JP2000265885A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
三元触媒の温度を上昇させる。 【解決手段】 エンジン1の排気浄化装置は排気通路に
直列に配置されたフロント三元触媒8とリア三元触媒9
とを備える。コントローラ6は、リア三元触媒9を昇温
すべき条件を判断し、リア三元触媒9を昇温すべき条件
が成立した場合には、フロント三元触媒8に流入する排
気の空燃比を理論空燃比をまたいでリッチ側とリーン側
とに周期的に変動させるとともに、空燃比変動の振幅を
増大させる。これによりフロント三元触媒8の温度上昇
を抑えつつリア三元触媒9の温度を上昇させることがで
きる。
Description
置に関し、特に、触媒の昇温制御を行う排気浄化装置に
関する。
いは脱離を行うNOx吸蔵還元型触媒を備えたエンジン
の排気浄化装置が知られている。
リーン空燃比で運転したときに排気中に含まれるNOx
を吸収する一方で、エンジンの運転が理論空燃比ないし
リッチ空燃比に切り替えられると吸収したNOxを脱離
させるものであり、脱離したNOxは排気中のHC、C
Oなどの還元成分によって浄化される。
が含まれており、例えばリーン空燃比での運転が長時間
続くと、排気中のSOx(硫黄酸化物)がNOx吸蔵還
元型触媒に堆積し、いわゆる硫黄被毒が進行する。この
硫黄被毒の進行はNOx吸蔵還元型触媒のNOx吸収能
力を低下させ、排気組成の悪化につながる。
各種試みられており、例えば、特開平10-54274号では、
NOx吸蔵還元型触媒が排気中のSOxを吸収してNO
x吸収能力が低下したときには、所定期間リーン失火を
発生させてNOx吸蔵還元型触媒に未燃の燃料を供給
し、この燃料を触媒上で燃焼させることにより、あるい
は、点火時期を遅角させて排気温度を上昇させることに
より触媒温度を上昇させ、堆積したSOxを放出させて
いる。
点火時期の遅角により触媒温度を上昇させる場合、排気
温度を上昇させることで間接的に加熱しているため昇温
効果が小さい。
上昇させる場合は、触媒上で燃料の燃焼が起こるので昇
温効果は非常に大きくなるものの、触媒に未燃のまま送
りこむ燃料の量を正確に制御することが困難で、送りこ
む燃料量が多い場合には耐久性を損なうほど触媒の温度
を上昇させてしまう恐れもある。
改善する技術として、始動後の昇温特性が良好な排気マ
ニホールド位置に触媒(マニ触媒)を配置することが知
られている。
x吸蔵還元型触媒とを併用する場合、排気通路の上流側
にマニ触媒が位置し、下流側にNOx吸蔵還元型触媒が
配置されることになるので、従来技術の方法で下流側の
NOx吸蔵還元型触媒をSOx放出温度まで昇温させS
Oxを放出させようとすると、いずれの方法でも上流側
のマニ触媒の温度がそれ以上の温度まで上昇してしま
い、マニ触媒の劣化を早めてしまう。
ンの排気浄化装置において、排気通路に直列に配置され
たフロント三元触媒とリア三元触媒と、前記リア三元触
媒を昇温すべき条件を判断する昇温条件判断手段と、前
記フロント三元触媒に流入する排気の空燃比を理論空燃
比をまたいでリッチ側とリーン側とに周期的に変動させ
る空燃比制御手段と、前記リア三元触媒を昇温すべき条
件のときに、空燃比制御手段による空燃比変動の振幅を
増大させる空燃比振幅制御手段とを備えたことを特徴と
するものである。
比振幅制御手段が、リア三元触媒を昇温すべき条件でな
いときに、空燃比制御手段による空燃比変動の振幅をフ
ロント三元触媒が排気中のHC、CO、NOxを良好に
浄化し得る振幅以下の振幅に制御し、リア三元触媒を昇
温すべき条件のときに、空燃比制御手段による空燃比変
動の振幅をフロント三元触媒が排気中のHC、CO、N
Oxを良好に浄化し得る振幅より大きい振幅に制御する
ことを特徴とするものである。
比振幅制御手段が、リア三元触媒を昇温すべき条件のと
きに、空燃比制御手段による空燃比変動の振幅をリア三
元触媒が排気中のHC、CO、NOxを良好に浄化し得
る振幅以下の振幅に制御することを特徴とするものであ
る。
比振幅制御手段がフロント三元触媒の劣化度合いが大き
くなるほど空燃比変動の振幅の増大の度合いを小さくす
ることを特徴とするものである。
ト三元触媒に流入する排気の空燃比を検出する空燃比検
出手段を備え、空燃比制御手段が、検出した空燃比に基
づいて燃焼室内に形成される混合気の空燃比を目標空燃
比にフィードバック制御し、空燃比振幅制御手段が、空
燃比制御手段によるフィードバック制御の制御ゲインを
増大させることにより空燃比変動の振幅を増大させるこ
とを特徴とするものである。
比制御手段が、リア三元触媒を昇温すべき条件のとき
に、空燃比変動の中央値をほぼ理論空燃比に制御するこ
とを特徴とするものである。
ント三元触媒のO2ストレージ能力をリア三元触媒のO2
ストレージ能力よりも小さくしたことを特徴とするもの
である。
三元触媒が、流入する排気の空燃比に応じてNOxの吸
収と放出を行う作用を行う作用を有することを特徴とす
るものである。
三元触媒に吸収されたSOxを放出すべき条件を判断す
るSOx放出条件判断手段を備え、昇温条件判断手段
が、リア三元触媒に吸収されたSOxを放出すべき条件
のときにリア三元触媒を昇温すべき条件が成立したと判
断することを特徴とするものである。
ンジンの始動を検出する始動検出手段を備え、SOx放
出条件判断手段が、エンジンの始動を検出したときに吸
収されたSOxを放出すべき条件が成立したと判断する
ことを特徴とするものである。
ア三元触媒に吸収されたSOx量を推定するSOx吸収
量推定手段を備え、SOx放出条件判断手段が、推定し
たSOx吸収量に基づきリア三元触媒に吸収されたSO
xを放出すべき条件を判断することを特徴とするもので
ある。
SOx放出条件判断手段が、推定したSOx吸収量が第
1の所定量以上となったときにリア三元触媒に吸収され
たSOxを放出すべき条件が成立したと判断するととも
に、推定したSOx吸収量が第1の所定量より小さい第
2の所定量以下となったときにリア三元触媒に吸収され
たSOxを放出すべき条件が終了したと判断することを
特徴とするものである。
ア三元触媒から流出する排気のNOx濃度を検出するN
Ox濃度検出手段と、リア三元触媒に吸収されたNOx
量を推定するNOx吸収量推定手段とを備え、SOx放
出条件判断手段が、検出したNOx濃度と推定したNO
x吸収量とに基づいてリア三元触媒に吸収されたSOx
を放出すべき条件を判断することを特徴とするものであ
る。
SOx放出条件判断手段が、リア三元触媒に吸収された
NOx量が所定量以上となった時点で検出したNOx濃
度が所定の許容濃度より大きくなったときに吸収された
SOxを放出すべき条件が成立したと判断することを特
徴とするものである。
転条件を検出する運転条件検出手段を備え、昇温判断手
段が、検出した運転条件が所定のSOx放出運転領域外
にあるときは、リア三元触媒に吸収されたSOxを放出
すべき条件の成立、不成立にかかわらず、リア三元触媒
を昇温すべき条件が不成立であると判断することを特徴
とするものである。
ア三元触媒の温度を検出する温度検出手段を備え、昇温
判断手段が、検出したリア三元触媒の温度がSOx放出
温度以上の許容温度以上のときは、リア三元触媒に吸収
されたSOxを放出すべき条件の成立、不成立に関わら
ず、リア三元触媒を昇温すべき条件が不成立であると判
断することを特徴とするものである。
ア三元触媒の温度を検出する温度検出手段を備え、空燃
比制御手段が、リア三元触媒に吸収されたSOxを放出
すべき条件が成立しており、かつ、リア三元触媒の温度
がSOx放出温度以上であるときに、空燃比変動の中央
値を理論空燃比よりリッチ側に制御することを特徴とす
るものである。
空燃比制御手段が、リア三元触媒に吸収されたSOx量
が多いほどリッチの度合いを大きくすることを特徴とす
るものである。
空燃比制御手段が、空燃比のリッチ化制御開始からの経
過時間が長くなるほどリッチの度合いを小さくすること
を特徴とするものである。
ア三元触媒を昇温すべき条件が成立しているときに、運
転条件に応じて予め設定される点火時期を遅角側に補正
することを特徴とするものである。
ア三元触媒を昇温すべき条件が成立しているときに、運
転条件に応じて予め設定される排気弁開時期を進角側に
補正することを特徴とするものである。
昇温させる際には、フロント三元触媒に流入する排気の
空燃比変動の振幅を増大させるので、フロント三元触媒
を通過するHC、CO、NOxの量が増大し、リア三元
触媒で反応するHC、CO、NOx、O2の量が増大す
る。これにより、フロント三元触媒の温度上昇を抑えつ
つ、リア三元触媒上で行われる酸化還元反応の反応熱に
よりリア三元触媒を昇温させることができる。
を昇温すべき条件でない場合は排気中のHC、CO、N
Oxをフロント三元触媒で浄化し、リア三元触媒を昇温
すべき条件の場合はフロント三元触媒を通過してリア三
元触媒に流入するHC、CO、NOx、O2の量を増大
させることができる。
を昇温すべき条件の場合は排気中のHC、CO、NOx
がリア三元触媒で良好に浄化され、そのときの反応熱に
よりリア三元触媒を昇温させることができる。
きくなると、同じ空燃比変動であってもフロント三元触
媒を通過しリア三元触媒に流入するHC、CO、NO
x、O 2の量が増大するが、第4の発明によると、フロ
ント三元触媒の劣化度合いに応じて空燃比変動の振幅が
調整されるので、リア三元触媒の昇温特性を同程度に保
つことができる。
空燃比にフィードバック制御し、空燃比変動の振幅を増
大させる際にはそのフィードバックゲインを増大させ
る。これにより、フロント三元触媒を通過してリア三元
触媒に流入するHC、CO、NOx、O2の量を増やす
ことができる。
を昇温すべき条件のときに空燃比変動の中央値がほぼ理
論空燃比に制御されるので、リア三元触媒上でのHC、
CO、NOxの酸化還元反応が最大効率で行われ、リア
三元触媒の昇温効果が高められる。
触媒のO2ストレージ能力をリア三元触媒のO2ストレー
ジ能力よりも小さくしたことにより、空燃比変動の振幅
をそれほど大きくしなくてもフロント三元触媒を通過し
てリア三元触媒に流入するHC、CO、NOx、O2の
量を増大することができる。
運転時にフロント触媒で浄化されなかった排気中のNO
xはリア三元触媒において吸収される。吸収されたNO
xは、排気中に含まれる未燃のHCやCOによって還元
され浄化される。
にSOxが堆積し、硫黄被毒が進行するとリア三元触媒
の昇温制御が行われる。これにより、リア三元触媒に堆
積したSOxが放出され、NOx浄化性能の低下を抑え
ることができる。
動直後にリア三元触媒のSOx放出条件が成立したと判
断され、リア三元触媒の昇温制御が行われる。これによ
り、エンジンを運転する毎に必ず1回のSOx放出制御
を行うことになる。
媒に堆積したSOx量が推定され、推定SOx量が所定
値を超えたときにSOx放出条件が成立したと判断され
るので、SOx放出制御を行う頻度を必要最小限とする
ことができる。
条件の成立、不成立を判断する際に、いわゆるヒステリ
シスを設けたことにより、SOx放出制御のON/OF
Fが頻繁に繰り返されるのを防止できる。
三元触媒下流のNOx濃度に基づきリア三元触媒に吸収
されているNOxの量が推定され、この推定NOx吸収
量とNOx濃度とに基づきSOx放出条件が判断され
る。
すべき条件の成立、不成立に関わらず、運転領域がSO
x放出運転領域にないとき、例えば、運転領域がリア三
元触媒を十分に昇温させることができない領域にある場
合は、リア三元触媒を昇温すべき条件が不成立と判断さ
れる。これにより、リア三元触媒を昇温させるために特
別な制御(空燃比変動の増大等)が長時間継続し、排気
組成が悪化するのを防止できる。
媒の温度が検出され、リア三元触媒の温度が許容温度よ
りも高い場合はSOx放出条件成立中であっても昇温制
