JP2000008921A - 三元触媒の酸素ストレージ量制御装置 - Google Patents
三元触媒の酸素ストレージ量制御装置Info
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- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】三元触媒における酸素ストレージ量を最適値に
制御して、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを高い転化率で安定的に
浄化できるようにする。 【解決手段】三元触媒７の入口側の空燃比を酸素濃度セ
ンサ８で検出すると共に、出口側の空燃比を酸素濃度セ
ンサ９で検出し、酸素ストレージ量推定部101 では、前
記検出された空燃比に基づき三元触媒７の酸素ストレー
ジ量を推定する。一方、目標酸素ストレージ量設定部10
2 では、エンジン負荷Ｔｐと回転速度Ｎｅとに基づき目
標酸素ストレージ量を設定する。そして、目標空燃比設
定部104 では、前記推定した酸素ストレージ量と前記目
標酸素ストレージ量との差を目標空燃比に変換し、前記
目標空燃比と実際の入口空燃比との偏差を、空燃比比較
部105 ，空燃比偏差演算部106 にて算出する。噴射量補
正部107 では、前記空燃比偏差に応じて燃料噴射量を補
正するための補正値を設定する。
制御して、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを高い転化率で安定的に
浄化できるようにする。 【解決手段】三元触媒７の入口側の空燃比を酸素濃度セ
ンサ８で検出すると共に、出口側の空燃比を酸素濃度セ
ンサ９で検出し、酸素ストレージ量推定部101 では、前
記検出された空燃比に基づき三元触媒７の酸素ストレー
ジ量を推定する。一方、目標酸素ストレージ量設定部10
2 では、エンジン負荷Ｔｐと回転速度Ｎｅとに基づき目
標酸素ストレージ量を設定する。そして、目標空燃比設
定部104 では、前記推定した酸素ストレージ量と前記目
標酸素ストレージ量との差を目標空燃比に変換し、前記
目標空燃比と実際の入口空燃比との偏差を、空燃比比較
部105 ，空燃比偏差演算部106 にて算出する。噴射量補
正部107 では、前記空燃比偏差に応じて燃料噴射量を補
正するための補正値を設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は三元触媒の酸素スト
レージ量制御装置に関し、詳しくは、エンジンの排気通
路に介装されて排気中のＣＯ，ＨＣの酸化及びＮＯｘの
還元を行う三元触媒において、酸素ストレージ量を最適
に制御する技術に関する。
レージ量制御装置に関し、詳しくは、エンジンの排気通
路に介装されて排気中のＣＯ，ＨＣの酸化及びＮＯｘの
還元を行う三元触媒において、酸素ストレージ量を最適
に制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、エンジンの排気通路に三元触
媒を介装する一方、該三元触媒における酸化と還元との
バランスをとって高い転化率を実現するために、燃焼混
合気の空燃比を理論空燃比に保つ空燃比フィードバック
制御を行うエンジンの排気浄化システムが知られてい
る。
媒を介装する一方、該三元触媒における酸化と還元との
バランスをとって高い転化率を実現するために、燃焼混
合気の空燃比を理論空燃比に保つ空燃比フィードバック
制御を行うエンジンの排気浄化システムが知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、三元触媒
は、酸素を貯蔵する酸素ストレージ能力を有するため、
触媒中の酸素ストレージ量が転化率に大きく影響するこ
とになり、例えば酸素ストレージ量が最適量よりも多い
と、ＣＯ，ＨＣの酸化反応が促進される一方、ＮＯｘの
還元反応が鈍り、逆に酸素ストレージ量が最適値よりも
少ないと、ＮＯｘの還元反応が促進される一方、ＣＯ，
ＨＣの酸化反応が鈍ることになる。
は、酸素を貯蔵する酸素ストレージ能力を有するため、
触媒中の酸素ストレージ量が転化率に大きく影響するこ
とになり、例えば酸素ストレージ量が最適量よりも多い
と、ＣＯ，ＨＣの酸化反応が促進される一方、ＮＯｘの
還元反応が鈍り、逆に酸素ストレージ量が最適値よりも
少ないと、ＮＯｘの還元反応が促進される一方、ＣＯ，
ＨＣの酸化反応が鈍ることになる。
【０００４】ところが、従来のように、触媒入口での排
気空燃比を理論空燃比にフィードバック制御する場合に
は、そのときの酸素ストレージ量とは無関係に、触媒に
導入される排気中の酸素濃度が一定になるように制御す
るから、酸素ストレージ量を最適値に制御することには
ならず、結果的に、三元触媒における転化率を安定的に
高いレベルに維持させることができないという問題があ
った。
気空燃比を理論空燃比にフィードバック制御する場合に
