JP2006070853A - 内燃機関の燃料カット制御装置 - Google Patents

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康之 高間
衛 ▲吉▼岡
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Abstract

【課題】内燃機関の燃料カット制御装置において、異臭の発生を可及的に抑制する技術を提供する。
【解決手段】排気浄化触媒と、触媒温度検出手段と、燃料カット手段と、排気浄化触媒の温度が判定基準温度よりも高いときは燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、を備えた内燃機関の燃料カット制御装置において、燃料カットを実行しようとする直前の排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気で且つ排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されていない場合には、そうでない場合と比較して判定基準温度を低くする。
【選択図】図16

Description

本発明は、内燃機関の燃料カット制御装置に関する。
排気浄化触媒が高温状態のときに燃料カットを実施すると該排気浄化触媒の劣化が進行するおそれがあるため、このような場合には、燃料カットを禁止する技術が知られている。
そして、排気浄化触媒の温度が判定基準温度より高いときは燃料カットを禁止するものにおいて、未燃燃料の酸化反応熱による排気浄化触媒の劣化を抑制するために減速開始直前の触媒雰囲気がリッチ空燃比のときは判定基準温度を低くする技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平11−50885号公報 特開平5−1613号公報
しかし、燃料カットの実行直前に加速等に伴う燃料の増量噴射(以下、単に燃料増量という。)が行なわれていた場合には、排気浄化触媒が還元雰囲気となっているため、燃料カットを禁止してしまうと排気浄化触媒から脱離した硫黄成分が硫化水素となり異臭を放つおそれがある。また、排気浄化触媒の温度が高くなっている場合にも、排気浄化触媒から硫黄成分が脱離されるが、このときに燃料カットが禁止されると脱離した硫黄成分が硫化水素となり易くなり異臭を放つおそれがある。
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の燃料カット制御装置において、異臭の発生を可及的に抑制する技術を提供することを目的とする。
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の燃料カット制御装置は、以下の手段を採用した。すなわち、
内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
前記内燃機関への燃料を一時的に停止させる燃料カット手段と、
前記排気浄化触媒の温度が判定基準温度よりも高いときは燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、
を備えた内燃機関の燃料カット制御装置において、
排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気であるか否か検出する触媒雰囲気検出手段と、
前記排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されているか否か推定する硫黄成分吸蔵推定手段と、
燃料カットを実行しようとする直前の排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気であると検出され且つ前記排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されていないと推定される場合には、そうでない場合と比較して前記判定基準温度を低くする判定基準温度変更手段と、
をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の最大の特徴は、硫黄成分による異臭が発生するおそれがない場合に判定基準温度を低くすることにより、異臭の発生を抑制しつつ排気浄化触媒の熱劣化を抑制する点にある。なお、判定基準温度は、燃料カットを実行するか否か判定するときに用いる排気浄
化触媒の基準となる温度であり、排気浄化触媒の温度が判定基準温度よりも低い場合に燃料カットが実行される。
ここで、排気浄化触媒雰囲気が酸化雰囲気すなわちリーン空燃比の場合、該排気浄化触媒に硫黄成分が貯蔵されていていたとしても該硫黄成分は殆ど放出されない、若しくは放出されたとしても硫化水素とはならずSOxの状態で放出されるので異臭が問題となることはない。また、排気浄化触媒の劣化や過熱が起こる可能性も殆どない。従って、判定基準温度を変更する必要はない。
一方、排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気すなわちリッチ空燃比の場合で且つ排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されている場合には、燃料カットを禁止すると異臭の発生が問題となる。従って、判定基準温度を低下させないようにすることで可及的に燃料カットを行なうようにして異臭の発生を抑制することができる。
また、排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気すなわちリッチ空燃比の場合で且つ排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されていない場合には、燃料カットを禁止しても異臭の発生が問題となることはない。従って、判定基準温度を低下させることにより排気浄化触媒の劣化を抑制することができる。
このようにして、異臭の発生を抑制しつつ排気浄化触媒の熱劣化を抑制することが可能となる。
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の燃料カット制御装置は、以下の手段を採用してもよい。すなわち、
内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
前記内燃機関への燃料を一時的に停止させる燃料カット手段と、
前記排気浄化触媒の温度が判定基準温度よりも高いときは燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、
を備えた内燃機関の燃料カット制御装置において、
排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気であるか否か検出する触媒雰囲気検出手段と、
前記排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されているか否か推定する硫黄成分吸蔵推定手段と、
燃料カットを実行しようとする直前の排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気であると検出され且つ前記排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されていると推定される場合には、そうでない場合と比較して前記判定基準温度を高くする判定基準温度変更手段と、
をさらに備えたことを特徴としてもよい。
本発明の最大の特徴は、硫黄成分による異臭が発生するおそれがある場合に判定基準温度を高くすることにより、異臭の発生をより確実に抑制する点にある。
