel ratio, by the air / fuel ratio sensor 24 Greater than a theoretical air / fuel ratio. If it is determined that the exhaust gas air-fuel ratio is richer than the theoretical air-fuel ratio, the ECU proceeds to step 108 progress to finish the fat cleansing.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Differenz zwischen der Ausströmgastemperatur, welche mit dem stromabwärtigen Temperatursensor 23 erfasst wird, und der Einströmgastemperatur, welche mit dem stromaufwärtigen Temperatursensor 22 erfasst wird, als das Katalysator-Temperatur-Inkrement berechnet. Es wird bestimmt, dass der Katalysator-Heizwert das Maximum erreicht, wenn das Katalysator-Temperatur-Inkrement das Maximum erreicht. Wenn bestimmt wird, dass das Katalysator-Temperatur-Inkrement das Maximum erreicht (d.h. wenn der Katalysator-Heizwert das Maximum erreicht), wird bestimmt, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich zu dem Zustand ändert, welcher der Saturierung unmittelbar vorangeht. Dadurch kann der Zustand, welcher der Saturierung des stromaufwärtigen Abschnitts 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 unmittelbar vorangeht, mit einer ausreichenden Genauigkeit bestimmt werden und die Durchführungszeit einer fetten Säuberung kann genau gewusst werden. Darüber hinaus kann der Verschlechterungszustand des NOx-Speicherkatalysators 21 ebenso gewusst werden durch ein Erfassen des maximalen Werts des Katalysator-Temperatur-Inkrements (d.h. dem maximalen Wert des Katalysator-Heizwerts). In diesem Fall kann, da der Zustand des NOx-Speicherkatalysators 21 ohne NOx-Sensoren, angeordnet an sowohl der stromaufwärtigen Seite als auch der stromabwärtigen Seite des NOx-Speicherkatalysators 21, bestimmt werden kann, die Anzahl von teuren NOx-Sensoren verringert werden. Ferner können die Kosten des Abgasreinigungssystems unter Verwendung des Temperatursensors bei niedrigen Kosten verglichen mit einem NOx-Sensor verringert werden. According to the present embodiment, the difference between the Ausströmgastemperatur, which with the downstream temperature sensor 23 and the inlet gas temperature associated with the upstream temperature sensor 22 is detected as the catalyst temperature increment calculated. It is determined that the catalyst calorific value reaches the maximum when the catalyst temperature increment reaches the maximum. When it is determined that the catalyst temperature increment reaches the maximum (ie, when the catalyst calorific value reaches the maximum), it is determined that the upstream portion 21a of the NOx storage catalyst 21 changes to the state immediately preceding the saturation. This allows the state of what the saturation of the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 can be determined immediately with sufficient accuracy, and the execution time of a rich purge can be accurately known. In addition, the deterioration state of the NOx storage catalyst 21 also be known by detecting the maximum value of the catalyst temperature increment (ie, the maximum value of the catalyst calorific value). In this case, since the state of the NOx storage catalyst 21 without NOx sensors disposed on both the upstream side and the downstream side of the NOx storage catalyst 21 , can be determined, the number of expensive NOx sensors can be reduced. Further, the cost of the exhaust gas purification system using the temperature sensor can be reduced at a low cost as compared with a NOx sensor.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist der stromabwärtige Temperatursensor 23 an der stromaufwärtigen Seite des stromabwärtigsten Teils des NOx-Speicherkatalysators 21 (d.h. zwischen dem stromaufwärtigen Abschnitt 21a und dem stromabwärtigen Abschnitt 21b) in der Strömungsrichtung von Abgas angeordnet. Demnach kann, wenn bestimmt wird, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich in den Zustand ändert, welcher der Saturierung unmittelbar vorangeht, basierend auf der Ausgabe des stromabwärtigen Temperatursensors 23, wenn NOx beginnt zuzunehmen, welches in dem stromaufwärtigen Abschnitt 21a nicht gespeichert werden kann, das NOx durch den stromabwärtigen Abschnitt 21b gespeichert werden. According to the first embodiment, the downstream temperature sensor is 23 on the upstream side of the most downstream part of the NOx storage catalyst 21 (ie between the upstream section 21a and the downstream section 21b ) is arranged in the flow direction of exhaust gas. Thus, when it is determined that the upstream portion 21a of the NOx storage catalyst 21 changes to the state immediately preceding the saturation based on the output of the downstream temperature sensor 23 when NOx starts to increase, which in the upstream section 21a can not be stored, the NOx through the downstream section 21b get saved.