御が行われなくなる。これにより、リア三元触媒の温度
が上昇しすぎて熱劣化するのを防止できる。
制御時に空燃比がリッチ側に制御されるので、脱離した
SOxの還元作用が促進される。また、リア三元触媒に
吸収されているSOxの量が多ければ多いほど脱離する
SOx量は多いが、第18の発明によると、それに合わ
せてリッチシフトの度合いを大きくするよう調整される
ので、脱離したSOxを良好に還元浄化することができ
る。
過時間が長くなればリア三元触媒に吸収されているSO
xは減少し、脱離するSOx量もそれに伴い減少する
が、第19の発明によるとそれにあわせてリッチシフト
の度合いが小さくなる。
媒を昇温させる際には点火時期が通常時期よりも遅角側
に補正され、排気温度が上昇するので、リア三元触媒の
昇温効果が高められる。
媒を昇温させる際には排気弁開時期が通常時期よりも進
角側に補正されて排気温度が上昇し、リア三元触媒の昇
温効果が高められる。
実施の形態を説明する。
浄化装置の一例を示す。エンジン1の吸気通路2には、
吸入空気量を検出するエアフロメータ3と、吸入空気量
を調節するスロットル弁4と、吸気通路2に燃料を噴射
する燃料噴射弁5とが設けられている。燃料噴射弁5は
エンジン1のシリンダ内に燃料を直接噴射するものであ
ってもよい。
浄化用触媒としてのフロント三元触媒8及びリア三元触
媒9が直列に設けられている。フロント三元触媒8はい
わゆる三元触媒であり、理論空燃比運転時に最大の変換
効率をもって排気中のNOxの還元とHC、COの酸化
を行う。一方、その下流に位置するリア三元触媒9は、
空燃比に応じてNOxの吸収、放出を行う作用を有する
NOx吸蔵還元型の三元触媒であり、リーン空燃比運転
域で発生するNOxを吸収し、理論空燃比ないしリッチ
空燃比で運転して排気中の酸素濃度を低下させると、リ
ーン空燃比運転域で吸着したNOxを脱離させるととも
に排気中に含まれるHC、COにより脱離したNOxを
還元する。なお、後述するリア三元触媒9の昇温制御を
行う際に、フロント三元触媒8を通過する排気中のH
C、CO、NOx、O2の量を増やすために、フロント
三元触媒8のO2ストレージ能力はリア三元触媒9のO2
ストレージ能力よりも低く設定されている。
ントO2センサ10、下流にはリアO2センサ11がそれ
ぞれ設けられており、フロント三元触媒8に流入する排
気とフロント三元触媒8から流出する排気の空燃比が理
論空燃比よりも濃いか薄いかを検出することができる。
なお、O2センサ10、11に代えて空燃比を連続的に
検出することが可能なリニア空燃比センサを備えてもよ
い。一方、リア三元触媒9には、その温度を検出する触
媒温度センサ12が設けられている。
3、O2センサ10、11、触媒温度センサ12からの
信号の他、冷却水温センサ13からの冷却水温信号、ク
ランク角センサ14からのRef信号とPos信号、ア
クセルポジションセンサ15からのアクセル操作量信
号、車速センサ16からの車速信号、スタータスイッチ
17からのエンジン始動信号等が入力され、コントロー
ラ6はこれら各種信号に基づき上記スロットル弁4、燃
料噴射弁5や点火プラグ6を制御する。
けるとリア三元触媒9にSOxが堆積し、リア三元触媒
9のNOx浄化性能が低下する。そこでコントローラ6
は、リア三元触媒9に堆積したSOx量を推定し、その
推定SOx量に基づきSOxを放出すべき条件を判断す
る。そして、SOx放出すべき条件が成立した場合に
は、堆積したSOxを放出すべくリア三元触媒9を昇温
させる。
よる空燃比変動の振幅を増大させることによって、フロ
ント三元触媒8を通過するCO、HC、NOx、O2の
量を増大させてリア三元触媒9に流入するCO、HC、
NOx、O2の量を増大させる。そして、それらをリア
三元触媒9上で反応させることによりリア三元触媒9を
昇温させ、堆積したSOxを放出させる。
触媒9上で最大効率で酸化還元され、反応熱が最大とな
るよう空燃比の中央値を理論空燃比にフィードバック制
御する。さらに、リア三元触媒9の昇温効果を高めるべ
くエンジン1の点火時期を遅らせたり、排気弁の開時期
を進角させたりする。
制御に関する部分をブロック図で表すと図2のようにな
る。この図に示すように、コントローラ6は、SOx放
出条件判断部B1、昇温条件判断部B2、リッチ化条件
判断部B3、空燃比制御値設定部B4、α算出部B5、
目標空燃比設定部B6、Ti、TITM算出部B7、A
DV設定部B8及びEVO設定部B9から構成される。
以下、図3から図24を参照しながらこれら各要素にお
ける処理について詳しく説明する。
処理について説明する。
媒9に吸収されたSOx量を推定し、その推定SOx吸
収量に基づきSOxを放出すべき条件の成立、不成立を
判断し、フラグFsoxのセットを行うものである。
ーチンを示したフローチャートであり、所定時間毎(例
えば10msec毎)に実行される。
S101では、触媒温度センサ12の出力をA/D変換
してリア三元触媒9の触媒温度Tcatが求められ、ク
ランク角センサ14の所定信号(例えば、Ref信号)
の発生間隔時間に基づいてエンジン回転数Nが求められ
る。さらに、アクセルポジションセンサ15の出力に基
づいてエンジン負荷T(例えば、アクセル踏み込み量に
応じたエンジン1の目標発生トルク)が求められる。
で求めた触媒温度TcatがSOx放出温度Tcat2
以下か否かが判断される。そして、触媒温度Tcatが
SOx放出温度Tcat2以下の場合は、リア三元触媒
9がSOxを吸収する状態であると判断してステップS
103へ進み、触媒温度TcatがSOx放出温度Tc
at2より大きいときは、リア三元触媒9がSOxを放
出する状態であると判断してステップS107へ進む。
はルーチン実行時間の10msec)あたりにリア三元
触媒9に吸収されるSOx量ΔSOXaが次式、 ΔSOXa=(所定時間あたりにリア三元触媒9に流入するSOx量) ×(リア三元触媒9のSOx吸収率) ・・・(1) により算出される。
るSOx量は、例えば、エンジン回転数N、エンジン負
荷T、平均空燃比をパラメータとして算出することがで
きる。また、リア三元触媒9のSOx吸収率(単位時間
あたりに吸収されるSOx量/単位時間あたりに流入す
るSOx量)は、例えば、現在のSOx吸収量SOXz
(前回算出したSOx吸収量の推定値)、触媒温度Tc
at、平均空燃比をパラメータとして算出される。平均
空燃比としては、例えば、後述する目標空燃比設定部B
6で設定される目標当量比TFBYAを用いることがで
きる。
上1以下の値で、各パラメータ対して次のような特性を
有する。 ・リア三元触媒9のSOx吸収量SOXが少ないほどS
Ox吸収率は大きくなり、SOx吸収量SOXがゼロの
ときにSOx吸収率は最大となる。 ・リア三元触媒9の温度Tcatが所定温度のときSO
x吸収率は最大となるが、所定温度より低くなると小さ
くなり、触媒活性温度以下でゼロとなる。また、所定温
度より高くなっても小さくなり、SOx放出温度Tca
t2以上でSOx吸収率はゼロとなる。 ・リーンの度合いが小さくなるほどSOx吸収率は小さ
くなり、理論空燃比よりリッチ側の空燃比ではSOx吸
収率はゼロとなる。
x量ΔSOXaを算出したらステップS104へ進み、
前回算出した推定SOx吸収量SOXzにΔSOXaを
加えて最新の推定SOx吸収量SOXを算出する。
SOXが許容値SOXmaxより大きいか否かが判断さ
れ、許容値SOXmaxよりも大きければステップS1
06へ進み、フラグFsoxにSOx放出条件成立を示
す1がセットされる。なお、許容値SOXmaxはリア
三元触媒9に所定のNOx吸収容量NOXthが残るよ
うに設定される。
tがSOx放出温度Tcat2より高いと判断されて進
んだステップS107では、所定時間(ここでは10m
sec)あたりにリア三元触媒9から放出されるSOx
量ΔSOXrが次式、 ΔSOXr=(所定時間)
×(リア三元触媒9のSOx放出率)・・・( 2)により算出される。
単位時間あたりにリア三元触媒9から放出されるSOx
の量であり、例えば、現在のSOx吸収量SOXz(前
回算出したSOx吸収量の推定値)、触媒温度Tca
t、平均空燃比をパラメータとして算出される。
設定部B6で設定される目標当量比TFBYAを用いる
ことができる。ただし、被毒解除制御中はTFBYA=
1としつつ空燃比フィードバック制御の制御中央値をシ
フトさせることによって平均空燃比を理論空燃比よりも
リッチ側にシフトさせることがあるので、その場合はリ
ッチシフト量も考慮する。
ータに対して以下のような特性となる。 ・リア三元触媒9のSOx吸収量SOXが少ないほどS
Ox放出率は小さくなり、SOx吸収量SOXがゼロの
ときSOx放出率はゼロとなる。 ・リア三元触媒9の触媒温度Tcatが低くなるほどS
Ox放出率は小さくなり、SOx放出温度Tcat2以
下ではSOx放出率はゼロとなる。 ・リッチの度合いが小さくなるほどSOx放出率が小さ
くなり、リーン空燃比ではSOx放出率はゼロとなる。
SOXrを算出したらステップS108に進み、前回算
出した推定SOx吸収量SOXzからΔSOXrを減じ
て最新の推定SOx吸収量SOXを算出する。
SOXが所定値SOXminより小さいか否かが判断さ
れ、所定値SOXminよりも小さい場合はステップS
110へ進んでフラグFsoxにSOx放出条件不成立
を示すゼロがセットされる。なお、所定値SOXmin
はゼロ近傍の小さな値に設定される。
より、SOx放出条件判断部B1は、触媒温度Tcat
に基づき所定時間あたりのリア三元触媒9のSOx吸収
量ΔSOXaあるいは放出量ΔSOXrを演算し、それ
らを累積演算することによりSOx吸収量SOXを推定
する。そして、この推定SOx吸収量SOXが一旦許容
量SOXmaxを越えたら、SOxがほぼ完全に放出さ
れるまでFsox=1を維持し、それを後述する昇温条
件判断部B2、リッチ化条件判断部B3及び空燃比制御
値設定部B4に出力する。このようにSOxがほぼ完全
に放出されるまでFsox=1を維持するようにしてい
るのは、被毒解除制御のON/OFFが頻繁に繰り返さ
れるのを防止するためである。
は、エンジン1の停止後もリア三元触媒9内に吸収され
たままとなるので、推定SOx吸収量SOXはエンジン
停止後もコントローラ6内のメモリに記憶され、次回エ
ンジン始動時に推定SOx吸収量SOXの初期値として
読み込まれ、以降の推定SOx吸収量SOXの算出に用
いられる。
時間におけるSOx吸収量の変化量ΔSOXa、ΔSO
Xrを累積演算することで推定しているが、これを簡略
化し、例えば、ステップS103、S107を省略して
ステップS104、S108のΔSOXa、ΔSOXr
を固定値としてもよい。
ついて説明する。
断部B1からのフラグFsoxの値、リア三元触媒9の
触媒温度Tcat等に基づき、リア三元触媒9を昇温す
べき条件の成立、不成立を判断してフラグFheatの
セットを行うものである。
を示したフローチャートであり、所定時間毎(例えば1
0msec毎)に実行される。
S201では、触媒温度センサ12の出力をA/D変換
してリア三元触媒9の触媒温度Tcat、クランク角セ
ンサ14の所定信号の発生間隔時間に基づいてエンジン
回転数Nを求める。さらに、アクセルポジションセンサ
15の出力に基づいてエンジン負荷Tを求める。
件判断部B1からのフラグFsoxの値に基づき、リア
三元触媒9に吸収されたSOxを放出すべき条件が成立
しているか否かを判断する。そして、SOxを放出すべ
き条件が成立している場合(Fsox=1)はステップ
S203へ進み、成立していない場合(Fsox=0)
はステップS207へ進んでフラグFheatに昇温す
べき条件が不成立であることを示すゼロをセットする。
が所定値Tcat1より大きいか否かを判断し、触媒温
度Tcatが所定値Tcat1より大きい場合はステッ