ここで、排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気すなわちリッチ空燃比の場合で且つ排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されている場合には、燃料カットを禁止すると異臭が発生するおそれがある。しかし、判定基準温度を高くすることで可及的に燃料カットを行なうようにして異臭の発生を抑制することができる。
また、硫黄成分が放出された後に判定基準温度を低くすれば排気浄化触媒の熱劣化の進行を抑制することができる。
このようにして、異臭の発生を抑制しつつ排気浄化触媒の熱劣化を抑制することが可能となる。
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の燃料カット制御装置は、以下の手段
を採用してもよい。すなわち、
内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
前記内燃機関への燃料を一時的に停止させる燃料カット手段と、
前記排気浄化触媒の温度が判定基準温度よりも高いときは燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、
を備えた内燃機関の燃料カット制御装置において、
燃料カットを実行しようとする直前に、ストイキよりもリッチな空燃比で第1所定時間よりも長い期間前記内燃機関が運転されていた場合、および/または排気浄化触媒の温度が所定温度以上で第2所定時間よりも長い期間継続していた場合には、そうでない場合と比較して前記判定基準温度を低くすることを特徴としてもよい。
本発明の最大の特徴は、異臭が発生するおそれがない場合には、判定基準温度を低くして排気浄化触媒の熱劣化を抑制する点にある。
ここで、排気浄化触媒雰囲気がリーン空燃比の場合、該排気浄化触媒に硫黄成分が貯蔵されていても該硫黄成分は殆ど放出されない、若しくは放出されたとしてもSOxとして放出されるので異臭が問題となることはない。
また、燃料増量がある程度継続して行なわれていた場合には、排気浄化触媒に吸蔵されていた硫黄成分は殆ど放出されているので異臭の発生が問題となることはない。しかし、排気浄化触媒雰囲気がリッチ空燃比の場合には燃料カットにより排気浄化触媒に酸素が多く供給され、これにより排気浄化触媒の熱劣化が進行する。そのため、燃料カットを実行しようとする直前に排気浄化触媒雰囲気がリッチ空燃比の場合で且つ燃料増量がある程度継続して行なわれていた場合には、判定基準温度を低くすることにより、排気浄化触媒の熱劣化を抑制することができる。ここで、前記第1所定時間は、排気浄化触媒に吸蔵されていた硫黄成分が異臭発生のおそれがないほど減少するまでに要する時間としてもよい。
一方、排気浄化触媒の高温状態が長時間継続していた場合にも排気浄化触媒に吸蔵されていた硫黄成分は殆ど放出されているので、異臭の発生が問題となることはない。しかし、排気浄化触媒雰囲気がリッチ空燃比の場合には燃料カットにより排気浄化触媒に酸素が多く供給され、これにより排気浄化触媒の熱劣化が進行する。そのため、燃料カットを実行しようとする直前に排気浄化触媒雰囲気がリッチ空燃比の場合で且つ排気浄化触媒の高温状態がある程度継続していた場合には、判定基準温度を低くすることにより、排気浄化触媒の熱劣化を抑制することができる。ここで、前記第2所定時間は、排気浄化触媒に吸蔵されていた硫黄成分が異臭発生のおそれがないほど減少するまでに要する時間としてもよい。また、前記所定温度は、排気浄化触媒に吸蔵されている硫黄成分が放出される温度としてもよい。
さらに、排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されている状態では、排気浄化触媒雰囲気がリッチ空燃比となると硫黄成分が放出されるため、燃料カットにより排気浄化触媒雰囲気をリーン空燃比とすることで異臭の発生を抑制することができる。従って、このような場合には燃料カットを可及的に行なうようにするために判定基準温度を低下させないことが望ましい。
本発明においては、前記排気浄化触媒の劣化の度合いに応じて前記第1所定時間および/または前記第2所定時間を変更することができる。
ここで、排気浄化触媒劣化の度合いが小さいほど排気浄化触媒に吸蔵される硫黄成分の量が多くなるので、硫黄成分が全て放出されるまでに要する時間が長くなる。従って、排気浄化触媒の劣化の度合いに応じて前記第1所定時間および/または前記第2所定時間を変更することにより、排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されているか否かより正確に判定す
ることができ、異臭の発生をより正確に抑制することが可能となる。
本発明においては、ストイキよりもリッチ空燃比であるときのリッチの度合いが大きくなるほど前記第1所定時間を短くすることができる。
ここで、排気浄化触媒のリッチの度合いが大きいほど、該排気浄化触媒に吸蔵されていた硫黄成分の単位時間あたりの放出量が多くなる。従って、排気浄化触媒に吸蔵されている硫黄成分の放出が完了するまでの時間が短くなる。そのため、前記第1所定時間を短くすることができる。従って、排気浄化触媒雰囲気のリッチの度合いに応じて前記所定時間を変更すれば、異臭の発生を抑制しつつ触媒の熱劣化を抑制することができる。
本発明においては、前記排気浄化触媒の温度が高くなるほど前記第2所定時間を短くすることができる。
ここで、排気浄化触媒の温度が高いほど、該排気浄化触媒に吸蔵されていた硫黄成分の単位時間あたりの放出量が多くなる。従って、排気浄化触媒に吸蔵されている硫黄成分の放出が完了するまでの時間が短くなる。そのため、前記第2所定時間を短くすることができる。従って、前記排気浄化触媒の温度に応じて前記所定時間を変更すれば、異臭の発生を抑制しつつ触媒の熱劣化を抑制することができる。
本発明に係る内燃機関の燃料カット制御装置では、異臭が発生するおそれのない場合に、燃料カットを禁止するときの閾値となる判定基準温度を低く設定するので、異臭の発生を抑制することができる。
以下、本発明に係る内燃機関の燃料カット制御装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
図1は、本実施例に係る内燃機関の異常検出装置を適用する内燃機関1とその吸・排気系の概略構成を示す図である。
図1に示す内燃機関1は、水冷式の4サイクル・ディーゼルエンジンである。
内燃機関1には、気筒2内へ燃料の軽油を噴射する燃料噴射弁3が備えられている。
また、内燃機関1には、吸気通路4が接続されている。吸気通路4の途中には、該吸気通路4を通過する吸気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ5が取り付けられている。このエアフローメータ5の出力信号により内燃機関1の吸入空気量を得ることができる。
一方、内燃機関1には、排気通路6が接続されている。この排気通路6は、下流にて大気へと通じている。
前記排気通路6の途中には、吸蔵還元型NOx触媒7(以下、NOx触媒7という。)が備えられている。そして、該NOx触媒7よりも下流の排気通路6には、該排気通路6を流通する排気の温度を検出する排気温度センサ8および排気の空燃比を検出する空燃比センサ9が備えられている。
以上述べたように構成された内燃機関1には、該内燃機関1を制御するための電子制御ユニットであるECU10が併設されている。このECU10は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態を制御するユニットである。
ECU10には、エアフローメータ5、排気温度センサ8、空燃比センサ9の他、アク
セル開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ11、車輌の速度に応じた信号を出力するスピードセンサ12、内燃機関1の回転数に応じた信号を出力するクランクポジションセンサ13が電気配線を介して接続され、該センサ等の出力信号が入力されるようになっている。