は、そのときの酸素ストレージ量とは無関係に、触媒に
導入される排気中の酸素濃度が一定になるように制御す
るから、酸素ストレージ量を最適値に制御することには
ならず、結果的に、三元触媒における転化率を安定的に
高いレベルに維持させることができないという問題があ
った。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、酸素ストレージ量を、酸化反応と還元反応とをバ
ランスさせる最適量に制御できるようにして、ＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯｘを安定的に高い転化率で浄化できるようにす
ることを目的とする。
あり、酸素ストレージ量を、酸化反応と還元反応とをバ
ランスさせる最適量に制御できるようにして、ＣＯ，Ｈ
Ｃ，ＮＯｘを安定的に高い転化率で浄化できるようにす
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明は、エンジンの排気通路に介装される三元触媒の上
流側及び下流側において、排気中の酸素濃度をそれぞれ
に検出し、該検出された酸素濃度に基づいて前記三元触
媒における酸素ストレージ量を推定する一方、該推定さ
れた酸素ストレージ量に基づいて前記三元触媒入口の排
気空燃比を制御するよう構成した。
発明は、エンジンの排気通路に介装される三元触媒の上
流側及び下流側において、排気中の酸素濃度をそれぞれ
に検出し、該検出された酸素濃度に基づいて前記三元触
媒における酸素ストレージ量を推定する一方、該推定さ
れた酸素ストレージ量に基づいて前記三元触媒入口の排
気空燃比を制御するよう構成した。
【０００７】かかる構成によると、三元触媒における酸
素ストレージ量は、触媒下流側における反応後の残存酸
素量と、触媒上流側における供給酸素量との差の積分値
から推定できるので、三元触媒の上流側及び下流側での
酸素濃度を検出して、該検出結果から酸素ストレージ量
を推定する。一方、排気空燃比をリーン化して供給酸素
量を増大させれば、三元触媒内で酸化反応に必要な酸素
量よりも供給される酸素量が多くなって、酸素ストレー
ジ量が増大し、また、排気空燃比をリッチ化すれば供給
酸素量が減ることで三元触媒内に貯蔵されていた酸素が
酸化反応に用いられて酸素ストレージ量は減少すること
になる。
素ストレージ量は、触媒下流側における反応後の残存酸
素量と、触媒上流側における供給酸素量との差の積分値
から推定できるので、三元触媒の上流側及び下流側での
酸素濃度を検出して、該検出結果から酸素ストレージ量
を推定する。一方、排気空燃比をリーン化して供給酸素
量を増大させれば、三元触媒内で酸化反応に必要な酸素
量よりも供給される酸素量が多くなって、酸素ストレー
ジ量が増大し、また、排気空燃比をリッチ化すれば供給
酸素量が減ることで三元触媒内に貯蔵されていた酸素が
酸化反応に用いられて酸素ストレージ量は減少すること
になる。
【０００８】そこで、推定された酸素ストレージ量に応
じて排気空燃比を制御することで、三元触媒における酸
素ストレージ量を最適値に調整するものである。一方、
請求項２記載の発明は、図１に示すように構成される。
図１に示すように、エンジンの排気通路に介装される三
元触媒の上流側及び下流側それぞれに、排気中の酸素濃
度を検出する一対の酸素濃度センサが設置される。
じて排気空燃比を制御することで、三元触媒における酸
素ストレージ量を最適値に調整するものである。一方、
請求項２記載の発明は、図１に示すように構成される。
図１に示すように、エンジンの排気通路に介装される三
元触媒の上流側及び下流側それぞれに、排気中の酸素濃
度を検出する一対の酸素濃度センサが設置される。
【０００９】酸素ストレージ量推定手段は、一対の酸素
濃度センサの検出結果に基づいて前記三元触媒における
酸素ストレージ量を推定する。そして、入口空燃比制御
手段は、酸素ストレージ量推定手段で推定された酸素ス
トレージ量に基づいて前記三元触媒入口の排気空燃比を
制御する。かかる構成によると、三元触媒の前後に酸素
濃度センサが設置され、該酸素濃度センサで検出される
供給酸素量と反応後の残存酸素量との差から、三元触媒
における酸素ストレージ量を推定する。そして、推定さ
れた酸素ストレージ量に基づいて触媒入口の排気空燃
比、即ち、燃焼混合気の空燃比（より具体的には、エン
ジンへの燃料噴射量）を制御し、実際の酸素ストレージ
量が最適値になるように調整する。
濃度センサの検出結果に基づいて前記三元触媒における
酸素ストレージ量を推定する。そして、入口空燃比制御
手段は、酸素ストレージ量推定手段で推定された酸素ス
トレージ量に基づいて前記三元触媒入口の排気空燃比を
制御する。かかる構成によると、三元触媒の前後に酸素
濃度センサが設置され、該酸素濃度センサで検出される
供給酸素量と反応後の残存酸素量との差から、三元触媒
における酸素ストレージ量を推定する。そして、推定さ
