JP3451902B2 - NOx触媒の制御方法 - Google Patents
NOx触媒の制御方法Info
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Description
た排気浄化システムの制御方法に関し、特に排気浄化効
率の劣化防止に関する。
着しストイキで還元する。そのため、リーンとストイキ
を切り替える制御をするが、還元しきれないSOxが徐
々に触媒内に蓄積される。この蓄積により触媒の浄化効
率が低下するので、一時的にリッチに切り替えて浄化率
を回復させている。
り替えは触媒の温度に関係なく行っていた。しかし、リ
ッチに切り替えたときに触媒の温度が低いと、排気が上
記浄化率低下分よりも悪化してしまう。
解決するためになされたもので、その目的は、触媒の温
度を運転条件から推定して、所定温度よりも高くなるま
でリッチに切り替えない方法による浄化効率の悪化防止
である。
けられたNOx触媒と、前記NOx触媒の浄化効率が悪
化すると一時的にリッチにして浄化効率を回復すると共
に、前記NOx触媒の温度推定を行い、所定温度より低
い場合にはリッチ制御をしないようにしたNOx触媒制御
方法であって、NOx触媒の温度推定に際し、前記排気
管に残留する水分を考慮すると共に空燃比および燃料噴
射時期により前記温度推定の値を補正することを特徴と
するNOx触媒制御方法によって達成される。
す。NOx触媒を用いて排気を浄化システムにおいて、
触媒温度推定演算11は、エンジン回転数Ne,空気流
量Qaおよび燃料噴射量Tpにより触媒の温度を推定す
る。推定温度補正演算12は、空燃比A/F、および燃
料噴射タイミングTiにより11で演算した温度を補正
する。
算13は、触媒の浄化効率低下時のリッチ切り替え制御
を行うかを判定して噴射量,噴射時期を演算して燃料噴
射器を制御する。
Ox触媒は、リーン時に吸着してストイキ時に還元する
性質があるため、リーンとストイキを切り替えながら運
転している。しかし、この状態を続けると、吸着分が完
全には還元されないために徐々に蓄積して、浄化効率が
低下してしまう。そのために、浄化効率が低下したら、
燃料噴射量を増やしてリッチに切り替え、浄化効率を回
復させる制御方式が行われている。しかし、リッチに切
り替えるときに触媒の温度が所定値に達していない場合
には、排気が大きく悪化してしまう。そのため、触媒温
度を求めて、触媒の温度が所定値に達していない場合に
はリッチに切り替えない制御にする必要がある。
の車種では触媒の温度センサがないため、触媒の温度は
運転状態から推定する必要がある。この推定方法は、定
常特性として触媒温度データを燃料噴射量Tpとエンジ
ン回転数Neのマップ32として持ち、過渡特性とし
て、気化潜熱特性31,伝熱遅れ特性33,触媒反応熱
特性35,補正用に車速補正係数36のブロックを組み
合わせて、触媒の温度Texを求めるものである。この
温度推定方式は、すでに日立から出願されている。
媒温度に対する影響を示す。A/Fが大きくなると、触
媒の温度は低下する。41に示すリーンでの運転条件
(Ne,Tp)の場合、同じ運転条件でリッチにすると
触媒温度は高くなる42。触媒温度の推定値は、A/F
により補正する必要がある、また、リッチ化により、エ
ンジンの噴射や点火の時期を変更するために触媒温度が
変化する43。図5に噴射タイミングと触媒温度の関係
を示す。リーンやストイキでの噴射タイミングは、吸気
行程で行われる51。しかし、リッチでは遅くなり、後
燃えにより触媒温度が若干変化する52。このように、
温度推定精度を向上するためには、噴射タイミングによ
る触媒の推定温度の補正が必要となる。
す。推定触媒温度補正で空燃比影響のみを考慮して補正
する場合について示す。NOx触媒の浄化率を検出また
は推定61し、浄化率が所定値よりも小さいか判定する
62。大きい場合には、浄化率があまり低下していない
のでリッチにする必要がない。小さい場合には、触媒の
浄化効率が低下しているため、まず図3に示したブロッ
クを用いて触媒温度を推定する63。図3に示したブロ
ックは、空燃比を考慮していないため、実際の触媒の温
度を求めるためには空燃比を求めて64推定温度を補正
する65。次に、同じ運転条件でリッチにした場合の温
度を推定し66、この温度が所定値よりも大きいか判定
する67。小さい場合には、触媒温度が低いのでリッチ
には切り替えない。大きい場合には、触媒温度が充分に
高く、リッチに切り替えても排気悪化はないために、リ
ッチに切り替えて68触媒の浄化効率を回復する。
す。推定触媒温度補正で空燃比影響と噴射タイミングに
よる影響の両者を考慮して補正する場合について示す。
NOx触媒の浄化率を検出または推定71し、浄化率が所
定値よりも小さいか判定する72。大きい場合には、浄
化率があまり低下していないのでリッチにする必要がな
い。小さい場合には、触媒の浄化効率が低下しているた
め、まず図3に示したブロックを用いて触媒温度を推定