一方、ECU10には、燃料噴射弁3が電気配線を介して接続され、ECU10が該燃料噴射弁3を制御する。
ここで、ECU10は車輌の減速時に燃料噴射弁3からの燃料噴射を停止する燃料カットを行なう。しかし、排気中に未燃燃料が多く含まれているときに燃料カットを行なうと、NOx触媒7の温度が過剰に上昇し該NOx触媒7の熱劣化が進行する。特に、NOx触媒7の温度が例えば950℃以上に上昇すると熱劣化により該NOx触媒7のNOx浄化能力が著しく低下する。このようなNOx触媒7の過熱が発生するか否かは、燃料カット直前のNOx触媒7の温度やNOx触媒7を通過する排気の空燃比、NOx触媒7内の雰囲気空燃比による。なお、本実施例における内燃機関1は、通常運転時にはストイキを目標として運転され、加速時には燃料噴射弁3から噴射させる燃料量を通常よりも増量させて運転される。
図2は、燃料増量直後で且つNOx触媒7内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときに燃料カットを行なわない場合の、NOx触媒7に流入する排気の空燃比の推移(上段)、空燃比センサ9の出力値の推移(中段)、NOx触媒7の温度の推移(下段)を示したタイムチャートである。時間Xよりも前において車輌の加速等により燃料増量が行なわれており、時間Xから車輌が減速(アクセルオフ)している。このような状況においては、排気中に未燃燃料が存在していても、酸素が不足しているためNOx触媒7で酸化反応が殆ど起きない。一方で排気がNOx触媒7を通過することにより該NOx触媒7の熱が奪われるので該NOx触媒7の温度が低下する。従って、NOx触媒7が過熱するおそれはない。
図3は、燃料増量直後で且つNOx触媒7内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときに燃料カットを行なった場合の、NOx触媒7に流入する排気の空燃比の推移(上段)、空燃比センサ9の出力値の推移(中段)、NOx触媒7の温度の推移(下段)を示したタイムチャートである。時間Xよりも前が車輌の加速等により燃料増量が行なわれており、時間Xから車輌が減速している。また、時間Xから時間Yまでの期間中、燃料カットが行なわれている。このような状況においては、燃料カット時の排気中に未燃燃料および酸素が多く存在し、NOx触媒7にて未燃燃料の酸化反応が起こる。そのため、NOx触媒7の温度が上昇し、該NOx触媒7が過熱するおそれがある。
図4は、排気の空燃比がストイキで且つNOx触媒7内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときに燃料カットを行なった場合の、NOx触媒7に流入する排気の空燃比の推移(上段)、空燃比センサ9の出力値の推移(中段)、NOx触媒7の温度の推移(下段)を示したタイムチャートである。このような状況においては、排気中に未燃燃料が殆ど存在していないが、NOx触媒7内の雰囲気がリッチ空燃比であるため、燃料カットを行なうと該NOx触媒7内の未燃燃料が酸化反応して該NOx触媒7の温度が上昇する。ただし、このときの温度上昇は、図2に示す状況よりは小さい。
図5は、排気の空燃比がストイキで且つNOx触媒7内の雰囲気がリーン空燃比となっているときに燃料カットを行なった場合の、NOx触媒7に流入する排気の空燃比の推移(上段)、空燃比センサ9の出力値の推移(中段)、NOx触媒7の温度の推移(下段)を示したタイムチャートである。このような状況においては、燃料カットを行なってもNOx触媒7にて酸化反応する未燃燃料が存在しないため、該NOx触媒7の温度は上昇しない。一方で排気がNOx触媒7を通過することにより該NOx触媒7の熱が奪われるので該
NOx触媒7の温度が低下する。従って、NOx触媒7が過熱するおそれはない。
以上より、図3および図4に示した状況では、NOx触媒7が過熱するおそれがある。その点、本実施例においては、NOx触媒7が過熱するおそれのある場合には、車輌減速時の燃料カットを禁止する。
そして、本実施例においては、図3に示した状況、すなわち燃料増量直後でNOx触媒7内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときには、燃料カットによりNOx触媒7の温度が上昇したとしても、上昇後の温度が例えば850℃未満となる場合に限り燃料カットを行なう。前記850℃という温度はNOx触媒7の熱劣化の進行を抑制し得る温度である。
ここで、図6は、燃料増量直後で且つNOx触媒7内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときであって、燃料カットを行なった場合にNOx触媒7の最高温度が850℃となるときの該NOx触媒7の温度の推移を示したタイムチャートである。このように、燃料カット直前のNOx触媒7の温度が例えば800℃未満であれば、燃料カットによりNOx触媒7の温度が上昇したとしても該NOx触媒7の最高温度を例えば850℃未満に抑えることができるので、該NOx触媒7の劣化を抑制することができる。
また、本実施例においては、図4に示した状況、すなわち排気の空燃比がストイキで且つNOx触媒7内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときも、燃料カットによりNOx触媒7の温度が上昇したとしても、上昇後の温度が例えば850℃未満となる場合に限り燃料カットを行なう。
ここで、図7は、排気の空燃比がストイキで且つNOx触媒7内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときであって、燃料カットを行なった場合にNOx触媒7の最高温度が850℃となるときの該NOx触媒7の温度の推移を示したタイムチャートである。このように、NOx触媒7の温度が例えば840℃未満であれば、燃料カットによりNOx触媒7の温度が上昇したとしても該NOx触媒7の最高温度を例えば850℃未満に抑えることができるので、該NOx触媒7の劣化を抑制することができる。
さらに、本実施例においては、図2および図5に示した状況では、NOx触媒7が所定温度(例えば、850℃)以上の場合に、燃料カットを禁止してNOx触媒7の劣化を抑制する。
次に、本実施例による車輌減速時の燃料カット制御のフローについて説明する。
図8および図9は、本実施例による車輌減速時の燃料カット制御のフローを示したフローチャートである。本フローは所定の時間毎に繰り返し実行される。
ステップS101では、ECU10は、減速燃料カット(F/C)条件が成立しているか否か判定する。減速F/C条件とは、例えば、内燃機関1の回転数が所定回転以上である、負荷率が所定値以下である等で、車輌が減速していると推定されるときに減速F/C条件が成立しているとされる。
ステップS101で肯定判定がなされた場合にはステップS102へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS109へ進む。
ステップS102では、ECU10は、XLEANが1であるか否か判定する。XLEANとは、NOx触媒7がリーン状態のときに1とされるフラグであり、詳細は後述する。
ステップS102で肯定判定がなされた場合にはステップS103へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS104へ進む。
ステップS103では、ECU10は、車輌が減速を開始したときのNOx触媒7の温度が例えば850℃未満であるか否か判定する。このときは、NOx触媒7がリーンの状態であるため、燃料カットを行なったとしてもNOx触媒7が過熱するおそれは少ない。従って、通常の燃料カットを行なうときの判定基準温度(例えば、850℃)に基づいて燃料カットを行うか否か判定される。