れた酸素ストレージ量に基づいて触媒入口の排気空燃
比、即ち、燃焼混合気の空燃比（より具体的には、エン
ジンへの燃料噴射量）を制御し、実際の酸素ストレージ
量が最適値になるように調整する。
【００１０】尚、前記酸素濃度センサとして、従来から
空燃比フィードバック制御に用いられている広域空燃比
センサを用いることが可能である。請求項３記載の発明
では、図１中に点線で示したように、前記入口空燃比制
御手段が、エンジンの運転状態に基づいて酸素ストレー
ジ量の目標値を設定する目標ストレージ量設定手段と、
該目標ストレージ量設定手段で設定された目標値と前記
酸素ストレージ量推定手段で推定された酸素ストレージ
量との差が少なくなるように、前記三元触媒入口の排気
空燃比をフィードバック制御する排気空燃比フィードバ
ック手段と、を含んで構成されるものとした。
空燃比フィードバック制御に用いられている広域空燃比
センサを用いることが可能である。請求項３記載の発明
では、図１中に点線で示したように、前記入口空燃比制
御手段が、エンジンの運転状態に基づいて酸素ストレー
ジ量の目標値を設定する目標ストレージ量設定手段と、
該目標ストレージ量設定手段で設定された目標値と前記
酸素ストレージ量推定手段で推定された酸素ストレージ
量との差が少なくなるように、前記三元触媒入口の排気
空燃比をフィードバック制御する排気空燃比フィードバ
ック手段と、を含んで構成されるものとした。
【００１１】かかる構成によると、三元触媒における酸
素ストレージ量が、エンジンの運転状態毎の目標値にな
るように、触媒入口の排気空燃比が制御される。例えば
ＮＯｘの排出量が多くなる運転状態では、酸素ストレー
ジ量の目標値を比較的小さくすることで、ＮＯｘを効果
的に浄化でき、また、ＣＯ，ＨＣの排出量が多くなる運
転状態では、酸素ストレージ量の目標値を比較的大きく
することで、ＣＯ，ＨＣを効果的に浄化できることにな
る。
素ストレージ量が、エンジンの運転状態毎の目標値にな
るように、触媒入口の排気空燃比が制御される。例えば
ＮＯｘの排出量が多くなる運転状態では、酸素ストレー
ジ量の目標値を比較的小さくすることで、ＮＯｘを効果
的に浄化でき、また、ＣＯ，ＨＣの排出量が多くなる運
転状態では、酸素ストレージ量の目標値を比較的大きく
することで、ＣＯ，ＨＣを効果的に浄化できることにな
る。
【００１２】請求項４記載の発明では、前記排気空燃比
フィードバック手段が、前記目標ストレージ量設定手段
で設定された目標値と前記酸素ストレージ量推定手段で
推定された酸素ストレージ量との差を前記三元触媒入口
の目標排気空燃比に変換し、該目標排気空燃比と前記三
元触媒の上流側の酸素濃度センサで検出される実際の排
気空燃比との差に基づいて、前記三元触媒入口の排気空
燃比をフィードバック制御する構成とした。
フィードバック手段が、前記目標ストレージ量設定手段
で設定された目標値と前記酸素ストレージ量推定手段で
推定された酸素ストレージ量との差を前記三元触媒入口
の目標排気空燃比に変換し、該目標排気空燃比と前記三
元触媒の上流側の酸素濃度センサで検出される実際の排
気空燃比との差に基づいて、前記三元触媒入口の排気空
燃比をフィードバック制御する構成とした。
【００１３】かかる構成によると、酸素ストレージ量の
目標値と推定値との差から、目標の酸素ストレージ量を
得るための目標排気空燃比を設定し、実際の排気空燃比
が目標排気空燃比になるように制御することで、酸素ス
トレージ量が目標値に一致するように制御される。
目標値と推定値との差から、目標の酸素ストレージ量を
得るための目標排気空燃比を設定し、実際の排気空燃比
が目標排気空燃比になるように制御することで、酸素ス
トレージ量が目標値に一致するように制御される。
【００１４】
【発明の効果】請求項１，２記載の発明によると、三元
触媒における酸素ストレージ量を最適な値に制御でき、
以て、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを安定的に高い転化率で浄化
できるという効果がある。請求項３記載の発明による
と、運転状態によるＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ排出量の違いに
対応して、三元触媒における酸素ストレージ量を変化さ
せることができ、以て、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを効果的に
浄化することが可能になるという効果がある。
触媒における酸素ストレージ量を最適な値に制御でき、
以て、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを安定的に高い転化率で浄化
できるという効果がある。請求項３記載の発明による
と、運転状態によるＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ排出量の違いに