する73。図3に示したブロックは、空燃比を考慮して
いないため、実際の触媒の温度を求めるためには空燃比
を求めて74推定温度を補正する75。次に、同じ運転
条件でリッチにした場合の温度を推定する76。さら
に、噴射,点火タイミングにより推定温度を補正する7
7。推定温度がこの温度が所定値よりも大きいか判定す
る78。小さい場合には、触媒温度が低いのでリッチに
は切り替えない。大きい場合には、触媒温度が充分に高
く、リッチに切り替えても排気悪化はないために、リッ
チに切り替えて79触媒の浄化効率を回復する。
度を推定する方式での不具合を示す。例えば、走行後に
アイドルで長時間放置するような場合には、触媒温度が
徐々に低下する。このように触媒温度が低下すると、排
気管内に水分が徐々に蓄積されてしまう。長期間アイド
ル放置の後、運転を再開すると、まず、残留する水分を
蒸発させる必要があるため、水分が完全に蒸発するまで
は触媒の温度は上昇しない。この遅れのために、運転条
件のみで触媒温度を推定し、この推定値に基づきリッチ
化する方式では、触媒の温度が充分に上昇する前にリッ
チ化制御をする可能性がある。触媒温度を誤推定しない
ためには、図3に示した温度推定ブロックのように、気
化潜熱特性を含む過渡特性も含めての温度推定が必要と
なる。
時間Trとリッチ時の空燃比へFrを示す。触媒の温度
が高いと触媒の再生が速く、低いと遅いと考えられる。
よって、触媒温度が比較的高い場合には、TrとAFr
を小さくし、低い場合にはTrとAFrを大きくすれば
よい。このほかに、TrとAFrに影響を及ぼず要素と
して、エンジン回転数や空気流量が考えられる。図10
に触媒温度とTr,AFrの関係の例を示す。触媒温度
が高い場合にはTrとAFrは小さく、低い場合にはT
rとAFrは大きい。
TrとAFrによる制御のフローチャートを示す。ま
ず、触媒の温度を推定し101、この温度からリッチ化
時間Trを計算する102。次に、リッチでの空燃比A
Frを計算し103、計算したTr,AFrに基づきリ
ッチ化制御104する。
おいて、触媒温度を推定することにより、排気を悪化さ
せずに浄化効率を維持する。
Trとリッチ時空燃比AFrへの影響。
比AFrの関係。
3…燃料噴射演算、14…空燃比センサ、15…空気流
量センサ、16…燃料噴射器。
Claims (2)
- 【請求項1】 排気管に設けられたNOx触媒と、前記N
Ox触媒の浄化効率が悪化すると一時的にリッチにして
浄化効率を回復すると共に、前記NOx触媒の温度推定
を行い所定温度より低い場合にはリッチ制御をしないよ
うにしたNOx触媒制御方法であって、NOx触媒の温
度推定に際し、前記排気管に残留する水分を考慮すると
共に空燃比および燃料噴射時期により前記温度推定の値
を補正することを特徴とするNOx触媒制御方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載のNOx触媒制御におい
て、前記NOx触媒の温度推定に際しての、前記排気管
に残留する水分の考慮は、気化潜熱特性を用いることを
特徴とするNOx触媒制御方法。
Priority Applications (1)
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JP27082497A JP3451902B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | NOx触媒の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP27082497A JP3451902B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | NOx触媒の制御方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11107811A JPH11107811A (ja) | 1999-04-20 |
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Family
ID=17491532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP27082497A Expired - Fee Related JP3451902B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | NOx触媒の制御方法 |
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-
1997
- 1997-10-03 JP JP27082497A patent/JP3451902B2/ja not_active Expired - Fee Related
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