Gemäß der ersten Ausführungsform ist der NOx-Speicherkatalysator 21 in den stromaufwärtigen Abschnitt 21a und den stromabwärtigen Abschnitt 21b unterteilt. Die Lücke 31 zum Anordnen des stromabwärtigen Temperatursensors 23 ist zwischen dem stromaufwärtigen Abschnitt 21a und dem stromabwärtigen Abschnitt 21b definiert bzw. begrenzt. Auf diesem Wege kann der stromabwärtige Temperatursensor 23 leicht an der Zwischenposition (d.h. stromaufwärtige Seite des stromabwärtigsten Teils) des NOx-Speicherkatalysators 21 angeordnet werden. According to the first embodiment, the NOx storage catalyst 21 in the upstream section 21a and the downstream section 21b divided. The gap 31 for arranging the downstream temperature sensor 23 is between the upstream section 21a and the downstream section 21b defined or limited. In this way, the downstream temperature sensor 23 easily at the intermediate position (ie, upstream side of the most downstream part) of the NOx trap catalyst 21 to be ordered.
Gemäß der ersten Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich in den Zustand ändert, welcher einer Saturierung unmittelbar vorangeht, eine fette Säuberung ausgeführt. Auf diesem Wege kann die Speicherfähigkeit des NOx-Speicherkatalysators 21 durch ein Durchführen der fetten Säuberung wiederhergestellt werden, unmittelbar bevor der NOx-Speicherkatalysator 21 saturiert werden wird, derart, dass die Emissionsmenge von NOx zunehmen wird (in dem Zustand, in dem die Speichermenge von NOx saturiert ist). Demnach kann, während die Emissionsmenge von NOx verringert werden kann, um die Abgasemission zu verbessern, der Kraftstoffverbrauch durch ein Beschränken einer unnötigen reichen Säuberung verringert werden. According to the first embodiment, when it is determined that the upstream portion 21a of the NOx storage catalyst 21 Change into the state which immediately precedes a saturation makes a fat purge. In this way, the storage capacity of the NOx storage catalyst 21 be restored by performing the rich purge immediately before the NOx trap catalyst 21 is saturated, so that the emission amount of NOx will increase (in the state where the storage amount of NOx is saturated). Thus, while the emission amount of NOx can be reduced to improve the exhaust emission, the fuel consumption can be reduced by restricting an unnecessarily rich purge.
In der ersten Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass das Katalysator-Temperatur-Inkrement das Maximum erreicht, bestimmt, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich in den Zustand, welcher der Saturierung unmittelbar vorangeht, ändert, und eine fette Säuberung wird ausgeführt. In the first embodiment, when it is determined that the catalyst temperature increment reaches the maximum, it determines that the upstream portion 21a of the NOx storage catalyst 21 changes into the state immediately preceding the saturation, and a fat purge is carried out.
Ohne jedoch beschränkt zu sein, kann eine fette Säuberung durch ein Bestimmen ausgeführt werden, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich zu dem Zustand, der einer Sättigung unmittelbar vorangeht ändert, wenn beispielsweise das Katalysator-Temperatur-Inkrement einen Grenzwert niedriger als das Maximum (beispielsweise durch ein Multiplizieren des vorangehenden maximalen Wertes mit 0,9) überschreitet, bevor das Katalysator-Temperatur-Inkrement das Maximum erreicht. Auf diesem Wege kann eine Durchführungszeit einer fetten Säuberung ein wenig früher getätigt werden, um den Effekt des Verringerns der Emissionsmenge von NOx zu erhöhen. However, without being limited, a rich purge may be performed by determining that the upstream portion 21a of the NOx storage catalyst 21 For example, when the catalyst temperature increment exceeds a threshold lower than the maximum (eg, by multiplying the previous maximum value by 0.9) to the state immediately preceding saturation, before the catalyst temperature increment exceeds Maximum reached. In this way, a rich purge execution time can be made a little earlier to increase the effect of reducing the emission amount of NOx.