対応して、三元触媒における酸素ストレージ量を変化さ
せることができ、以て、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを効果的に
浄化することが可能になるという効果がある。
【００１５】請求項４記載の発明によると、酸素ストレ
ージ量を目標に一致させるための目標排気空燃比を設定
し、実際の排気空燃比を前記目標排気空燃比に一致させ
るようにフィードバック制御を行うことで、酸素ストレ
ージ量を目標に精度に良く制御できるという効果があ
る。
ージ量を目標に一致させるための目標排気空燃比を設定
し、実際の排気空燃比を前記目標排気空燃比に一致させ
るようにフィードバック制御を行うことで、酸素ストレ
ージ量を目標に精度に良く制御できるという効果があ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図２は、実施形態におけるエンジンのシステム構
成を示す図である。この図２において、エンジン１の吸
気通路には燃料噴射弁２が設けられており、該燃料噴射
弁２から噴射される燃料と空気とが予混合し、シリンダ
内に吸気弁３を介して吸引される。シリンダ内の燃焼混
合気は、点火栓４による火花点火によって着火燃焼し、
燃焼排気は、排気弁５を介して排気通路６に排出され
る。
する。図２は、実施形態におけるエンジンのシステム構
成を示す図である。この図２において、エンジン１の吸
気通路には燃料噴射弁２が設けられており、該燃料噴射
弁２から噴射される燃料と空気とが予混合し、シリンダ
内に吸気弁３を介して吸引される。シリンダ内の燃焼混
合気は、点火栓４による火花点火によって着火燃焼し、
燃焼排気は、排気弁５を介して排気通路６に排出され
る。
【００１７】排気通路６には、三元触媒７が介装されて
おり、該三元触媒７で排気中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘが浄
化される。前記三元触媒７の上流側及び下流側には、排
気中の酸素濃度に応じた検出信号を出力する酸素濃度セ
ンサ８，９がそれぞれ介装されている。前記酸素濃度セ
ンサ８，９は、排気中の酸素濃度に応じて検出信号がリ
ニアに変化するセンサであって、広域空燃比センサとし
て従来から空燃比フィードバック制御に用いられている
公知のセンサである。
おり、該三元触媒７で排気中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘが浄
化される。前記三元触媒７の上流側及び下流側には、排
気中の酸素濃度に応じた検出信号を出力する酸素濃度セ
ンサ８，９がそれぞれ介装されている。前記酸素濃度セ
ンサ８，９は、排気中の酸素濃度に応じて検出信号がリ
ニアに変化するセンサであって、広域空燃比センサとし
て従来から空燃比フィードバック制御に用いられている
公知のセンサである。
【００１８】前記酸素濃度センサ８，９の検出信号はコ
ントロールユニット10に入力され、図中に制御ブロック
図として示した流れに沿って処理されて、最終的には、
燃料噴射弁２による燃料噴射量が制御されるようになっ
ている。以下、図２に示す制御ブロック図に沿って、処
理内容を概説する。酸素ストレージ量推定部101 （酸素
ストレージ量推定手段）では、両酸素濃度センサ８，９
の検出信号に基づいて三元触媒７における酸素ストレー
ジ量を推定する。
ントロールユニット10に入力され、図中に制御ブロック
図として示した流れに沿って処理されて、最終的には、
燃料噴射弁２による燃料噴射量が制御されるようになっ
ている。以下、図２に示す制御ブロック図に沿って、処
理内容を概説する。酸素ストレージ量推定部101 （酸素
ストレージ量推定手段）では、両酸素濃度センサ８，９
の検出信号に基づいて三元触媒７における酸素ストレー
ジ量を推定する。
【００１９】一方、目標酸素ストレージ量設定部102
（目標ストレージ量設定手段）では、エンジン負荷Ｔｐ
とエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて目標酸素ストレー
ジ量を設定する。尚、ＣＯ，ＨＣが出やすい運転領域で
は前記目標酸素ストレージ量を比較的大きくして、Ｃ
Ｏ，ＨＣの酸化反応が促進されるようにし、逆に、ＮＯ
ｘが出やすい領域では前記目標酸素ストレージ量を比較
的小さくして、ＮＯｘの還元反応が促進されるようにす
ると良い。
（目標ストレージ量設定手段）では、エンジン負荷Ｔｐ
とエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて目標酸素ストレー
ジ量を設定する。尚、ＣＯ，ＨＣが出やすい運転領域で
は前記目標酸素ストレージ量を比較的大きくして、Ｃ
Ｏ，ＨＣの酸化反応が促進されるようにし、逆に、ＮＯ
ｘが出やすい領域では前記目標酸素ストレージ量を比較
的小さくして、ＮＯｘの還元反応が促進されるようにす
ると良い。