ステップS103で肯定判定がなされた場合にはステップS105へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS109へ進む。
ステップS104では、ECU10は、車輌が減速を開始したときのNOx触媒7の温度が例えば800℃未満であるか否か判定する。このときは、NOx触媒7がリッチの状態であるため、燃料カットを行なうとNOx触媒7が過熱するおそれがある。従って、通常よりも低い温度の判定基準温度(例えば、800℃)に基づいて燃料カットを行うか否か判定される。
ステップS104で肯定判定がなされた場合にはステップS105へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS109へ進む。
ステップS105では、ECU10は、内燃機関1の回転数が所定回転数Aよりも大きいか否か判定する。この所定回転数Aは、車輌が減速途中であることを示す回転数であり、ステップS101で判定に用いた機関回転数と同一の回転数としてもよい。
ステップS105で肯定判定がなされた場合にはステップS106へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS107へ進む。
ステップS106では、ECU10は、燃料カット(F/C)を実行すると共に、燃料カットが行なわれたときに1とされるフラグであるXFCに1を代入する。
ステップS107では、ECU10は、XFCが1であるか否か判定する。すなわち、既に燃料カットが実行されているか否か判定する。
ステップS107で肯定判定がなされた場合にはステップS108へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS109へ進む。
ステップS108では、ECU10は、内燃機関1の回転数が所定回転数Bよりも大きいか否か判定する。この所定回転数Bは、車輌が減速途中であることを示す回転数であり、ステップS101で判定に用いた機関回転数と同一の回転数としてもよい。
ステップS108で肯定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了させ、一方、否定判定がなされた場合にはステップS109へ進む。
ステップS109では、ECU10は、燃料カット(F/C)を禁止すると共に、XFCに0を代入する。
次に、XLEANの設定方法について説明する。
図10は、XLEANの設定方法を示したフローチャートである。
ステップS201では、ECU10は、燃料の増量運転中であるか否か判定する。例えば、アクセル全開状態で内燃機関1が運転されているときに燃料の増量が行なわれる。
ステップS201で肯定判定がなされた場合にはステップS202へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS203へ進む。
ステップS202では、ECU10は、XLEANに0を代入する。すなわち、燃料増量状態で内燃機関1が運転されている場合には、NOx触媒7に流入する排気の空燃比が
リッチ空燃比となっているので、NOx触媒7の雰囲気もリッチ空燃比となっている。
ステップS203では、ECU10は、燃料増量が終了して通常の燃料噴射量に戻ってからの積算吸入空気量TGaSが所定値aよりも大きいか否か判定する。ここで、燃料カット前に燃料の増量が実行されたとしても、燃料増量終了後から燃料カットが行なわれるまでの間に多くの空気が内燃機関1に吸入されると、燃料増量による未燃燃料がNOx触媒7へ到達し酸化される。従って、燃料カット時に未燃燃料が残存していなければ、燃料増量終了後に燃料カットを行なってもNOx触媒7が過熱することはない。
なお、NOx触媒7が過熱することのない積算吸入空気量を予め所定値aとして求めておく。
また、本フローにおいては、積算吸入空気量に基づいた判定を行っているが、これに代えて、燃料増量終了後からの経過時間に基づいた判定を行ってもよい。すなわち、燃料増量終了後からの経過時間が予め定めておいた所定時間よりも長くなったときにNOx触媒7の雰囲気がリーンであると判定するようにしてもよい。
ステップS203で肯定判定がなされた場合にはステップS204へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了させる。
ステップS204では、ECU10は、XLEANに1を代入する。
このようにして、XLEANの値が設定される。
また、図11は、XLEANの他の設定方法を示したフローチャートである。
本フローでは、空燃比センサ9から得られる排気の空燃比がリッチからリーンへ移行した後の積算吸入空気量に基づいてXLEANを設定する。ここで、空燃比センサ9から得られる排気の空燃比がリッチからリーンへ移行した場合には、NOx触媒7の雰囲気はリーンとなっている。
ステップS301では、ECU10は、燃料の増量運転中であるか否か判定する。例えば、アクセル全開状態で内燃機関1が運転されているときに燃料の増量が行なわれる。
ステップS301で肯定判定がなされた場合にはステップS302へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS303へ進む。
ステップS302では、ECU10は、XLEANに0を代入し、XSO2Lに0を代入する。ここで、XSO2Lとは、空燃比センサ9から得られる排気の空燃比がリッチからリーンへ移行したときに1とされるフラグである。
ステップS303では、ECU10は、XSO2Lが0であるか否か判定する。
ステップS303で肯定判定がなされた場合にはステップS304へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS306へ進む。
ステップS304では、ECU10は、空燃比センサ9から得られる排気の空燃比がリッチからリーンへ移行したか否か判定する。
ステップS304で肯定判定がなされた場合にはステップS305へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了させる。
ステップS305では、XSO2Lに1を代入する。
ステップS306では、ECU10は、燃料の増量が終了して空燃比センサ9から得られる排気の空燃比がリッチからリーンへ移行してからの積算吸入空気量TGaSが所定値aよりも大きいか否か判定する。ここで、空燃比センサ9から得られる排気の空燃比がリッチからリーンへ移行してからの積算吸入空気量TGaSに基づいてNOx触媒7が過熱
するか否か判定することで、NOx触媒7の過熱をより抑制することが可能となる。
NOx触媒7が過熱することのない積算吸入空気量を予め所定値aとして求めておく。
ステップS306で肯定判定がなされた場合にはステップS307へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了させる。
ステップS307では、ECU10は、XLEANに1を代入する。
以上にようにしても、XLEANの値を設定することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、燃料増量による未燃燃料が排気中に含まれると推定される場合若しくはNOx触媒7の雰囲気がリーン空燃比となっている場合、すなわち、XLEANが0となっている場合には、判定基準温度を例えば800℃に低下させてNOx触媒7の熱劣化の進行および過熱を抑制することができる。
次に、車輌減速時の燃料カット制御の他の実施態様について説明する。なお、ハードウェアについては、実施例1と共通なので説明を省略する。
ここで、燃料カット直前に燃料増量が実行されていない場合であっても、NOx触媒7がリッチ雰囲気である場合には、車輌減速時の燃料カットによりNOx触媒7へ酸素が供給されることで該NOx触媒7の温度が上昇し、該NOx触媒7が過熱するおそれがある。従って、本実施例においては、NOx触媒7がリッチ雰囲気の場合には、判定基準温度を通常よりも低下させる。そして、燃料カット直前に燃料増量が実行されていない場合の燃料カット時のNOx触媒7の温度上昇は、燃料カット直前に燃料増量がなされていたときと比較して小さいため、判定基準温度は燃料増量直後に燃料カットを行なう場合よりも大きく、通常運転が行われていた場合よりも小さい値で例えば840℃に設定する。