プS204へ進み、そうでない場合はステップS207
へ進んでフラグFheatにゼロをセットする。
度Tcat2より低い温度に設定される。これは、触媒
温度TcatがTcat1以下のときにSOx放出温度
Tcat2以上に昇温させようとすると、触媒昇温のた
めの特別な制御が長時間に及び、エミッションあるいは
燃費悪化への影響が大きくなるので、Tcat1以下の
ときは昇温制御を行わないようにするためである。
Tが所定の領域(例えば図5の領域B)内にあり、昇温
制御によって速やかに触媒温度が上昇すると考えられる
場合は、触媒温度TcatがTcat1以下であっても
昇温制御を許可するようにしてもよい。
とエンジン負荷Tが図5の領域A内にあるか否かを判断
し、エンジン回転数Nとエンジン負荷Tが領域A内にあ
ればステップS205へ進み、それ以外はステップS2
07へ進んでフラグFheatにゼロをセットする。こ
こで領域Aは、リア三元触媒9の昇温制御を行った場合
に触媒温度TcatをSOx放出温度Tcat2以上に
上昇させ得る領域である。
転領域(TFBYA<1)に設定される領域でも昇温制
御を行えば触媒温度TcatをSOx放出温度Tcat
2以上に上昇させることができる場合もあり得る。その
ような場合は、昇温可能な領域と理論空燃比運転領域
(TFBYA=1)との重複部分だけを領域Aに設定し
てもよいし、昇温可能な領域をすべて領域Aに設定し、
触媒に吸収されたSOxを放出すべき条件の成立中(F
sox=1)はリーン運転よりも触媒昇温制御を優先し
て行うようにしてもよい。
が許容温度Tcat3以下か否かを判断し、許容温度T
cat3以下の場合はステップS206へ進み、そうで
ない場合はステップS207へ進む。
度Tcat2より大きい高温の値に設定される。これ
は、リア三元触媒9は温度が高いほどSOxを放出しや
すくなるが、過剰に触媒温度を上昇させるとリア三元触
媒9の耐久性を損なうことになるので、触媒温度Tca
tがTcat3より大きいときは昇温制御を行わないよ
うにするためである。
リア三元触媒の昇温すべき条件が成立したことを示す1
をセットする。
より、昇温条件判断部B2は、SOx放出条件判断部B
1からのフラグFsoxと、リア三元触媒9の触媒温度
Tcat、運転条件に基づき、リア三元触媒9を昇温す
べき条件の成立、不成立を判断し、リア三元触媒9を昇
温すべき条件の成立時にFheat=1、不成立時にF
heat=0とする。
り、運転領域が領域A内にあって、かつリア三元触媒の
温度Tcatが所定値Tcat1とTcat3の間にあ
るときに昇温条件成立と判断され、フラグFheatに
1がセットされる。
理について説明する。
xと触媒温度Tcatに基づき、空燃比をリッチ化すべ
き条件の成立、不成立を判断してフラグFrichのセ
ットを行うものである。
チンを示したフローチャートであり、所定時間毎(例え
ば10msec毎)に実行される。
S301では、触媒温度センサ12の出力をA/D変換
して触媒温度Tcatを求める。
件判断部B1からのフラグFsoxの値に基づき、リア
三元触媒9に吸収されたSOxを放出すべき条件が成立
しているか否かを判断し、SOxを放出すべき条件が成
立している場合(Fsox=1)はステップS303へ
進む。そうでない場合(Fsox=0)はステップS3
05へ進み、フラグFrichにリッチ化条件不成立を
示すゼロをセットする。
がSOx放出温度Tcat2より大きいか否かを判断
し、触媒温度TcatがSOx放出温度Tcat2より
大きいときはステップS304へ進み、フラグFric
hにリッチ化すべき条件が成立したことを示す1をセッ
トする。一方、触媒温度TcatがSOx放出温度Tc
at2より大きくない場合は、ステップS305へ進ん
でフラグFrichにリッチ条件不成立を示すゼロをセ
ットする。
より、リッチ化条件判断部B3は、フラグFsoxと触
媒温度Tcatに基づき、空燃比をリッチ化すべき条件
の成立、不成立を判断し、空燃比をリッチ化すべき条件
の成立時にFrich=1、不成立時にFrich=0
とする。
り、かつリア三元触媒の温度TcatがSOx放出温度
Tcat2よりも高いときにリッチ化すべき条件が成立
したと判断され、フラグFrichに1がセットされ
る。
理について説明する。
x、Fheat、Frichの値に基づき、基本制御定
数PL1、PR1、及び補正値PHOSを設定するもの
である。
燃比フィードバック制御の補正係数αを算出する際の比
例制御の基本制御定数(PL1:リッチ化比例ゲイン、
PR1:リーン化比例ゲイン)であり、基本制御定数P
L1、PR1の値が大きくなるほど空燃比フィードバッ
ク制御による空燃比変動の振幅が大きくなる。
フィードバック補正係数αの算出時に、リッチ化比例制
御とリーン化比例制御とのバランスを変化させる補正値
で、補正値PHOSの値が正のとき空燃比フィードバッ
ク制御の制御中央値(=触媒に流入する排気の平均空燃
比)はリッチ側にシフトし、補正値PHOSの値が負の
とき制御中央値はリーン側にシフトする。
吸収されたSOxを放出すべき条件が成立していない通
常運転時には、リアO2センサ11出力に基づいて補正
値PHOSの値をフィードバック制御するいわゆるデュ
アルO2センサフィードバック制御を行う一方、SOx
放出条件成立期間中はオープン制御で補正値PHOSに
値を設定する。
PL1、PR1、PHOSは、後述するα算出部B5で
使用される。
チンを示したフローチャートであり、所定時間毎(例え
ば10msec毎)に実行される。
1ではフラグFsoxの値に基づきSOx放出条件が成
立しているか否かを判断し、ステップS402ではフラ
グFheatの値に基づき昇温条件が成立しているか否
かを判断し、ステップS403、S406ではフラグF
richの値に基づきリッチ化条件を判断する。フラグ
Fsox、Fheat、Frichのとる値によってそ
れ以降に進むステップが分かれるので、場合〜に分
けて説明する。
ich=1の場合 SOx放出条件、昇温条件及びリッチ化条件がすべて成
立している場合は、ステップS404へ進み、PL1、
PR1に値PLb、PRbを設定し、PHOSに値PH
OSRを設定する。
9の昇温を行うときの比例制御の基本制御定数の大きさ
を定めた値で、フロント三元触媒8に流入する排気の空
燃比変動の振幅を、フロント三元触媒8に適した振幅
(フロント三元触媒8がHC、CO、NOxを良好に浄
化しうる振幅)より大きい振幅とすると共に、リア三元
触媒9に流入する排気の空燃比変動の振幅をリア三元触
媒9に適した振幅(リア三元触媒9がHC、CO、NO
xを良好に浄化しうる振幅)以下とする大きさの値であ
る。
(補正値PHOSを付加しない状態)で空燃比フィード
バック制御を行ったときに、制御中央値がほぼ理論空燃
比となるようPLb、PRbの値を設定する。一般的に
は、PLbとPRbの大きさをほぼ等しくすればよい。
値PLb、PRbはそれぞれ単一の固定値として、また
は、それぞれエンジン回転数と負荷に応じた複数の固定
値としてコントローラ6内のメモリ(ROM)に記憶さ
れる。
例制御の基本制御定数の大きさを定めた値(PLa、P
Ra)を所定の比率、所定の補正量で増大補正して求め
てもよく、また、値PLb、PRbを、フロント三元触
媒8の劣化の度合いに応じて可変に設定してもよい。そ
の場合はコントローラ6内の書き換え可能なメモリ(R
AM)に値を記憶する。
燃比を理論空燃比よりリッチ側にシフトさせる値であ
る。PHOSRには単一の固定値として、あるいはエン
ジン回転数と負荷に応じた複数の固定値としてコントロ
ーラ6内のメモリ(ROM)に記憶される。あるいは、
補正値PHOSRをSOxの放出量にあわせて可変に設
定してもよく、その場合は書き換え可能なメモリ(RA
M)に値を記憶する。
ich=0の場合 SOx放出条件と昇温条件が成立しているものの、リッ
チ化条件が成立していない場合はステップS405へ進
み、基本制御定数PL1、PR1に値PLb、PRbを
設定し、補正値PHOSに値PHOSSを設定する。
04で設定するものと同じである。一方、値PHOSS
は、フロント三元触媒8に流入する排気の平均空燃比を
理論空燃比にする値である。値PHOSSは、単一の固
定値として、または、エンジン回転数と負荷に応じた複
数の固定値としてコントローラ6内のメモリ(ROM)
に記憶される。
空燃比フィードバック制御を行ったときに制御中央値が
ほぼ理論空燃比となるように値PLb、PRbの値を設
定しているので、PHOSS=0でもよい。
ルO2センサフィードバック制御を行って排気の空燃比
が理論空燃比となるように補正値PHOSの算出を行っ
ているので、そのときに得られる補正値PHOSの平均
値をPHOSSとしてもよい。
at=0の場合 Sox放出条件とリッチ化条件が成立するものの、昇温
条件が不成立の場合はステップS407へ進み、基本制
御定数PL1、PR1に値PLa、PRaを設定し、補
正値PHOSに値PHOSRを設定する。
たものと同じである。一方、値PLa、PRaは、通常
運転時の比例制御の基本制御定数の大きさを定めた値
で、排気の空燃比変動の振幅をフロント三元触媒8に適
した振幅(フロント三元触媒8がHC、CO、NOxを
良好に浄化しうる振幅)以下とする大きさの値である。
(補正値PHOSを付加しない状態)で空燃比フィード
バック制御を行ったときに、制御中央値がほぼ理論空燃
比となるよう値PLa、PRaの値を設定する。一般的
には、PLaとPRaの大きさをほぼ等しくすればよ
い。
として、または、それぞれエンジン回転数と付加に応じ
た複数の固定値としてコントローラ6内のメモリ(RO
M)に記憶される。なお、PLa、PRaをフロント三
元触媒8の劣化の度合いに応じて可変に設定してもよ
く、その場合は書き換え可能なメモリ(RAM)に値を
設定する。
ch=0の場合 SOx放出条件のみが成立、昇温条件とリッチ化条件が
不成立の場合、ステップS408へ進み、基本制御定数
PL1、PR1に値PLa、PRaを設定し、補正値P
HOSに値PHOSSを設定する。値PLa、PRaは
ステップS407で設定したものと同一であり、値PH
OSSはステップS405で設定したものと同一であ
る。
ch=0の場合 SOx放出条件、昇温条件、リッチ化条件のいずれも不
成立の場合は、ステップS409へ進み、基本制御定数
PL1、PR1に値PLa、PRaを設定し、リアO2
センサ11の出力に基づいてリア三元触媒9に流入する
排気の平均空燃比が理論空燃比となるように補正値PH
OSの値を算出する。通常運転時、デュアルO2センサ
フィードバック制御を行わない実施形態では、PHOS
=PHOSSとすればよい。
行されるとしたが、このルーチンで設定されたPL1、
PR1、PHOSが実際のフィードバック制御に反映さ
れるのは、後述するα設定部B5におて空燃比フィード
バック補正係数αを算出するときの比例制御実行時だけ
なので、比例制御実行のタイミングにあわせてこのルー
チンを実行するようにしてもよい。
Rbの値を設定して空燃比フィードバック制御を行う
と、空燃比変動の振幅が大きくなり、エンジン1から排
出されるHC、CO、NOx、O2量が増加すると共に
フロント三元触媒8での浄化率が低下する。すなわち、
フロント三元触媒8を通過するHC、CO、NOx、O
2量が増加する。
O、NOx、O2量が増加すると、リア三元触媒9での
触媒反応量が増加し、このときの反応熱によってリア三
元触媒9の温度が上昇する。一方、フロント三元触媒8
での触媒反応は増加しないので、フロント三元触媒8の
温度は上昇しない(図8の矢印Cの状態)。
O2ストレージ能力の小さいものが使用されており、フ
ロント三元触媒8に適した空燃比変動振幅がリア三元触
媒9に適した空燃比変動振幅よりも小さくなるので、P
La、PRaより十分に大きな(リア三元触媒9を速や
かに昇温させる量のHC、CO、NOx、O2をリア三