【００２０】酸素ストレージ量比較部103 では、前記酸
素ストレージ濃度推定部101 で推定された実際の酸素ス
トレージ量と、前記目標酸素ストレージ量設定部102 で
設定された目標酸素ストレージ量との差を演算する。そ
して、目標空燃比設定部104 では、前記酸素ストレージ
量比較部103 で算出された酸素ストレージ量の実際値と
目標値との差を、目標空燃比（目標Ａ／Ｆ）に変換す
る。尚、前記目標空燃比は、三元触媒７の上流側の酸素
濃度センサ８で検出される触媒入口の排気空燃比の目標
値である。
素ストレージ濃度推定部101 で推定された実際の酸素ス
トレージ量と、前記目標酸素ストレージ量設定部102 で
設定された目標酸素ストレージ量との差を演算する。そ
して、目標空燃比設定部104 では、前記酸素ストレージ
量比較部103 で算出された酸素ストレージ量の実際値と
目標値との差を、目標空燃比（目標Ａ／Ｆ）に変換す
る。尚、前記目標空燃比は、三元触媒７の上流側の酸素
濃度センサ８で検出される触媒入口の排気空燃比の目標
値である。
【００２１】空燃比比較部105 では、前記目標空燃比設
定部104 で設定された目標空燃比と、前記酸素濃度セン
サ８からの検出信号に基づいて入口空燃比検出部109 で
検出された三元触媒７入口での実際の空燃比とを比較
し、空燃比偏差算出部106 では、前記目標空燃比と実際
の空燃比との差を算出する。そして、噴射量補正部107
（排気空燃比フィードバック手段）では、前記空燃比の
差が少なくするように、換言すれば、実際の空燃比を前
記目標空燃比に近づけるように、燃料噴射弁２による燃
料噴射量を補正するための補正値を決定する。
定部104 で設定された目標空燃比と、前記酸素濃度セン
サ８からの検出信号に基づいて入口空燃比検出部109 で
検出された三元触媒７入口での実際の空燃比とを比較
し、空燃比偏差算出部106 では、前記目標空燃比と実際
の空燃比との差を算出する。そして、噴射量補正部107
（排気空燃比フィードバック手段）では、前記空燃比の
差が少なくするように、換言すれば、実際の空燃比を前
記目標空燃比に近づけるように、燃料噴射弁２による燃
料噴射量を補正するための補正値を決定する。
【００２２】尚、上記目標酸素ストレージ量設定部102
，酸素ストレージ量比較部103 ，目標空燃比設定部104
，空燃比比較部105 ，空燃比偏差算出部106 及び噴射
量補正部107 によって入口空燃比制御手段が構成され
る。噴射量演算部108 では、エンジン１の吸入空気量
Ｑ，回転速度Ｎｅに基づいて基本燃料噴射量を演算する
と共に、エンジン１の冷却水温度Ｔｗ等に応じた補正
値、及び、前記噴射量補正部107 で設定された補正値に
よって前記基本燃料噴射量を補正して、最終的な燃料噴
射量を算出する。そして、前記燃料噴射量に相当するパ
ルス幅の噴射パルス信号を、所定の噴射タイミングにお
いて燃料噴射弁２に出力する。
，酸素ストレージ量比較部103 ，目標空燃比設定部104
，空燃比比較部105 ，空燃比偏差算出部106 及び噴射
量補正部107 によって入口空燃比制御手段が構成され
る。噴射量演算部108 では、エンジン１の吸入空気量
Ｑ，回転速度Ｎｅに基づいて基本燃料噴射量を演算する
と共に、エンジン１の冷却水温度Ｔｗ等に応じた補正
値、及び、前記噴射量補正部107 で設定された補正値に
よって前記基本燃料噴射量を補正して、最終的な燃料噴
射量を算出する。そして、前記燃料噴射量に相当するパ
ルス幅の噴射パルス信号を、所定の噴射タイミングにお
いて燃料噴射弁２に出力する。
【００２３】ここで、図２の制御ブロック図に示した制
御内容を、図３のフローチャートに従って詳述する。図
３のフローチャートにおいて、まず、Ｓ１では、三元触
媒７上流側の酸素濃度センサ８からの検出信号に基づい
て三元触媒７入口での排気空燃比（酸素濃度）を検出す
る。
御内容を、図３のフローチャートに従って詳述する。図
３のフローチャートにおいて、まず、Ｓ１では、三元触
媒７上流側の酸素濃度センサ８からの検出信号に基づい
て三元触媒７入口での排気空燃比（酸素濃度）を検出す
る。
【００２４】Ｓ２では、前記Ｓ１で検出した排気空燃比
を平均化処理し、Ｓ３では、前記平均化処理された排気
空燃比を、入口空燃比ＡＦＩＮとする。Ｓ４では、三元
触媒７下流側の酸素濃度センサ９からの検出信号に基づ
いて三元触媒７出口での排気空燃比（酸素濃度）を検出
する。Ｓ５では、前記Ｓ４で検出した排気空燃比を平均
化処理し、Ｓ６では、前記平均化処理された排気空燃比
を、出口空燃比ＡＦＯＵＴとする。
を平均化処理し、Ｓ３では、前記平均化処理された排気
空燃比を、入口空燃比ＡＦＩＮとする。Ｓ４では、三元
触媒７下流側の酸素濃度センサ９からの検出信号に基づ
いて三元触媒７出口での排気空燃比（酸素濃度）を検出
する。Ｓ５では、前記Ｓ４で検出した排気空燃比を平均
化処理し、Ｓ６では、前記平均化処理された排気空燃比
を、出口空燃比ＡＦＯＵＴとする。