次に、本実施例による車輌減速時の燃料カット制御のフローについて説明する。
図12および図9は、本実施例による車輌減速時の燃料カット制御のフローを示したフローチャートである。本フローは所定の時間毎に繰り返し実行される。
なお、前記実施例に示したフローと同様の処理が行われるステップに関しては同一の符号を付して説明を省略する。
ステップS401では、ECU10は、空燃比センサ9から得られる排気の空燃比がリッチからリーンへ移行したか否か判定する。
ステップS401で肯定判定がなされた場合にはステップS103へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS402へ進む。
ステップS402では、ECU10は、車輌が減速を開始したときのNOx触媒7の温度が例えば840℃未満であるか否か判定する。このときは、NOx触媒7の雰囲気がリッチの状態であるため、燃料カットを行うとNOx触媒7が過熱するおそれがある。従って、ECU10は、判定基準温度を通常よりも低い840℃に設定して燃料カットを行うか否か判定する。
ステップS402で肯定判定がなされた場合にはステップS105へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS109へ進む。
このようにして、燃料カットを実行しようとする直前に燃料増量が行なわれていない場合であってもNOx触媒7がリッチ雰囲気の場合には、判定基準温度を低下させて該NOx触媒7の熱劣化の進行等を抑制することが可能となる。空燃比センサ9から得られる実際の空燃比に基づいて判定基準温度を変更するので、より正確な判定基準温度の設定が可能となる。
次に、車輌減速時の燃料カット制御の他の実施態様について説明する。なお、ハードウェアについては、実施例1と共通なので説明を省略する。
ここで、燃料増量後の車輌減速時に燃料カットを禁止すると前記したようにNOx触媒7の熱劣化等を抑制することが可能となるが、NOx触媒7に硫黄成分が吸蔵されている場合には、この硫黄成分が放出され硫化水素となって異臭を発生させるおそれがある。ここで、異臭の主な原因となるのは硫化水素(H2S)である。
そこで、本実施例においては、燃料増量後の車輌減速時に燃料カットを禁止する代わりにリーン空燃比で内燃機関1を運転させる。これにより、異臭の発生を抑制することが可能となる。しかし、リーン空燃比で内燃機関1を運転させることにより、燃料カット時ほどではないがNOx触媒7の劣化が進行するおそれがある。その点、NOx触媒7の温度が低いほどリーン運転時の劣化の度合いは小さくなるので、本実施例においては、NOx触媒7の温度に応じてリーンの度合いを変更する。これにより、NOx触媒7の劣化の進行を抑制することができる。すなわち、本実施例では、異臭の発生とNOx触媒7の劣化の抑制とのどちらにどれだけ重点を置くかにより、車輌減速時の排気の空燃比を設定する。このようにして設定するリーン空燃比を以下単に「設定空燃比」という。
ここで、図13は、本実施例によるNOx触媒7の温度Tと設定空燃比との関係を示した図である。NOx触媒7の温度が高くなるほどNOx触媒7の熱劣化が進行し易くなるため、空燃比を小さく(すなわち、リッチよりに)して熱劣化を抑制する。また、NOx触媒7の温度が低いときには、硫黄成分による異臭を抑制するために空燃比を大きくする。
また、図14は、本実施例による設定空燃比と所定値Cとの関係を示した図である。所定値Cとは、設定空燃比にて内燃機関1が運転されているときの積算吸入空気量であって、硫化水素による異臭が発生するおそれのない積算吸入空気量の最小値である。ここで、燃料増量後にリーン空燃比にて運転することにより、異臭の発生を抑制しつつ硫黄成分を放出させることができる。そして、設定空燃比にて内燃機関1が運転されているときの積算吸入空気量が所定値C以上となった場合には、NOx触媒7に吸蔵されていた硫黄成分が殆ど放出され、異臭が発生するおそれがない。従って、この後はリーン空燃比にて運転する必要はなくなり、燃料カットを禁止する、すなわち通常のストイキで内燃機関1を運転することができる。
ここで、設定空燃比のリーンの度合いが大きくなるほど、図13よりNOx触媒7の温度が高いということを示し、空燃比が大きい(すなわち、リーンの度合いが大きい)ほど硫黄成分が速やかに放出されるので、リーン空燃比での運転時間を短くすることが可能である。従って、設定空燃比が大きいほど(リーンの度合いが大きいほど)所定値Cを小さくすることができる。
次に、本実施例による車輌減速時の燃料カット制御のフローについて説明する。
図15および図9は、本実施例による車輌減速時の燃料カット制御のフローを示したフローチャートである。本フローは所定の時間毎に繰り返し実行される。
なお、前記実施例に示したフローと同様の処理が行われるステップに関しては同一の符号を付して説明を省略する。
ステップS501では、ECU10は、NOx触媒7の温度Tを取り込む。NOx触媒7の温度Tは、排気温度センサ8の出力信号より得ることができる。
ステップS502では、ECU10は、設定空燃比を算出する。この設定空燃比は、図13に基づいて算出される。
ステップS503では、ECU10は、燃料増量終了後に設定空燃比にて内燃機関1が運転されていた間の積算吸入空気量TGaLを算出する。
ステップS504では、ECU10は、積算吸入空気量TGaLが所定値Cよりも小さいか否か判定する。この所定値Cは、図14に基づいて算出される。
ステップS504で肯定判定がなされた場合にはステップS505へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS109へ進む。
ステップS505では、ECU10は、ステップS502で算出した設定空燃比にて内燃機関1を運転する。
このようにして、NOx触媒7の熱劣化の進行を抑制しつつ硫黄成分の放出による異臭の発生を抑制することができる。
次に、車輌減速時の燃料カット制御の他の実施態様について説明する。なお、ハードウェアについては、実施例1と共通なので説明を省略する。
ここで、燃料増量後の車輌減速時に燃料カットを禁止すると前記したように硫化水素による異臭が発生するおそれがある。
しかし、車輌減速時にNOx触媒7がリーン雰囲気の場合には、該NOx触媒7に硫黄成分が吸蔵されていても該硫黄成分は放出されず、若しくはSOxとして放出されるので異臭が発生することは殆どない。また、NOx触媒7が未燃燃料により過熱するおそれも殆どないため、判定基準温度を例えば850℃とすることができる。
また、車輌減速前に燃料増量が長時間行なわれていた場合でかつ車両減速時にNOx触媒7がリッチ雰囲気の場合には、NOx触媒7に吸蔵されていた硫黄成分は殆ど放出されているため、車輌減速時に燃料カットを行なったとしても異臭は発生しない。しかし、排気中に未燃燃料が多く含まれるため燃料カットを行なう判定基準温度を例えば800℃とすることにより、NOx触媒7の過熱および熱劣化の進行を抑制することができる。
さらに、NOx触媒7が硫黄成分を放出可能な温度以上となっている、若しくは燃料増量が長期間行なわれていた場合には、NOx触媒7に吸蔵されていた硫黄成分は殆ど放出されており、車輌減速時に燃料カットを行なっても異臭は発生しない。しかし、車輌減速直後のNOx触媒7の雰囲気がリッチである場合には、燃料カットを行うと該NOx触媒7は過熱等するおそれがある。そこで、判定基準温度を例えば800℃としてこれを抑制する。一方、NOx触媒7の雰囲気がリーンである場合には、NOx触媒7が過熱等するおそれは小さいため、判定基準温度を例えば850℃とすることができる。