Alternativ kann eine fette Säuberung durch ein Bestimmen ausgeführt werden, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich zu dem Zustand ändert, welcher der Saturierung unmittelbar vorangeht, wenn das Katalysator-Temperatur-Inkrement geringer wird als ein Grenzwert niedriger als das Maximum (beispielsweise durch ein Multiplizieren des maximalen Wertes mit 0,9) nachdem das Katalysator-Temperatur-Inkrement das Maximum erreicht. Auf diesem Wege kann eine Durchführungszeit einer fetten Säuberung ein weniger später getätigt werden, um den Kraftstoffverbrauchsverringerungseffekt zu erhöhen. Alternatively, a rich purge may be performed by determining that the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 changes to the state immediately preceding the saturation when the catalyst temperature increment becomes lower than a threshold lower than the maximum (for example, by multiplying the maximum value by 0.9) after the catalyst temperature increment becomes the maximum reached. In this way, an execution time of a rich purge can be made a less later to increase the fuel consumption reduction effect.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM SECOND EMBODIMENT
Eine zweite Ausführungsform wird unter Verwendung von 5 beschrieben. Der im Wesentlichen gleiche Abschnitt wie die erste Ausführungsform ist in der Erklärung ausgelassen oder vereinfacht und ein Abschnitt unterschiedlich von der ersten Ausführungsform wird hauptsächlich erklärt. A second embodiment is made using 5 described. The substantially same portion as the first embodiment is omitted or simplified in the explanation, and a portion different from the first embodiment will be mainly explained.
Wie in 5 gezeigt ist, ist in der zweiten Ausführungsform der Temperatursensor 22 stromabwärts des stromaufwärtigen Abschnitts 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 (d. h. an einer Position entsprechend der Lücke 31) angeordnet, und der stromaufwärtige Temperatursensor 22 (es sei Bezug genommen auf 1) ist ausgelassen. As in 5 is shown, in the second embodiment, the temperature sensor 22 downstream of the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 (ie at a position corresponding to the gap 31 ), and the upstream temperature sensor 22 (It was referred to 1 ) is omitted.
Darüber hinaus sind der Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 24 (es sei Bezug genommen auf 1) und der NOx-Sensor 25 (es sei Bezug genommen auf 1) ebenso ausgelassen. Anstelle dessen ist ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 32, welcher das Luft/Kraftstoff-Verhältnis von Abgas erfasst, stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators 21 (d. h. stromabwärtige Seite des stromabwärtigen Abschnitts 21b) angeordnet. Der Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 32 hat ebenso die Funktion, um die NOx-Konzentration von Abgas zu erfassen. In addition, the air / fuel ratio sensor 24 (It was referred to 1 ) and the NOx sensor 25 (It was referred to 1 ) also omitted. Instead, there is an air / fuel ratio sensor 32 , which detects the air / fuel ratio of exhaust gas, downstream of the NOx storage catalyst 21 (ie, downstream side of the downstream portion 21b ) arranged. The air / fuel ratio sensor 32 also has the function to detect the NOx concentration of exhaust gas.