元触媒9に供給できる)PLb、PRbを設定すること
ができる。
比変動幅がリア三元触媒9に適した空燃比変動振幅とな
る2つの触媒を用いる場合でも、空燃比変動がフロント
三元触媒8とその後の排気通路中でなまされることを考
慮すると、フロント三元触媒8の入り口でフロント三元
触媒8に適した空燃比変動振幅より大きい振幅となり、
リア三元触媒9の入り口でリア三元触媒9に適した空燃
比変動振幅以下となるPLb、PRbを設定することは
可能である。
媒8の劣化の度合いに応じて可変に設定する場合は図9
に示すような処理をさらに行う。
S411では、フロント三元触媒8の劣化検出が行われ
た否かを判断する。フロント三元触媒8の劣化検出は、
例えば、 ・F/B条件が成立している。 ・エンジン回転数と負荷が所定の劣化検出運転領域にあ
る。 ・エンジン回転数と負荷の変動が所定の許容範囲にあ
る。 ことを条件として実行される。
件、 ・フロントO2センサ10の活性が完了している。 ・各種燃料増量補正係数COEF=1(エンジン始動直
後の各種燃料増量制御が終了している。) ・目標当量比TFBYA=1(目標空燃比が理論空燃
比)がすべて成立しているときを指す。
する間のリアO2センサ11の反転回数をHZRATE
とすると、HZRATEが大きいほどフロント三元触媒
8の劣化の度合いが大きいことになる。ここでは、新た
なHZRATEが算出されたときに「劣化検出が行われ
た」と判断してステップS412を実行する。新たなH
ZRATEの算出がない間は、前回設定値を保持する。
数f8、f9に代入することによってPLb、PRbの
値を算出する。フロント三元触媒8が劣化し、そのO2
ストレージ能力が小さくなると、空燃比変動の振幅が同
じであってもフロント三元触媒8を通過するHC、C
O、NOxの量が増加するので、リア三元触媒9の昇温
特性を同程度にするためには昇温制御時の空燃比変動の
振幅を図10に示すように小さくする必要がある。そこ
で、関数f8、f9は、フロント三元触媒8の劣化度合
いHZRATEが大きくなるほどPLb、PRbの大き
さが小さくなる特性となるよう定められる。
は、PLb、PRbを劣化のない触媒に対応する値(f
8(0)、f9(0))に設定する。
あわせて可変に設定する場合には、図11に示す処理を
行う。
S421では、フラグFrichの値に基づき空燃比を
リッチ化すべき条件が成立しているか否かを判断し、リ
ッチ化すべき条件が成立している場合(Frich=
1)はステップS422へ進み、そうでない場合(Fr
ich=0)は本ルーチンを終了する。
SOx吸収量SOXと触媒温度Tcatを関数f3に代
入することによってPHOSRの値を算出する。関数f
3は、PHOSRによるリッチシフトの度合いが各パラ
メータに対して以下のような特性となるように定められ
る。 ・リア三元触媒9のSOx吸収量SOXが少ないほどリ
ッチシフトの度合いが小さくなり、SOx吸収量SOX
がゼロのときゼロとなる。 ・リア三元触媒9の触媒温度Tcatが低くなるほどリ
ッチシフトの度合いが小さくなり、SOx放出温度Tc
at2以下ではゼロとなる。
より、値PHOSRがSOxの放出量にあわせて可変に
設定される。ここで、SOxの脱離量はリッチ化制御開
始からの時間に応じて図12に示すように変化し、SO
x吸収量は時間が経つにつれて減少するので、リッチシ
フトの度合いはリッチ化制御開始からの経過時間が長く
なるほど小さくなる。
御における補正係数αを算出するものである。図13
は、α算出部B5の制御ルーチンを示したフローチャー
トであり、所定時間毎(例えば、10msec毎)に実
行される。
S501では、フロントO2センサ10の出力をA/D
変換して酸素濃度信号OSF1を求める。
しているか否かを判断し、F/B条件が成立している場
合はステップS503へ進み、そうでない場合はステッ
プS513へ進むステップS503からS512では、
酸素濃度信号OSF1とスライスレベルSLF1との比
較結果に基づき、基本制御定数(リッチ化比例ゲインP
L1、リーン化比例ゲインPR1)と補正値PHOSを
用いた比例制御、及び、基本制御定数(リッチ化積分ゲ
インIL、リーン化積分ゲインIR)を用いた積分制御
によって空燃比フィードバック補正係数αを算出する。
なお、フローチャート中の補正係数αに付けられている
添え字zは前回値(10msec前に算出した値)を表
す。
立していないと判断されて進んだステップS523で
は,補正係数αを1にクランプする。
係数αは、後述するTi、TITM算出部B7において
燃料噴射量の演算時に使用される。
について説明する。目標空燃比設定部B6は、運転条件
やリッチ化条件の成立、不成立に応じて目標空燃比(目
標当量比)を設定するものである。
御ルーチンを示したフローチャートであり、所定時間毎
(例えば、10msec毎)に実行される。
S601ではクランク角センサ14の所定信号の発生間
隔時間に基づいてエンジン回転数Nが求められ、アクセ
ルポジションセンサ15の出力に基づいてエンジン負荷
Tが求められる。
量比設定マップを参照することにより、エンジン回転数
N、エンジン負荷Tに応じた目標当量比TFBYAが設
定される。ここで目標当量比TFBYAとは理論空燃比
と目標空燃比の比(理論空燃比/目標空燃比)であり、 となる。
の値に基づき空燃比をリッチシフトさせる条件が成立し
ているが否かが判断される。空燃比をリッチシフトさせ
る条件が成立している場合(Frich=1)はステッ
プS604へ進み、ステップS602で設定したTFB
YAが1より小さいか否かが判断される。そして、TF
BYAが1よりも小さいときはステップS605へ進
み、TFBYAに1がセットされる。
条件に応じて目標当量比TFBYAを設定するが、空燃
比をリッチシフトさせる条件が成立しているときには、
運転条件がリーン空燃比運転領域内であっても目標当量
比TFBYAに1をセットする。すなわち、一旦被毒解
除制御が開始されたら、被毒解除が可能な間(触媒温度
がSOx放出温度以上である間)はリーン運転には移行
せず、リッチシフト制御が継続される。
は、後述するTi、TITM算出部B7に出力され、燃
料噴射量の演算時に使用されるほか、空燃比を代表する
値として各ルーチンで使用される。
処理について説明する。Ti、TITM算出部B7は、
上記目標空燃比設定部B6で設定された目標当量比TF
BYAを実現すべく燃料噴射量Ti、燃料噴射時期TI
TMを算出するものである。
る制御ルーチンを示したフローチャートであり、所定時
間毎(例えば、10msec毎)に実行される。
S701ではエアフロメータ3の出力に基づき吸入空気
量Qaが求められ、クランク角センサ14の所定信号の
発生間隔時間に基づいてエンジン回転数Nが求められ
る。
ンジン回転数Nに基づき次式、 Tp=K×Qa/N ・・・(3) により基本燃料噴射量Tp、すなわち理論空燃比相当の
燃料量が算出される。Kは所定の係数である。
B6で設定された目標当量比TFBYA、燃料増量補正
係数COEF、α算出部B5で設定された空燃比フィー
ドバック補正係数αで基本燃料噴射量Tpが補正され、
燃料噴射量Tiが次式、 Ti=Tp×TFBYA×COEF×α ・・・(4) により算出される。
燃料増量補正係数、水温増量補正係数等をまとめて表し
たもので、冷機時にCOEF>1となり、エンジン1の
暖機完了後にCOEF=1となる。
S703で算出された燃料噴射量Tiと、エンジン回転
数Nとに基づき、燃料噴射時期TITMが算出される。
算出された燃料噴射量Ti、燃料噴射時期TITMは、
コントローラ6内のメモリにストアされ、エンジン1の
回転に同期して実行される燃料噴射ルーチンで読み出さ
れて使用される。例えば、燃料噴射時期TITMによっ
て定められるクランク角度で燃料噴射弁5への開弁信号
の印加が開始され、燃料噴射量Tiに無効噴射量Tsを
加えた量の燃料を噴射すべく開弁信号が印加される。
を行う場合に燃焼形態を成層燃焼とし、理論空燃比運転
比運転あるいはリッチ空燃比運転を行う場合に燃焼形態
を均質燃焼とするので、リーン空燃比運転時は燃料噴射
時期TITMが圧縮行程中に設定され、理論空燃比運転
時あるいはリッチ空燃比運転時は燃料噴射時期TITM
が圧縮行程中に設定される。
る。
からのフラグFheatに基づき、点火時期ADVを設
定するものである。
ンを示したフローチャートであり、所定時間毎(例え
ば、10msec毎)に実行される。
S801では、昇温条件判断部B2からのフラグFhe
atの値に基づき、リア三元触媒9を昇温すべき条件が
成立しているか否かを判断する。そして昇温すべき条件
が成立している場合(Fheat=1)はステップS8
02へ進み、そうでない場合(Fheat=0)はステ
ップS803へ進む。
ン回転数N、エンジン負荷T)に応じて予め設定される
点火時期ADVCから所定の遅角補正値RTDを減算し
て点火時期ADVを算出する。ここで点火時期ADVC
は、例えば、ノッキングが発生しない範囲でエンジンの
出力がもっとも大きくなる時期に設定される。このよう
に点火時期をADVCから遅角すると、燃焼の時期が遅
れて排気温度が上昇する。なお、遅角量と排気温度との
関係は図17に示すようになり、遅角量が多いほど排気
温度は上昇する。
して進んだステップS803では、点火時期ADVをA
DVCに設定する。
より、ADV設定部B8は昇温条件判断部B2からのフ
ラグFheatの値に基づき、リア三元触媒9を昇温す
べき条件が成立、不成立を判断し、昇温条件が成立して
いる場合は排気温度を上昇させるべく点火時期ADVを
所定量RTDだけ遅角させる。そして、そのADVに基
づき、図示しない点火制御ルーチンで点火プラグ6に点
火信号が出力される。
る。
からのフラグFheatに基づき、排気弁の開時期EV
Oを設定するものである。
ンを示したフローチャートであり、所定時間毎(例え
ば、10msec毎)に実行される。
S901では、昇温条件判断部B2からのフラグFhe
atの値に基づきリア三元触媒9を昇温すべき条件が成
立しているか否かを判断し、昇温すべき条件が成立して
いる場合(Fheat=1)はステップS902へ進
み、そうでない場合(Fheat=0)はステップS9
03へ進む。
Oを通常時より進角した位置に設定する。排気弁開時期
EVOをこのように進角すると、膨張行程末期のガスが
排気通路7に流出するので排気温度が上昇する。排気弁
開時期EVOと排温との関係は図19に示すようにな
り、排気弁開時期EVOの進角量が多くなるほど排気温
度が上昇する。
成立していない場合(Fheat=0)は、ステップS
903へ進み、排気弁閉時期EVOを通常時の位置に設
定する。
より、EVO設定部B9は、昇温条件判断部B2からの
フラグFheatに基づきリア三元触媒9を昇温すべき
条件の成立、不成立を判断し、昇温すべき条件が成立し
ている場合は排気弁開時期を進角させ、排気温度を上昇
させる。そして、EVO設定部9は、排気弁閉時期が設
定したEVOとなるように、図示しない動弁制御ルーチ
ンでエンジン1の可変動弁機構に駆動信号を出力する。
理について説明したが、次に、全体の作用について説明
する。
においては、エンジン1からの排気に含まれるCO、H
C及びNOxは、理論空燃比運転時はフロント三元触媒
8でほぼ浄化されるが、リーン空燃比運転時にフロント
三元触媒8で浄化しきれなかったNOxは、NOx吸蔵
還元型の三元触媒であるリア三元触媒9において浄化さ
れる。
運転を続けるとリア三元触媒9にSOxが堆積し、リア
三元触媒9のNOx浄化性能が低下する。そこでコント
ローラ6は、リア三元触媒9に堆積したSOxを放出す
べき条件を判断し、SOx放出すべき条件が成立した場
合には、リア三元触媒9のSOx放出制御(硫黄被毒解
除制御)を行う。
る排気の空燃比変動の振幅を増大させることによって、