しかし、NOx触媒7に硫黄成分が残存している場合で且つNOx触媒7がリッチである場合には、車輌減速時に燃料カットを禁止すると硫化水素が発生するため、燃料カットを行なうようにするが、NOx触媒7が過熱するおそれがあるため、判定基準温度を例えば900℃未満に設定する。なお、本実施例で用いるNOx触媒7は、例えば950℃以上で著しく性能が劣化する過熱状態となる。
次に、本実施例による車輌減速時の燃料カット制御のフローについて説明する。
図16および図9は、本実施例による車輌減速時の燃料カット制御のフローを示したフローチャートである。本フローは所定の時間毎に繰り返し実行される。
なお、前記実施例に示したフローと同様の処理が行われるステップに関しては同一の符号を付して説明を省略する。
ステップS601では、ECU10は、XSOUTが0であるか否か判定する。XSOUTとは、NOx触媒7からの硫黄成分の放出が完了したときに1とされるフラグ、すなわちNOx触媒7に硫黄成分が吸蔵されていないときに1とされるフラグである。なお、NOx触媒7から硫黄成分が完全に放出されていなくても、異臭の発生のおそれがないほどの量しか硫黄成分が吸蔵されていない場合には、XSOUTを1としても良い。XSOUTの設定方法については、図17を用いて後述する。
ステップS602で肯定判定がなされた場合にはステップS602へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS104へ進む。
ステップS602では、ECU10は、車輌が減速を開始したときのNOx触媒7の温度が例えば900℃未満であるか否か判定する。このときは、異臭が発生するおそれがあるため燃料カットを行なうことが望ましい。しかし、NOx触媒7がリッチの状態であるため、燃料カットを行なうとNOx触媒7が過熱するおそれがある。そこで、可及的に燃料カットを行なうようにするため、通常よりも高い温度の判定基準温度(例えば、900℃)に基づいて燃料カットを行うか否か判定される。
ステップS602で肯定判定がなされた場合にはステップS105へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS109へ進む。
また、図17は、本実施例によるXLEANおよびXSOUTの設定方法を示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。
ステップS701では、ECU10は、燃料の増量運転中であるか否か判定する。例えば、アクセル全開状態で内燃機関1が運転されているときに燃料の増量が行なわれる。
ステップS701で肯定判定がなされた場合にはステップS702へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS705へ進む。
ステップS702では、ECU10は、燃料増量中の内燃機関1の積算吸入空気量TGaRを取り込む。
ステップS703では、ECU10は、燃料増量中の内燃機関1の積算吸入空気量TGaRが所定値Dよりも大きいか否か判定する。ここで、所定値Dは、増量運転中にNOx触媒7から硫黄成分の放出が完了するまでに要する内燃機関1の積算吸入空気量であり、この所定値Dよりも積算吸入空気量TGaRが大きい場合には、NOx触媒7に硫黄成分が残存していない。
ステップS703で肯定判定がなされた場合にはステップS704へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS705へ進む。
ステップS704では、ECU10は、XLEANに0を代入し、XSOUTに0を代入する。
ステップS705では、ECU10は、燃料増量が終了し通常の燃料噴射量(例えば、ストイキを目標とする燃料噴射量)に移行してからの通常運転中の積算吸入空気量TGaSを取り込む。
ステップS706では、ECU10は、前回燃料増量が終了し燃料カットに移行してからの燃料カット中の積算吸入空気量TGaFCを取り込む。
ステップS707では、ECU10は、NOx触媒7の温度が所定温度Eよりも低いか否か判定する。この所定温度Eは、NOx触媒7に吸蔵されている硫黄成分が放出され得る温度の最低値である。NOx触媒7の温度が所定温度Eよりも低い場合には、該NOx触媒7から硫黄成分は殆ど放出されない。
ステップS707で肯定判定がなされた場合にはステップS708へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS710へ進む。
ステップS708では、ECU10は、XSOUTに0を代入する。この場合、NOx触媒7の温度が所定温度Eよりも低いため、NOx触媒7に硫黄成分が残存している。
ステップS709では、ECU10は、積算吸入空気量TGaSが所定値bよりも大きいか、または積算吸入空気量TGaFCが所定値cよりも大きいか否か判定する。ここでは、NOx触媒7がリーン雰囲気であるか否か判定している。
すなわち、燃料増量によりNOx触媒7がリッチ雰囲気となったとしても、その後のストイキ運転若しくは燃料カットが継続して実行されれば、NOx触媒7はリーン雰囲気となる。ここで、所定値bおよび所定値cは、NOx触媒7がリッチ雰囲気からリーン雰囲気に移行するまでに要する内燃機関1の積算吸入空気量である。
ステップS709で肯定判定がなされた場合にはステップS713へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS714へ進む。
ステップS710では、ECU10は、NOx触媒7が所定温度E以上となっている間の積算吸入空気量TGaHを取り込む。
ステップS711では、ECU10は、NOx触媒7が所定温度E以上となっている間の積算吸入空気量TGaHが所定値Fよりも大きいか否か判定する。ここでは、NOx触媒7に吸蔵されていた硫黄成分が全て放出されたか否か判定している。
すなわち、NOx触媒7の温度が所定温度Eよりも高い状態が続けば、NOx触媒7から硫黄成分が全て放出される。そして、所定値Fは、NOx触媒7に吸蔵された硫黄成分が全て放出されるまでに要する内燃機関1の積算吸入空気量であり、この所定値Fよりも積算吸入空気量TGaHが大きい場合には、NOx触媒7に硫黄成分が残存していない。
ステップS711で肯定判定がなされた場合にはステップS712へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS708へ進む。
ステップS712では、ECU10は、XSOUTに1を代入する。
ステップS713では、ECU10は、XLEANに1を代入する。
ステップS714では、ECU10は、XLEANに0を代入する。
以上にようにして、XLEANおよびXSOUTの値が設定される。
すなわち、車輌減速時にNOx触媒7がリーン雰囲気の場合には、XLEANが1とされ、判定基準温度を例えば850℃とすることができる。
また、車輌減速前に燃料の増量が長時間行なわれていた場合でかつ車両減速時にNOx触媒7がリッチ雰囲気の場合には、XLEANが0、XSOUTが1とされ、判定基準温度を例えば800℃とすることができる。
さらに、NOx触媒7が硫黄成分を放出可能な温度以上となっている、若しくは燃料の増量が長期間行なわれていた場合には、XSOUTが1とされ、さらに車輌減速直後のNOx触媒7の雰囲気がリッチである場合には、XLEANが0とされ、判定基準温度を例えば800℃とすることができ、一方、NOx触媒7の雰囲気がリーンである場合には、XLEANが1とされ、判定基準温度を例えば850℃とすることができる。
また、NOx触媒7に硫黄成分が残存している場合で且つNOx触媒7がリッチである場合には、XSOUTが0とされ、さらにXLEANが0のときには判定基準温度を例えば