【００２５】Ｓ７では、前記入口空燃比ＡＦＩＮと出口
空燃比ＡＦＯＵＴとの差を変数とする関数ｆ1 （ＡＦＩ
Ｎ−ＡＦＯＵＴ）に基づいて三元触媒７における酸素ス
トレージ量の推定値ＳＯ2 を算出する。前記関数ｆ
1 （ＡＦＩＮ−ＡＦＯＵＴ）は、入口空燃比ＡＦＩＮと
出口空燃比ＡＦＯＵＴとの差、即ち、供給酸素量と反応
後の残存酸素量との差から、三元触媒における酸素スト
レージ量を推定するモデル式である。
空燃比ＡＦＯＵＴとの差を変数とする関数ｆ1 （ＡＦＩ
Ｎ−ＡＦＯＵＴ）に基づいて三元触媒７における酸素ス
トレージ量の推定値ＳＯ2 を算出する。前記関数ｆ
1 （ＡＦＩＮ−ＡＦＯＵＴ）は、入口空燃比ＡＦＩＮと
出口空燃比ＡＦＯＵＴとの差、即ち、供給酸素量と反応
後の残存酸素量との差から、三元触媒における酸素スト
レージ量を推定するモデル式である。
【００２６】Ｓ８では、エンジン負荷Ｔｐとエンジン回
転速度Ｎｅとに応じて予め目標酸素ストレージ量ＴＳＯ
2 を記憶したマップを参照し、そのときのエンジン負荷
Ｔｐとエンジン回転速度Ｎｅに対応する目標酸素ストレ
ージ量ＴＳＯ2 を検索する。Ｓ９では、前記目標酸素ス
トレージ量ＴＳＯ2 と推定値ＳＯ2 との差ΔＳＯ2を算
出する。
転速度Ｎｅとに応じて予め目標酸素ストレージ量ＴＳＯ
2 を記憶したマップを参照し、そのときのエンジン負荷
Ｔｐとエンジン回転速度Ｎｅに対応する目標酸素ストレ
ージ量ＴＳＯ2 を検索する。Ｓ９では、前記目標酸素ス
トレージ量ＴＳＯ2 と推定値ＳＯ2 との差ΔＳＯ2を算
出する。
【００２７】Ｓ10では、前記酸素ストレージ量の差ΔＳ
Ｏ2 を変数とする関数ｆ2 （ΔＳＯ 2 ）に基づいて三元
触媒７の入口での目標排気空燃比ＴＡＦを算出する。前
記関数ｆ2 （ΔＳＯ2 ）は、前記酸素ストレージ量の差
ΔＳＯ2 を０ならしめるための、差ΔＳＯ2 から目標排
気空燃比ＴＡＦへの変換モデル式である。Ｓ11では、前
記目標排気空燃比ＴＡＦと、実際の触媒入口空燃比であ
る前記入口空燃比ＡＦＩＮとの差ΔＡＦを演算する。
Ｏ2 を変数とする関数ｆ2 （ΔＳＯ 2 ）に基づいて三元
触媒７の入口での目標排気空燃比ＴＡＦを算出する。前
記関数ｆ2 （ΔＳＯ2 ）は、前記酸素ストレージ量の差
ΔＳＯ2 を０ならしめるための、差ΔＳＯ2 から目標排
気空燃比ＴＡＦへの変換モデル式である。Ｓ11では、前
記目標排気空燃比ＴＡＦと、実際の触媒入口空燃比であ
る前記入口空燃比ＡＦＩＮとの差ΔＡＦを演算する。
【００２８】Ｓ12では、前記ΔＡＦに基づいて実際の入
口空燃比ＡＦＩＮが、目標排気空燃比ＴＡＦよりもリー
ンであるかリッチであるかを判別する。そして、実際の
入口空燃比ＡＦＩＮが目標排気空燃比ＴＡＦよりもリー
ンであるときには、Ｓ13へ進んで燃料噴射量をより増量
して入口空燃比をよりリッチに修正すべく補正値をリッ
チ方向へ積分制御する。
口空燃比ＡＦＩＮが、目標排気空燃比ＴＡＦよりもリー
ンであるかリッチであるかを判別する。そして、実際の
入口空燃比ＡＦＩＮが目標排気空燃比ＴＡＦよりもリー
ンであるときには、Ｓ13へ進んで燃料噴射量をより増量
して入口空燃比をよりリッチに修正すべく補正値をリッ
チ方向へ積分制御する。
【００２９】一方、実際の入口空燃比ＡＦＩＮが目標排
気空燃比ＴＡＦよりもリッチであるときには、Ｓ14へ進
んで燃料噴射量をより減量して入口空燃比をよりリーン
に修正すべく補正値をリーン方向へ積分制御する。ま
た、実際の入口空燃比ＡＦＩＮが略目標排気空燃比ＴＡ
Ｆに一致しているときには、Ｓ15へ進んで、それまでの
補正値を保持させるようにする。
気空燃比ＴＡＦよりもリッチであるときには、Ｓ14へ進
んで燃料噴射量をより減量して入口空燃比をよりリーン
に修正すべく補正値をリーン方向へ積分制御する。ま
た、実際の入口空燃比ＡＦＩＮが略目標排気空燃比ＴＡ
Ｆに一致しているときには、Ｓ15へ進んで、それまでの
補正値を保持させるようにする。
【００３０】実際の入口空燃比ＡＦＩＮをリッチ化すれ
ば、三元触媒７に対する供給酸素量が減少して、酸素ス
トレージ量を減少変化させることができ、また、実際の
入口空燃比ＡＦＩＮをリーン化すれば、三元触媒７に対
する供給酸素量が増大して、酸素ストレージ量を増大変
化させることができる。従って、前記目標排気空燃比Ｔ
ＡＦの設定においては、推定値ＳＯ2 が目標酸素ストレ
ージ量ＴＳＯ2 よりも少ないときには、その差が大きい
ときほど目標排気空燃比ＴＡＦとしてリーンな空燃比を
設定すれば、実際の酸素ストレージ量を増大変化させて
目標に近づけることができ、また、推定値ＳＯ2 が目標
酸素ストレージ量ＴＳＯ2 よりも多いときには、その差
が大きいときほど目標排気空燃比ＴＡＦとしてリッチな
空燃比を設定すれば、実際の酸素ストレージ量を減少変
化させて目標に近づけることができる。
ば、三元触媒７に対する供給酸素量が減少して、酸素ス
トレージ量を減少変化させることができ、また、実際の
入口空燃比ＡＦＩＮをリーン化すれば、三元触媒７に対