フロント三元触媒8を通過し、リア三元触媒9に流入す
るCO、HC、NOx、O2の量を増大させる。そし
て、それらがリア三元触媒9上で反応するときの反応熱
によりリア三元触媒9を昇温させ、堆積したSOxを放
出させる。
触媒9上で最大効率で反応させてリア三元触媒9の昇温
効果を高めるために、リア三元触媒9に流入する排気の
空燃比の中央値を理論空燃比にフィードバック制御す
る。そして、リア三元触媒9の昇温効果をさらに高める
べくエンジン1の点火時期を遅らせ、排気弁の開時期を
進角させ、排気温度を上昇させる。
空燃比をリッチ側にシフトし、放出されたSOxの還元
浄化を行う。
きの各種パラメータの変化の様子を示したタイムチャー
トである。ただし、ここでは説明を簡単にするため、運
転条件は常に領域A内にあるとする。
では、リア三元触媒9に堆積したSOx量が所定量を超
え、SOxを放出すべき条件が成立する(Fsox=
1)。
元触媒9の温度Tcatが低いため通常制御を行い、触
媒温度Tcatが上昇するのを待つ。通常制御時に理論
空燃比運転を行う場合、空燃比フィードバック制御によ
る空燃比変動の振幅は通常の大きさとなる。
Tcat1を超えるとリア三元触媒9を昇温すべき条件
が成立し(Fheat=1)、時刻t2〜t3では、基
本制御定数PL1、PR1に値PLb、PRbを設定し
て、空燃比フィードバック制御による空燃比変動の振幅
を増大させる。
定し、空燃比フィードバック制御の制御中央値(=フロ
ント三元触媒8及びリア三元触媒9に流入する排気の平
均空燃比)をほぼ理論空燃比に制御する。フロント三元
触媒8の浄化率は空燃比変動の振幅大のため低下してい
るので、フロント三元触媒8を通過してリア三元触媒9
に流入するHC、CO、NOx、O2の量が増大し、ま
た、このように空燃比を理論空燃比に制御することによ
りリア三元触媒9上の反応効率が最大となり、リア三元
触媒9の昇温効果が高められる。
排気弁開時期の進角制御も行うことで排気温度を上昇さ
せ、リア三元触媒9の昇温効果をさらに高める。
放出温度Tcat2を超えるとリッチ化条件が成立する
(Frich=1)ので、時刻t3〜t4では、今度は
補正値PHOSに値PHOSRを設定し、フロント及び
リア三元触媒9に流入する排気の平均空燃比を理論空燃
比よりリッチ側にシフトする。このリッチシフトによ
り、リア三元触媒9からのSOx放出が促進され、か
つ、放出されたSOxが未燃の燃料で還元浄化される。
燃比からリッチ側にずれることにより、昇温効果は若干
減少する可能性があるが、既に触媒温度TcatがSO
x放出温度Tcat2に達しているので問題は無く、ま
た、緩やかに温度が上昇するのでリア三元触媒9の熱劣
化が抑えられる。
がTcat3を超えてしまうとリア三元触媒9が劣化し
てしまう可能性が出てくる。そこで、時刻t4〜t5で
は、基本制御定数PL1、PR1にPLa、PRaを設
定して空燃比フィードバック制御による空燃比変動の振
幅を通常の大きさとし、リア三元触媒9の触媒温度がT
cat3を越えて過剰に上昇するのを抑制する。また、
点火時期、排気弁開時期を通常に戻し、リア三元触媒9
の温度上昇を押さえる。なお、補正値PHOSには値P
HOSRが設定されるので、フロント及びリア三元触媒
9に流入する排気のリッチシフトは継続される。
より低くなると、再び昇温条件が成立し(Fheat=
1)、時刻t5〜t6では時刻t3〜t4と同じく、空
燃比変動が大きく設定されるとともに、点火時期の遅
角、排気弁開時期の進角が行われ、リア三元触媒9の昇
温が行われる。そして、フロント三元触媒8及びリア三
元触媒9に流入する排気の平均空燃比を理論空燃比より
リッチ側にシフトして放出されたSOxの還元浄化を促
進する。
t3を超えるとフラグFheatの値がゼロになり、時
刻t6〜t7では時刻t4〜t5と同じく、空燃比フィ
ードバック制御による空燃比変動の振幅、点火時期、排
気弁開時期が通常の大きさに戻され、リア三元触媒9の
温度上昇が抑えられる。
したSOxがほぼ放出されたと判断されてSOx放出条
件が不成立になると(Fsox=0)、リッチ化条件も
不成立となり(Frich=0)、平均空燃比を理論空
燃比に戻してSOx被毒解除を完了する。
る。
り、リア三元触媒9後方に設けられたNOxセンサの出
力に基づきSOx放出条件を判断するものであり、第1
の実施形態に対し、SOx放出条件判断部B1における
処理のみ異なる。
御ルーチンを示したフローチャートであり、所定時間毎
(例えば、10msec毎)に実行される。
1では、NOxセンサの出力をA/D変換してNOxの
濃度信号NOXSを求め、触媒温度センサ12の出力を
A/D変換して触媒温度Tcatを求める。さらにクラ
ンク角センサ14の所定信号の発生間隔時間に基づいて
エンジン回転数Nを求め、アクセルポジションセンサ1
5の出力に基づいてエンジン負荷Tを求める。
B6からの目標当量比TFBYAの値に基づき、空燃比
がリーン側に制御されているか否かを判断し、リーン側
に制御されている場合(TFBYA<1)はステップS
153へ進み、そうでない場合はステップS160へ進
む。
は10msec)あたりにリア三元触媒9に吸収される
NOx量ΔNOXを次式、 ΔNOX=(所定時間当たりにリア三元触媒9に流入するNOx量) ×(リア三元触媒9のNOx吸収率) ・・・(5) により算出する。
るNOx量は、例えば、エンジン1の回転数N、エンジ
ン負荷T、平均空燃比をパラメータとして算出される。
あたりに吸収されるNOx量/単位時間あたりに流入す
るNOx量)は、例えば、現在のNOx吸収量(前回算
出したNOx吸収量の推定値)NOXz、触媒温度Tc
at、平均空燃比をパラメータとして算出される。
6で設定される目標当量比TFBYAを用いることがで
きる。リア三元触媒9のNOx吸収率は、ゼロ以上1以
下の値で、各パラメータに対して以下のような特性とな
る。・リア三元触媒9のNOx吸収量NOXが少ないほ
どNOx吸収率が大きくなり、ゼロのときNOx吸収率
は最大となる。・リア三元触媒9の触媒温度Tcatが
所定温度のときNOx吸収率が最大で、所定温度より低
くなるほど小さくなり、触媒活性温度以下ではゼロ。所
定温度より高くなるほど小さくなる。・リーンの度合い
が小さくなるほどNOx吸収率が小さくなり、理論空燃
比よりリッチ側の空燃比ではゼロとなる。
NOx量NOXzにΔNOXを加えて最新の推定NOx
量NOXを算出する。
Xが所定量NOXth以上となったか否かを判断し、所
定量NOXth以上の場合はステップS156へ進み、
そうでない場合は本ルーチンを終了する。ここで所定量
NOXthは、リア三元触媒9のNOx吸収許容量ある
いはそれより若干小さい値に設定される。
吸収されたNOxを放出すべき条件の成立を示すフラグ
Fnoxに1をセットする。そしてフラグFnoxが1
となったら、図示しないリッチスパイク制御ルーチンに
よって空燃比を一時的にリッチ化する制御を行う。
OXSが許容値NOXSth以上か否かを判断する。リ
ア三元触媒9のNOx吸収率は、リア三元触媒9に吸収
されたNOxとSOxの総量が増加するほど低下するの
で、図22に示すように、NOxとSOxの総量が増加
するとリア三元触媒9の下流のNOx濃度が高くなる。
XthのNOxがリア三元触媒9に吸収されているとき
に下流に流出するNOx量に対応するNOx濃度を許容
値NOXSthとして設定することにより、許容量以上
のSOx被毒が発生しているか否かを判断することがで
きる。
すべき条件が成立してからの経過時間を計測するための
カウンタTrichをゼロにリセットし、ステップS1
59ではフラグFsoxにSOx放出条件が成立したこ
とを示す1をセットする。
側に設定されていないとして進んだステップS160で
は、推定NOx吸収量NOXをゼロとする。これは、空
燃比が理論空燃比もしくはリッチに制御されると、リア
三元触媒9に吸収されたNOxは速やかに放出されるた
めである。そしてステップS161では、フラグFno
xをゼロにする。
すべき条件が成立しているか否かを判断し、リッチ化す
べき条件が成立している場合(Frich=1)はステ
ップS163へ進んでカウンタTrichをカウントア
ップする。そうでない場合(Frich=0)は本ルー
チンを終了する。
すべき条件が成立してからの経過時間Trichが所定
時間Trthを超えたか否かを判断し、所定時間Trt
hより大きい場合は、所定時間のリッチ化によりリア三
元触媒9の被毒が解除されたと判断し、ステップS16
5へ進んでフラグFsoxにSOx放出条件不成立を示
すゼロをセットする。
もよく、例えば、ステップS153を省略しステップS
154のΔNOXを固定値としてもよい。
より、SOx放出条件判断部B1は、リア三元触媒9下
流に設けられたNOxセンサの出力に基づきリア三元触
媒9のSOx放出制御を行うか否かを判断することがで
きる。
NOx量が所定量を超え、かつリア三元触媒9下流のN
Ox濃度が所定値を超えるとSOx放出条件が成立した
と判断される。そして、リッチ化条件が成立してから所
定時間Trth経過した後にSOx放出条件が不成立と
判断される。
SRを可変に設定する場合には図23に示す処理をさら
に行う。
S251では、空燃比をリッチ化すべき条件が成立して
いるか否かを判断し、リッチ化条件が成立している場合
(Frich=1)はステップS252へ進み、そうで
ない場合は本ルーチンを終了する。
よってPHOSRの値を算出する。ここで関数f7は、
値PHOSRによって決まるリッチシフトの度合いが各
パラメータに対し、 ・空燃比をリッチ化すべき条件が成立してからの経過時
間Trichが長くなるほどリッチシフトの度合いが小
さくなり、Trich=Trthのときゼロとなる。 ・リア三元触媒9の触媒温度Tcatが低くなるほどリ
ッチシフトの度合いが小さくなり、触媒温度Tcatが
SOx放出温度以下ではゼロとなる。 といった特性を有するよう定められる。
説明する。
し、SOx放出条件判断部B1における処理のみ異な
る。
おける処理を示すフローチャートであり、所定時間毎
(例えば、10msec毎)に実行される。
S171では、スタータスイッチ17からの出力信号の
変化に基づき、エンジン始動直後か否かが判断される。
スタータスイッチ17からの出力信号がOFFからON
に変化し、エンジン始動直後であると判断された場合は
ステップS171へ進み、そうでない場合はステップS
174へ進む。
ロをセットし、ステップS173ではフラグFsoxに
1をセットする。
リッチ化すべき条件が成立しているか否かをフラグFr
ichの値に基づき判断し、空燃比をリッチ化すべき条
件が成立している(Frich=1)と判断した場合
は、ステップS175へ進み、そうでない場合(Fri
ch=0)は本ルーチンを終了する。
トアップし、ステップS176ではTrichが所定値
Trthを超えたか否かが判断する。TrichがTr
thを超えたと判断した場合はステップS177へ進
み、フラグFsoxにSOx放出条件不成立を示すゼロ
をセットする。そうでない場合は本ルーチンを終了す
る。
ることにより、SOx放出条件判断部B1は、エンジン
始動直後からリッチ化条件成立後所定期間経過するま
で、SOx放出条件が成立したと判断する。
たが、本発明が適用可能な範囲は、上記実施形態のよう
にSOx放出制御のために触媒を昇温させる排気浄化装
置に限定されるものではなく、触媒の昇温制御を行うも
のに対して広く適用可能なものである。
略構成図である。
構成を示すブロック図である。
ローチャートである。
ャートである。
ーチャートである。
ーチャートである。
図である。
合いに応じて可変に設定する場合の処理を示すフローチ
ャートである。
される空燃比変動の振幅との関係を示した図である。
に設定する場合の処理を示すフローチャートである。
離量との関係を示した図である。
トである。