900℃未満に設定することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、NOx触媒7の過熱を抑制しつつ硫化水素の放出による異臭の発生を抑制することができる。
次に、車輌減速時の燃料カット制御の他の実施態様について説明する。なお、ハードウェアについては、実施例1と共通なので説明を省略する。
ここで、NOx触媒7に吸蔵される硫黄成分の量は、該NOx触媒7の劣化が進行するに伴い少なくなる。すなわち、NOx触媒7の劣化が進行するに従い、吸蔵可能なNOx量が減少し吸蔵される硫黄成分の量も減少する。そこで、本実施例においては、前記実施例におけるNOx触媒7からの硫黄成分の放出が完了したか否か判定する際に、NOx触媒7の劣化に伴う吸蔵硫黄成分量の変化を考慮する。すなわち、NOx触媒7の劣化の度合いが大きくなるほどNOx触媒7からの硫黄成分の放出が完了したか否か判定するときに用いられる前記所定値Dおよび所定値Fを小さくする。なお、NOx触媒7の劣化の度合いが大きいほど、該NOx触媒7が最大限吸蔵可能なNOx量(以下、「最大吸蔵可能量Cmax」という。)が小さくなるので、本実施例では、NOx触媒7の最大吸蔵可能量Cmaxが大きいほど所定値Dおよび所定値Fが大きくなるように変更してもよい。
ここで、図18は、NOx触媒7の最大吸蔵可能量Cmaxと所定値Dおよび所定値Fの変更後の値である所定値kDおよび所定値kFとの関係を示した図である。本実施例では、図17に示したフロー中の所定値Dおよび所定値Fを図18に基づいて変更して、夫々所定値kDおよび所定値kFとしている。
また、図19および図20は、本実施例によるXLEANおよびXSOUTの設定方法を示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。
なお、前記実施例に示したフローと同様の処理が行われるステップに関しては同一の符号を付して説明を省略する。
ステップS801では、ECU10は、NOx触媒7の最大吸蔵可能量Cmaxから所定値kDを算出する。所定値kDは図18に基づいて求められる。また、最大吸蔵可能量Cmaxは、内燃機関1の運転履歴から得ても良く、空燃比センサ9の出力信号からNOx触媒7の劣化度合いを判定することにより得ても良い。
ステップS802では、ECU10は、燃料増量中の積算吸入空気量TGaRが所定値kDよりも大きいか否か判定する。
ステップS802で肯定判定がなされた場合にはステップS704へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS705へ進む。
ステップS803では、ECU10は、NOx触媒7の最大吸蔵可能量Cmaxから所定値kFを算出する。所定値kFは図18に基づいて求められる。
ステップS804では、ECU10は、NOx触媒7が所定温度E以上となっている間の積算吸入空気量TGaHが所定値kFよりも大きいか否か判定する。
ステップS804で肯定判定がなされた場合にはステップS712へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS708へ進む。
このようにして、NOx触媒7の劣化度合いに応じてXLEANおよびXSOUTを設定することができ、NOx触媒7の劣化度合いに応じて該NOx触媒7の過熱を抑制しつつ硫黄成分の放出による異臭の発生を抑制することができる。
一方、NOx触媒7の劣化の度合いが小さいほど、すなわちNOx触媒7の最大吸蔵可能量Cmaxが大きいほど、燃料増量運転終了後からNOx触媒7がリーン雰囲気となるまでに要する積算吸入空気量は大きくなる。そのため、本実施例では、NOx触媒7の最大吸蔵可能量Cmaxが大きいほど所定値bおよび所定値cが大きくなるように変更してもよい。
ここで、図21は、NOx触媒7の最大吸蔵可能量CmaxとNOx触媒7がリーン雰囲気となっているか否か判定するための所定値bおよび所定値cとの関係を示した図である。本実施例では、図17に示したフロー中の所定値bおよび所定値cを図21に基づいて変更して、夫々新たな所定値bおよび所定値kFとして設定してもよい。
以上説明したように、本実施例によれば、NOx触媒7の劣化度合いに応じてXLEANおよびXSOUTを設定することができ、NOx触媒7の劣化度合いに応じて該NOx触媒7の過熱および熱劣化の進行を抑制しつつ硫化水素の放出による異臭の発生を抑制することができる。
次に、車輌減速時の燃料カット制御の他の実施態様について説明する。なお、ハードウェアについては、実施例1と共通なので説明を省略する。
ここで、該NOx触媒7の温度が高いほど、またNOx触媒7の雰囲気の空燃比がよりリッチであるほど、NOx触媒7からの硫黄成分の放出量が多くなる。そこで、本実施例においては、NOx触媒7からの硫黄成分の放出が完了したか否か判定する際に、NOx触媒7の温度および雰囲気空燃比を考慮する。すなわち、NOx触媒7の温度が高くなるほど、NOx触媒7からの硫黄成分の放出が完了したか否か判定するときに用いられる「NOx触媒7が所定温度E以上となっている間の積算吸入空気量TGaH」が小さくなるように補正する。また、NOx触媒7の雰囲気の空燃比がよりリッチとなるほど、「燃料増量中の内燃機関1の積算吸入空気量TGaR」が大きくなるように補正する。
ここで、図22は、NOx触媒温度と積算吸入空気量TGaHを補正するための補正係数kTとの関係を示した図である。
また、図23は、NOx触媒7の雰囲気の空燃比と積算吸入空気量TGaRを補正するための補正係数kAFとの関係を示した図である。
次に、図24および図25は、本実施例によるXLEANおよびXSOUTの設定方法を示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。
なお、前記実施例に示したフローと同様の処理が行われるステップに関しては同一の符号を付して説明を省略する。
ステップS901では、ECU10は、積算吸入空気量TGaRを補正する。補正は、図23に基づいて補正係数kAFを得てから次式により行なわれる。
TGaR(i)=TGaR(i−1)+Ga×kAF
ここで、TGaR(i−1)は前回の処理により算出された積算吸入空気量TGaRを示し、Gaは現時点での吸入空気量を示している。
ステップS902では、ECU10は、積算吸入空気量TGaHを補正する。補正は、図22に基づいて補正係数kTを得てから次式により行なわれる。
TGaH(i)=TGaH(i−1)+Ga×kT
ここで、TGaH(i−1)は前回の処理により算出された積算吸入空気量TGaHを示し、Gaは現時点での吸入空気量を示している。
このようにして、NOx触媒7の劣化度合い、温度、および雰囲気空燃比に応じてXLEANおよびXSOUTを設定することができ、NOx触媒7の劣化度合い、温度、および雰囲気空燃比に応じて該NOx触媒7の過熱若しくは熱劣化の進行を抑制しつつ硫黄成分の放出による異臭の発生を抑制することができる。