する供給酸素量が増大して、酸素ストレージ量を増大変
化させることができる。従って、前記目標排気空燃比Ｔ
ＡＦの設定においては、推定値ＳＯ2 が目標酸素ストレ
ージ量ＴＳＯ2 よりも少ないときには、その差が大きい
ときほど目標排気空燃比ＴＡＦとしてリーンな空燃比を
設定すれば、実際の酸素ストレージ量を増大変化させて
目標に近づけることができ、また、推定値ＳＯ2 が目標
酸素ストレージ量ＴＳＯ2 よりも多いときには、その差
が大きいときほど目標排気空燃比ＴＡＦとしてリッチな
空燃比を設定すれば、実際の酸素ストレージ量を減少変
化させて目標に近づけることができる。
【００３１】そして、三元触媒７における酸素ストレー
ジ量を目標値（最適値）に維持することができれば、三
元触媒７におけるＣＯ，ＨＣの酸化反応及びＮＯｘの還
元反応をバランス良く実行させて、最大限の浄化性能を
得ることができる。
ジ量を目標値（最適値）に維持することができれば、三
元触媒７におけるＣＯ，ＨＣの酸化反応及びＮＯｘの還
元反応をバランス良く実行させて、最大限の浄化性能を
得ることができる。
【図１】請求項２，３記載の発明に係る装置の基本構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図２】実施の形態におけるエンジンのシスムテ構成及
び制御内容を示すブロック図。
び制御内容を示すブロック図。
【図３】実施の形態における酸素ストレージ量制御の様
子を示すフローチャート。
子を示すフローチャート。
１ エンジン ２ 燃料噴射弁 ３ 吸気弁 ４ 点火栓 ５ 排気弁 ６ 排気通路 ７ 三元触媒 ８，９ 酸素濃度センサ 10 コントロールユニット 101 酸素ストレージ量推定部 102 目標酸素ストレージ量設定部 103 酸素ストレージ量比較部 104 目標空燃比設定部 105 空燃比比較部 106 空燃比偏差算出部 107 噴射量補正部 108 噴射量演算部 109 入口空燃比検出部
Claims (4)
- 【請求項１】エンジンの排気通路に介装される三元触媒
の上流側及び下流側において、排気中の酸素濃度をそれ
ぞれに検出し、該検出された酸素濃度に基づいて前記三
元触媒における酸素ストレージ量を推定する一方、該推
定された酸素ストレージ量に基づいて前記三元触媒入口
の排気空燃比を制御するよう構成されたことを特徴とす
る三元触媒の酸素ストレージ量制御装置。 - 【請求項２】エンジンの排気通路に介装される三元触媒
の上流側及び下流側それぞれ設置され、排気中の酸素濃
度を検出する一対の酸素濃度センサと、 該一対の酸素濃度センサの検出結果に基づいて前記三元
触媒における酸素ストレージ量を推定する酸素ストレー
ジ量推定手段と、 該酸素ストレージ量推定手段で推定された酸素ストレー
ジ量に基づいて前記三元触媒入口の排気空燃比を制御す
る入口空燃比制御手段と、 を含んで構成されたことを特徴する三元触媒の酸素スト
レージ量制御装置。 - 【請求項３】前記入口空燃比制御手段が、 エンジンの運転状態に基づいて酸素ストレージ量の目標
値を設定する目標ストレージ量設定手段と、 該目標ストレージ量設定手段で設定された目標値と前記
酸素ストレージ量推定手段で推定された酸素ストレージ
量との差が少なくなるように、前記三元触媒入口の排気
空燃比をフィードバック制御する排気空燃比フィードバ
ック手段と、 を含んで構成されることを特徴とする請求項２記載の三
元触媒の酸素ストレージ量制御装置。 - 【請求項４】前記排気空燃比フィードバック手段が、前
記目標ストレージ量設定手段で設定された目標値と前記
酸素ストレージ量推定手段で推定された酸素ストレージ
量との差を前記三元触媒入口の目標排気空燃比に変換
し、該目標排気空燃比と前記三元触媒の上流側の酸素濃
度センサで検出される実際の排気空燃比との差に基づい
て、前記三元触媒入口の排気空燃比をフィードバック制
御することを特徴とする請求項３記載の三元触媒の酸素
ストレージ量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17005298A JP3939026B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 三元触媒の酸素ストレージ量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17005298A JP3939026B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 三元触媒の酸素ストレージ量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000008921A true JP2000008921A (ja) | 2000-01-11 |