ーチャートである。
フローチャートである。
ャートである。
図である。
ャートである。
ある。
る。
の制御ルーチンを示すフローチャートである。
総量とリア三元触媒下流のNOx濃度との関係を示す図
である。
定する場合の処理を示すフローチャートである。
る処理を示すフローチャートである。
Claims (21)
- 【請求項1】排気通路に直列に配置されたフロント三元
触媒とリア三元触媒と、 前記リア三元触媒を昇温すべき条件を判断する昇温条件
判断手段と、 前記フロント三元触媒に流入する排気の空燃比を理論空
燃比をまたいでリッチ側とリーン側とに周期的に変動さ
せる空燃比制御手段と、 前記リア三元触媒を昇温すべき条件のときに、空燃比制
御手段による空燃比変動の振幅を増大させる空燃比振幅
制御手段と、を備えたことを特徴とするエンジンの排気
浄化装置。 - 【請求項2】前記空燃比振幅制御手段は、リア三元触媒
を昇温すべき条件でないときに、空燃比制御手段による
空燃比変動の振幅をフロント三元触媒が排気中のHC、
CO、NOxを良好に浄化し得る振幅以下の振幅に制御
し、リア三元触媒を昇温すべき条件のときに、空燃比制
御手段による空燃比変動の振幅をフロント三元触媒が排
気中のHC、CO、NOxを良好に浄化し得る振幅より
大きい振幅に制御することを特徴とする請求項1に記載
のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項3】前記空燃比振幅制御手段は、リア三元触媒
を昇温すべき条件のときに、空燃比制御手段による空燃
比変動の振幅をリア三元触媒が排気中のHC、CO、N
Oxを良好に浄化し得る振幅以下の振幅に制御すること
を特徴とする請求項2に記載のエンジンの排気浄化装
置。 - 【請求項4】前記空燃比振幅制御手段は、フロント三元
触媒の劣化度合いが大きくなるほど空燃比変動の振幅の
増大の度合いを小さくすることを特徴とする請求項1に
記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項5】前記フロント三元触媒に流入する排気の空
燃比を検出する空燃比検出手段を備え、 前記空燃比制御手段は、検出した空燃比に基づいて燃焼
室内に形成される混合気の空燃比を目標空燃比にフィー
ドバック制御し、 前記空燃比振幅制御手段は、空燃比制御手段によるフィ
ードバック制御の制御ゲインを増大させることにより空
燃比変動の振幅を増大させることを特徴とする請求項1
に記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項6】前記空燃比制御手段は、リア三元触媒を昇
温すべき条件のときに、空燃比変動の中央値をほぼ理論
空燃比に制御することを特徴とする請求項1に記載のエ
ンジンの排気浄化装置 - 【請求項7】フロント三元触媒のO2ストレージ能力を
リア三元触媒のO2ストレージ能力よりも小さくしたこ
とを特徴とする請求項1に記載のエンジンの排気浄化装
置。 - 【請求項8】前記リア三元触媒は、流入する排気の空燃
比に応じてNOxの吸収と放出を行う作用を行う作用を
有することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの排
気浄化装置。 - 【請求項9】前記リア三元触媒に吸収されたSOxを放
出すべき条件を判断するSOx放出条件判断手段を備
え、 前記昇温条件判断手段は、リア三元触媒に吸収されたS
Oxを放出すべき条件のときにリア三元触媒を昇温すべ
き条件が成立したと判断することを特徴とする請求項8
に記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項10】エンジンの始動を検出する始動検出手段
を備え、 前記SOx放出条件判断手段は、エンジンの始動を検出
したときに吸収されたSOxを放出すべき条件が成立し
たと判断することを特徴とする請求項9に記載のエンジ
ンの排気浄化装置。 - 【請求項11】前記リア三元触媒に吸収されたSOx量
を推定するSOx吸収量推定手段を備え、 SOx放出条件判断手段は、推定したSOx吸収量に基
づきリア三元触媒に吸収されたSOxを放出すべき条件
を判断することを特徴とする請求項9に記載のエンジン
の排気浄化装置。 - 【請求項12】前記SOx放出条件判断手段は、推定し
たSOx吸収量が第1の所定量以上となったときにリア
三元触媒に吸収されたSOxを放出すべき条件が成立し
たと判断するとともに、推定したSOx吸収量が第1の
所定量より小さい第2の所定量以下となったときにリア
三元触媒に吸収されたSOxを放出すべき条件が終了し
たと判断することを特徴とする請求項11に記載のエン
ジンの排気浄化装置。 - 【請求項13】前記リア三元触媒から流出する排気のN
Ox濃度を検出するNOx濃度検出手段と、 前記リア三元触媒に吸収されたNOx量を推定するNO
x吸収量推定手段とを備え、 前記SOx放出条件判断手段は、検出したNOx濃度と
推定したNOx吸収量とに基づいてリア三元触媒に吸収
されたSOxを放出すべき条件を判断することを特徴と
する請求項9に記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項14】前記SOx放出条件判断手段は、リア三
元触媒に吸収されたNOx量が所定量以上となった時点
で検出したNOx濃度が所定の許容濃度より大きくなっ
たときに吸収されたSOxを放出すべき条件が成立した
と判断することを特徴とする請求項13に記載のエンジ
ンの排気浄化装置。 - 【請求項15】運転条件を検出する運転条件検出手段を
備え、 前記昇温判断手段は、検出した運転条件が所定のSOx
放出運転領域外にあるときは、リア三元触媒に吸収され
たSOxを放出すべき条件の成立、不成立にかかわら
ず、リア三元触媒を昇温すべき条件が不成立であると判
断することを特徴とする請求項9に記載のエンジンの排
気浄化装置。 - 【請求項16】前記リア三元触媒の温度を検出する温度
検出手段を備え、 前記昇温判断手段は、検出したリア三元触媒の温度がS
Ox放出温度以上の許容温度以上のときは、リア三元触
媒に吸収されたSOxを放出すべき条件の成立、不成立
に関わらず、リア三元触媒を昇温すべき条件が不成立で
あると判断することを特徴とする請求項9に記載のエン
ジンの排気浄化装置。 - 【請求項17】前記リア三元触媒の温度を検出する温度
検出手段を備え、 前記空燃比制御手段は、リア三元触媒に吸収されたSO
xを放出すべき条件が成立しており、かつ、リア三元触
媒の温度がSOx放出温度以上であるときに、空燃比変
動の中央値を理論空燃比よりリッチ側に制御することを
特徴とする請求項9に記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項18】前記空燃比制御手段は、リア三元触媒に
吸収されたSOx量が多いほどリッチの度合いを大きく
することを特徴とする請求項17に記載のエンジンの排
気浄化装置。 - 【請求項19】前記空燃比制御手段は、空燃比のリッチ
化制御開始からの経過時間が長くなるほどリッチの度合
いを小さくすることを特徴とする請求項17に記載のエ
ンジンの排気浄化装置。 - 【請求項20】前記リア三元触媒を昇温すべき条件が成
立しているときに、運転条件に応じて予め設定される点
火時期を遅角側に補正することを特徴とする請求項1に
記載のエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項21】前記リア三元触媒を昇温すべき条件が成
立しているときに、運転条件に応じて予め設定される排
気弁開時期を進角側に補正することを特徴とする請求項
1に記載のエンジンの排気浄化装置。
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DE (1) | DE60022806T2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004124939A (ja) * | 2002-10-05 | 2004-04-22 | Robert Bosch Gmbh | 内燃機関の運転方法および運転制御装置 |
US7121086B2 (en) | 2001-06-08 | 2006-10-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Desulphating of nitrogen oxide trapping catalyst |
JP2007263113A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Robert Bosch Gmbh | ラムダ値の事前制御方法 |
WO2008102793A1 (ja) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化装置 |
US7712459B2 (en) | 2006-04-24 | 2010-05-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control system for internal combustion engine and control method of the same |
JP2011190782A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-09-29 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関の制御方法 |
EP3626955A2 (en) | 2018-09-18 | 2020-03-25 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust controlling apparatus for internal combustion engine |
CN114673599A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-06-28 | 中国第一汽车股份有限公司 | 颗粒捕集器驻车再生的控制方法、控制装置及处理器 |
Families Citing this family (52)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6901749B2 (en) * | 2000-08-01 | 2005-06-07 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control system for internal combustion engine |
US7198952B2 (en) * | 2001-07-18 | 2007-04-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst deterioration detecting apparatus and method |
CN100453776C (zh) * | 2002-02-12 | 2009-01-21 | 五十铃自动车株式会社 | 废气净化系统和废气净化方法 |
JP3972726B2 (ja) | 2002-05-16 | 2007-09-05 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP3791470B2 (ja) * | 2002-07-02 | 2006-06-28 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2004068700A (ja) * | 2002-08-06 | 2004-03-04 | Toyota Motor Corp | 排気ガス浄化方法 |