実施例に係る内燃機関の異常検出装置を適用する内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。 燃料増量直後で且つNOx触媒内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときに燃料カットを行なわない場合の、NOx触媒に流入する排気の空燃比の推移(上段)、空燃比センサの出力値の推移(中段)、NOx触媒の温度の推移(下段)を示したタイムチャートである。 燃料増量直後で且つNOx触媒内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときに燃料カットを行なった場合の、NOx触媒に流入する排気の空燃比の推移(上段)、空燃比センサの出力値の推移(中段)、NOx触媒の温度の推移(下段)を示したタイムチャートである。 排気の空燃比がストイキで且つNOx触媒内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときに燃料カットを行なった場合の、NOx触媒に流入する排気の空燃比の推移(上段)、空燃比センサの出力値の推移(中段)、NOx触媒の温度の推移(下段)を示したタイムチャートである。 排気の空燃比がストイキで且つNOx触媒内の雰囲気がリーン空燃比となっているときに燃料カットを行なった場合の、NOx触媒に流入する排気の空燃比の推移(上段)、空燃比センサの出力値の推移(中段)、NOx触媒の温度の推移(下段)を示したタイムチャートである。 燃料増量直後で且つNOx触媒内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときであって、燃料カットを行なった場合にNOx触媒7の最高温度が850℃となるときの該NOx触媒の温度の推移を示したタイムチャートである。 排気の空燃比がストイキで且つNOx触媒内の雰囲気がリッチ空燃比となっているときであって、燃料カットを行なった場合にNOx触媒の最高温度が850℃となるときの該NOx触媒7の温度の推移を示したタイムチャートである。 実施例1による車輌減速時の燃料カット制御のフローを示した第1フローチャートである。 実施例1による車輌減速時の燃料カット制御のフローを示した第2フローチャートである。 実施例1によるXLEANの設定方法を示したフローチャートである。 実施例1によるXLEANの他の設定方法を示したフローチャートである。 実施例2による車輌減速時の燃料カット制御のフローを示したフローチャートである。 実施例3によるNOx触媒の温度Tと設定空燃比との関係を示した図である。 実施例3による設定空燃比と所定値Cとの関係を示した図である。 実施例3による車輌減速時の燃料カット制御のフローを示したフローチャートである。 実施例4による車輌減速時の燃料カット制御のフローを示したフローチャートである。 実施例4によるXLEANおよびXSOUTの設定方法を示したフローチャートである。 NOx触媒の最大吸蔵可能量Cmaxと所定値Dおよび所定値Fの変更後の値である所定値kDおよび所定値kFとの関係を示した図である。 実施例5によるXLEANおよびXSOUTの設定方法を示したフローチャートである。 実施例5によるXLEANおよびXSOUTの設定方法を示したフローチャートである。 NOx触媒の最大吸蔵可能量CmaxとNOx触媒がリーン雰囲気となっているか否か判定するための所定値bおよび所定値cとの関係を示した図である。 NOx触媒温度と積算吸入空気量TGaHを補正するための補正係数kTとの関係を示した図である。 NOx触媒の雰囲気の空燃比と積算吸入空気量TGaRを補正するための補正係数kAFとの関係を示した図である。 実施例6によるXLEANおよびXSOUTの設定方法を示した第1フローチャートである。 実施例6によるXLEANおよびXSOUTの設定方法を示した第2フローチャートである。
符号の説明
1 内燃機関
2 気筒
3 燃料噴射弁
4 吸気通路
5 エアフローメータ
6 排気通路
7 吸蔵還元型NOx触媒
8 排気温度センサ
9 空燃比センサ
10 ECU
11 アクセル開度センサ
12 スピードセンサ
13 クランクポジションセンサ

Claims (6)

  1. 内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、
    前記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
    前記内燃機関への燃料を一時的に停止させる燃料カット手段と、
    前記排気浄化触媒の温度が判定基準温度よりも高いときは燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、
    を備えた内燃機関の燃料カット制御装置において、
    排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気であるか否か検出する触媒雰囲気検出手段と、
    前記排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されているか否か推定する硫黄成分吸蔵推定手段と、
    燃料カットを実行しようとする直前の排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気であると検出され且つ前記排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されていないと推定される場合には、そうでない場合と比較して前記判定基準温度を低くする判定基準温度変更手段と、
    をさらに備えたことを特徴とする内燃機関の燃料カット制御装置。
  2. 内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、
    前記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
    前記内燃機関への燃料を一時的に停止させる燃料カット手段と、
    前記排気浄化触媒の温度が判定基準温度よりも高いときは燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、
    を備えた内燃機関の燃料カット制御装置において、
    排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気であるか否か検出する触媒雰囲気検出手段と、
    前記排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されているか否か推定する硫黄成分吸蔵推定手段と、
    燃料カットを実行しようとする直前の排気浄化触媒雰囲気が還元雰囲気であると検出され且つ前記排気浄化触媒に硫黄成分が吸蔵されていると推定される場合には、そうでない場合と比較して前記判定基準温度を高くする判定基準温度変更手段と、
    をさらに備えたことを特徴とする内燃機関の燃料カット制御装置。
  3. 内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、
    前記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
    前記内燃機関への燃料を一時的に停止させる燃料カット手段と、
    前記排気浄化触媒の温度が判定基準温度よりも高いときは燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、
    を備えた内燃機関の燃料カット制御装置において、
    燃料カットを実行しようとする直前に、ストイキよりもリッチな空燃比で第1所定時間よりも長い期間前記内燃機関が運転されていた場合、および/または排気浄化触媒の温度が所定温度以上で第2所定時間よりも長い期間継続していた場合には、そうでない場合と比較して前記判定基準温度を低くすることを特徴とする内燃機関の燃料カット制御装置。
  4. 前記排気浄化触媒の劣化の度合いに応じて前記第1所定時間および/または前記第2所定時間を変更することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。
  5. ストイキよりもリッチ空燃比であるときのリッチの度合いが大きくなるほど前記第1所定時間を短くすることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。
  6. 前記排気浄化触媒の温度が高くなるほど前記第2所定時間を短くすることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の燃料カット制御装置。
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