In der zweiten Ausführungsform wird, wenn die Ausströmgastemperatur, welche mit dem Temperatursensor 23 erfasst wird, das Maximum erreicht, bestimmt, dass der Katalysator-Heizwert (d. h. Heizwert verursacht durch die Speicherreaktion des stromaufwärtigen Abschnitts 21a des NOx-Speicherkatalysators 21) das Maximum erreicht. Wenn bestimmt wird, dass die Ausströmgastemperatur das Maximum erreicht (d. h., wenn der Katalysator-Heizwert das Maximum erreicht), wird bestimmt, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich in den Zustand ändert, der der Saturierung unmittelbar vorangeht, und eine fette Säuberung wird ausgeführt. In the second embodiment, when the Ausströmgastemperatur, which with the temperature sensor 23 is reached, reaches the maximum, determines that the catalyst calorific value (ie calorific value caused by the storage reaction of the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 ) reaches the maximum. When it is determined that the exhaust gas temperature reaches the maximum (ie, when the catalyst calorific value reaches the maximum), it is determined that the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 changes into the state immediately preceding the saturation, and a fat purge is carried out.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann nahezu derselbe Effekt erlangt werden wie in der ersten Ausführungsform. Darüber hinaus können die Kosten des Abgasreinigungssystems ferner in der zweiten Ausführungsform verringert werden verglichen mit der ersten Ausführungsform, da der stromaufwärtige Temperatursensor 22, der Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 24 und der NOx-Sensor 25 ausgelassen sind. According to the second embodiment, almost the same effect can be obtained as in the first embodiment. Moreover, the cost of the exhaust gas purifying system can be further reduced in the second embodiment as compared with the first embodiment because the upstream temperature sensor 22 , the air / fuel ratio sensor 24 and the NOx sensor 25 are omitted.
In der zweiten Ausführungsform wird, wenn bestimmt wird, dass die Ausströmgastemperatur das Maximum erreicht, bestimmt, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich in den Zustand ändert, der der Saturierung unmittelbar vorangeht, und eine fette Säuberung wird ausgeführt. In the second embodiment, when it is determined that the discharge gas temperature reaches the maximum, it is determined that the upstream portion 21a of the NOx storage catalyst 21 changes into the state immediately preceding the saturation, and a fat purge is carried out.
Es kann jedoch, ohne beschränkt zu sein, eine fette Säuberung ausgeführt werden durch ein Bestimmen, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich in den Zustand ändert, der der Saturierung unmittelbar vorangeht, wenn beispielsweise die Ausströmgastemperatur einen Grenzwert niedriger als den maximalen Wert (beispielsweise durch ein Multiplizieren des vorangehenden maximalen Wertes mit 0,9) überschreitet, bevor die Ausströmgastemperatur das Maximum erreicht. However, without limitation, a rich purge may be performed by determining that the upstream portion 21a of the NOx storage catalyst 21 changes to the state immediately preceding the saturation, for example, when the exhaust gas temperature exceeds a threshold lower than the maximum value (for example, by multiplying the previous maximum value by 0.9) before the exhaust gas temperature reaches the maximum.
Alternativ kann eine fette Säuberung ausgeführt werden durch ein Bestimmen, dass der stromaufwärtige Abschnitt 21a des NOx-Speicherkatalysators 21 sich in den Zustand, der der Saturierung unmittelbar vorangeht, ändert, wenn beispielsweise die Ausströmgastemperatur geringer wird als ein Grenzwert niedriger als der maximale Wert (beispielsweise durch ein Multiplizieren des maximalen Wertes mit 0,9), nachdem die Ausströmgastemperatur das Maximum erreicht. Alternatively, a rich purge may be performed by determining that the upstream section 21a of the NOx storage catalyst 21 For example, when the exhaust gas temperature becomes lower than a threshold value lower than the maximum value (for example, by multiplying the maximum value by 0.9) after the exhaust gas temperature reaches the maximum, the state directly preceding the saturation changes.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM THIRD EMBODIMENT
Eine dritte Ausführungsform wird unter Verwendung von 6 beschrieben. Der im Wesentlichen selbe Abschnitt wie die zweite Ausführungsform wird in der Erklärung ausgelassen oder vereinfacht und ein Abschnitt unterschiedlich von der zweiten Ausführungsform wird hauptsächlich erklärt. A third embodiment is made using 6 described. The substantially same portion as the second embodiment will be omitted or simplified in the explanation, and a portion different from the second embodiment will be mainly explained.