US7043901B2 (en) * | 2003-03-20 | 2006-05-16 | Ford Global Technologies, Llc | Device and method for internal combustion engine control |
DE10321311B4 (de) * | 2003-05-08 | 2013-09-12 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Aufheizen eines Katalysators und Kraftmaschine mit Steuereinheit |
DE10320890B4 (de) * | 2003-05-09 | 2013-01-31 | Robert Bosch Gmbh | Aufheizen von Katalysatoren beim Betrieb von Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung |
DE10320891B4 (de) * | 2003-05-09 | 2013-02-07 | Robert Bosch Gmbh | Katalysatorheizverfahren und Steuergerät zur Steuerung von Katalysatorheizverfahren |
FR2866925B1 (fr) * | 2004-02-27 | 2006-10-13 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de controle du traitement des gaz d'echappement d'un moteur thermique et vehicule a moteur thermique mettant en oeuvre ce procede |
FR2866926B1 (fr) * | 2004-02-27 | 2008-02-22 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de diagnostic pour un catalyseur de gaz d'echappement d'un moteur thermique et vehicule mettant en oeuvre ce procede |
US7743606B2 (en) * | 2004-11-18 | 2010-06-29 | Honeywell International Inc. | Exhaust catalyst system |
US7182075B2 (en) * | 2004-12-07 | 2007-02-27 | Honeywell International Inc. | EGR system |
US7461504B2 (en) * | 2004-12-21 | 2008-12-09 | Detroit Diesel Corporation | Method and system for controlling temperatures of exhaust gases emitted from internal combustion engine to facilitate regeneration of a particulate filter |
US7328577B2 (en) | 2004-12-29 | 2008-02-12 | Honeywell International Inc. | Multivariable control for an engine |
US7467614B2 (en) | 2004-12-29 | 2008-12-23 | Honeywell International Inc. | Pedal position and/or pedal change rate for use in control of an engine |
US7591135B2 (en) * | 2004-12-29 | 2009-09-22 | Honeywell International Inc. | Method and system for using a measure of fueling rate in the air side control of an engine |
US7275374B2 (en) * | 2004-12-29 | 2007-10-02 | Honeywell International Inc. | Coordinated multivariable control of fuel and air in engines |
US7165399B2 (en) * | 2004-12-29 | 2007-01-23 | Honeywell International Inc. | Method and system for using a measure of fueling rate in the air side control of an engine |
US20060168945A1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-03 | Honeywell International Inc. | Aftertreatment for combustion engines |
US7752840B2 (en) * | 2005-03-24 | 2010-07-13 | Honeywell International Inc. | Engine exhaust heat exchanger |
JP4100412B2 (ja) * | 2005-04-12 | 2008-06-11 | トヨタ自動車株式会社 | 圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置 |
US7469177B2 (en) * | 2005-06-17 | 2008-12-23 | Honeywell International Inc. | Distributed control architecture for powertrains |
US7389773B2 (en) | 2005-08-18 | 2008-06-24 | Honeywell International Inc. | Emissions sensors for fuel control in engines |
US7155334B1 (en) | 2005-09-29 | 2006-12-26 | Honeywell International Inc. | Use of sensors in a state observer for a diesel engine |
US7765792B2 (en) | 2005-10-21 | 2010-08-03 | Honeywell International Inc. | System for particulate matter sensor signal processing |
US7357125B2 (en) * | 2005-10-26 | 2008-04-15 | Honeywell International Inc. | Exhaust gas recirculation system |
JP4270201B2 (ja) * | 2005-12-05 | 2009-05-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
US20070144149A1 (en) * | 2005-12-28 | 2007-06-28 | Honeywell International Inc. | Controlled regeneration system |
US7415389B2 (en) * | 2005-12-29 | 2008-08-19 | Honeywell International Inc. | Calibration of engine control systems |
JP4436397B2 (ja) * | 2007-10-01 | 2010-03-24 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排ガス浄化装置 |
US8060290B2 (en) | 2008-07-17 | 2011-11-15 | Honeywell International Inc. | Configurable automotive controller |
US8620461B2 (en) * | 2009-09-24 | 2013-12-31 | Honeywell International, Inc. | Method and system for updating tuning parameters of a controller |
US8621852B2 (en) * | 2009-11-26 | 2014-01-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Detector for detecting sulfur components |
US8504175B2 (en) | 2010-06-02 | 2013-08-06 | Honeywell International Inc. | Using model predictive control to optimize variable trajectories and system control |
US9677493B2 (en) | 2011-09-19 | 2017-06-13 | Honeywell Spol, S.R.O. | Coordinated engine and emissions control system |
US9650934B2 (en) | 2011-11-04 | 2017-05-16 | Honeywell spol.s.r.o. | Engine and aftertreatment optimization system |
US20130111905A1 (en) | 2011-11-04 | 2013-05-09 | Honeywell Spol. S.R.O. | Integrated optimization and control of an engine and aftertreatment system |
EP2781727B1 (en) * | 2011-11-17 | 2018-12-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine control apparatus |
JP5738249B2 (ja) | 2012-09-13 | 2015-06-17 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化システム |
EP3051367B1 (en) | 2015-01-28 | 2020-11-25 | Honeywell spol s.r.o. | An approach and system for handling constraints for measured disturbances with uncertain preview |
EP3056706A1 (en) | 2015-02-16 | 2016-08-17 | Honeywell International Inc. | An approach for aftertreatment system modeling and model identification |