| JP3939026B2 JP3939026B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=15897738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17005298A Expired - Lifetime JP3939026B2 (ja) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | 三元触媒の酸素ストレージ量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3939026B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081339A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-03-22 | Denso Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| NL1017481C2 (nl) * | 2001-03-02 | 2002-09-03 | Stichting Tech Wetenschapp | Autonoom mobiel voertuig. |
| US6708681B2 (en) * | 2000-07-07 | 2004-03-23 | Unisia Jecs Corporation | Method and device for feedback controlling air-fuel ratio of internal combustion engine |
| JP2020045815A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| CN112780427A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机系统的控制方法及装置 |
| CN114704394A (zh) * | 2022-04-30 | 2022-07-05 | 东风商用车有限公司 | 一种三元催化剂储氧控制方法 |
-
1998
- 1998-06-17 JP JP17005298A patent/JP3939026B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081339A (ja) * | 2000-06-20 | 2002-03-22 | Denso Corp | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP4636214B2 (ja) * | 2000-06-20 | 2011-02-23 | 株式会社デンソー | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US6708681B2 (en) * | 2000-07-07 | 2004-03-23 | Unisia Jecs Corporation | Method and device for feedback controlling air-fuel ratio of internal combustion engine |
| NL1017481C2 (nl) * | 2001-03-02 | 2002-09-03 | Stichting Tech Wetenschapp | Autonoom mobiel voertuig. |
| WO2002070884A1 (en) * | 2001-03-02 | 2002-09-12 | Stichting Voor De Technische Wetenschappen | Automotive vehicle |
| JP2020045815A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JP7132804B2 (ja) | 2018-09-19 | 2022-09-07 | 日立Astemo株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| CN112780427A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-05-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机系统的控制方法及装置 |
| CN114704394A (zh) * | 2022-04-30 | 2022-07-05 | 东风商用车有限公司 | 一种三元催化剂储氧控制方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3939026B2 (ja) | 2007-06-27 |
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