Wie in 6 gezeigt ist, ist in der dritten Ausführungsform ein Loch 33 in dem NOx-Speicherkatalysator 21 stromaufwärts des stromabwärtigsten Teils in der Strömungsrichtung von Abgas definiert, um den Temperatursensor 23 einzuhausen. Der Temperatursensor 23 ist an der Position entsprechend dem Loch 33 angeordnet. Auf diesem Weg kann der Temperatursensor 23 leicht an der Zwischenposition (d. h. stromaufwärtige Seite des stromabwärtigsten Teils) des NOx-Speicherkatalysators 21 angeordnet werden. As in 6 is shown, in the third embodiment, a hole 33 in the NOx storage catalyst 21 defined upstream of the most downstream part in the flow direction of exhaust gas to the temperature sensor 23 encase. The temperature sensor 23 is at the position corresponding to the hole 33 arranged. In this way, the temperature sensor can 23 easily at the intermediate position (ie, upstream side of the most downstream part) of the NOx trap catalyst 21 to be ordered.
In der ersten bis dritten Ausführungsform ist der Temperatursensor 23 an der Zwischenposition (d. h. stromaufwärtige Seite des stromabwärtigsten Teils) des NOx-Speicherkatalysators 21 angeordnet. Der Temperatursensor 23 ist jedoch nicht an dem Ort begrenzt und kann stromabwärts des NOx-Speicherkatalysators 21 angeordnet werden. In diesem Fall kann der NOx-Speicherkatalysator 21 nicht in den stromaufwärtigen Abschnitt 21a und den stromabwärtigen Abschnitt 21b unterteilt werden (d. h. die Lücke 31 ist nicht definiert). In the first to third embodiments, the temperature sensor 23 at the intermediate position (ie, upstream side of the most downstream part) of the NOx storage catalyst 21 arranged. The temperature sensor 23 however, is not limited in location and may be downstream of the NOx storage catalyst 21 to be ordered. In this case, the NOx storage catalyst 21 not in the upstream section 21a and the downstream section 21b be divided (ie the gap 31 is not defined).
In der ersten bis dritten Ausführungsform ist der Temperatursensor angeordnet, um die Temperatur von Abgas als die Temperatur zu erfassen, welche sich in Antwort auf den Heizwert ändert, welcher durch die Speicherreaktion des NOx-Speicherkatalysators 21 verursacht wird, er ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein Temperatursensor, welcher die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 21 erfasst, angeordnet werden. In the first to third embodiments, the temperature sensor is arranged to detect the temperature of exhaust gas as the temperature that changes in response to the calorific value caused by the storage reaction of the NOx storage catalyst 21 is caused, but it is not limited thereto. For example, a temperature sensor, which is the temperature of the NOx storage catalyst 21 be detected, arranged.
In der ersten bis dritten Ausführungsform ist das System, welches mit dem NOx-Speicherkatalysator 21 ausgestattet ist, welcher das NOx im Abgas speichert, beschrieben, es ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Offenbarung kann auf ein System angewandt werden, welches mit einem Speicherkatalysator ausgestattet ist, welcher eine vorbestimmte Komponente anders als NOx im Abgas speichert. In the first to third embodiments, the system connected to the NOx storage catalyst 21 is described, which stores the NOx in the exhaust gas, but it is not limited thereto. The present disclosure may be applied to a system equipped with a storage catalyst which stores a predetermined component other than NOx in the exhaust gas.
In der ersten bis dritten Ausführungsform können ein Teil oder alle der Funktionen, welche durch die ECU 30 ausgeführt wird/werden durch Hardware mit beispielsweise einem oder mehreren ICs konfiguriert sein. In the first to third embodiments, some or all of the functions performed by the ECU 30 is / are being configured by hardware with, for example, one or more ICs.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf eine Zylinder-Einspritztyp-Maschine wie in 1 gezeigt beschränkt und kann durch eine Anwendung ebenso auf eine Ansauganschluss-Einspritztyp-Maschine oder eine Dual-Einspritztyp-Maschine, welche mit sowohl einem Kraftstoff-Einspritzventil für eine Ansauganschluss-Einspritzung und ein Kraftstoff-Einspritzventil für eine Zylinder-Einspritzung ausgestattet ist, implementiert werden. The present disclosure is not limited to a cylinder injection type engine as in FIG 1 and can also be implemented by an application to a suction port injection type engine or a dual injection type engine equipped with both a fuel injection valve for intake port injection and a fuel injection valve for cylinder injection ,