EP3091212A1 (en) | 2015-05-06 | 2016-11-09 | Honeywell International Inc. | An identification approach for internal combustion engine mean value models |
EP3125052B1 (en) | 2015-07-31 | 2020-09-02 | Garrett Transportation I Inc. | Quadratic program solver for mpc using variable ordering |
US10272779B2 (en) | 2015-08-05 | 2019-04-30 | Garrett Transportation I Inc. | System and approach for dynamic vehicle speed optimization |
US10415492B2 (en) | 2016-01-29 | 2019-09-17 | Garrett Transportation I Inc. | Engine system with inferential sensor |
US10124750B2 (en) | 2016-04-26 | 2018-11-13 | Honeywell International Inc. | Vehicle security module system |
US10036338B2 (en) | 2016-04-26 | 2018-07-31 | Honeywell International Inc. | Condition-based powertrain control system |
WO2018101918A1 (en) | 2016-11-29 | 2018-06-07 | Honeywell International Inc. | An inferential flow sensor |
US11057213B2 (en) | 2017-10-13 | 2021-07-06 | Garrett Transportation I, Inc. | Authentication system for electronic control unit on a bus |
CN117759412B (zh) * | 2024-02-22 | 2024-05-17 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种三元催化器控制方法、装置、存储介质及电子设备 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5462039A (en) * | 1992-12-14 | 1995-10-31 | Mazda Motor Corporation | Air-fuel ratio control system for internal combustion engine |
JP2605579B2 (ja) | 1993-05-31 | 1997-04-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP3577728B2 (ja) * | 1993-12-03 | 2004-10-13 | 株式会社デンソー | 内燃機関の空燃比制御装置 |
US6161378A (en) * | 1996-06-10 | 2000-12-19 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purification apparatus of internal combustion engine and catalyst for purifying exhaust gas internal combustion engine |
JP3449124B2 (ja) | 1996-08-12 | 2003-09-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
GB2324052A (en) * | 1997-04-11 | 1998-10-14 | Ford Motor Co | Heating of a storage trap |
JP3237607B2 (ja) * | 1997-05-26 | 2001-12-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒被毒再生装置 |
DE59807160D1 (de) * | 1997-07-19 | 2003-03-20 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der De-Sulfatierung bei NOx-Speicherkatalysatoren |
US5974788A (en) | 1997-08-29 | 1999-11-02 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for desulfating a nox trap |
DE19802631C1 (de) * | 1998-01-24 | 1999-07-22 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Einrichtung zum Reinigen von Abgasen eines Verbrennungsmotors |
US6205776B1 (en) * | 1998-02-24 | 2001-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ration control system for multi-cylinder internal combustion engine |
JP3360645B2 (ja) | 1998-04-15 | 2002-12-24 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
US6237330B1 (en) * | 1998-04-15 | 2001-05-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust purification device for internal combustion engine |
US6205773B1 (en) * | 1998-07-07 | 2001-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
-
1999
- 1999-03-17 JP JP07231999A patent/JP4158268B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-16 US US09/527,519 patent/US6679050B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-03-16 DE DE60022806T patent/DE60022806T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-16 EP EP00105574A patent/EP1036927B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7121086B2 (en) | 2001-06-08 | 2006-10-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Desulphating of nitrogen oxide trapping catalyst |
JP2004124939A (ja) * | 2002-10-05 | 2004-04-22 | Robert Bosch Gmbh | 内燃機関の運転方法および運転制御装置 |
JP2007263113A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Robert Bosch Gmbh | ラムダ値の事前制御方法 |
US7712459B2 (en) | 2006-04-24 | 2010-05-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control system for internal combustion engine and control method of the same |
JP4710846B2 (ja) * | 2007-02-21 | 2011-06-29 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2008202523A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
WO2008102793A1 (ja) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化装置 |
US8240131B2 (en) | 2007-02-21 | 2012-08-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine |
JP2011190782A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-09-29 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関の制御方法 |
US8447500B2 (en) | 2010-03-17 | 2013-05-21 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Control method of internal combustion engine |
EP3626955A2 (en) | 2018-09-18 | 2020-03-25 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust controlling apparatus for internal combustion engine |
US11067019B2 (en) | 2018-09-18 | 2021-07-20 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust controlling apparatus for internal combustion engine |
CN114673599A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-06-28 | 中国第一汽车股份有限公司 | 颗粒捕集器驻车再生的控制方法、控制装置及处理器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6679050B1 (en) | 2004-01-20 |
EP1036927A3 (en) | 2003-06-18 |
DE60022806T2 (de) | 2006-03-23 |
JP4158268B2 (ja) | 2008-10-01 |
DE60022806D1 (de) | 2005-11-03 |
EP1036927A2 (en) | 2000-09-20 |
EP1036927B1 (en) | 2005-09-28 |
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