JP3520731B2 - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気浄化装置Info
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- JP3520731B2 JP3520731B2 JP22366697A JP22366697A JP3520731B2 JP 3520731 B2 JP3520731 B2 JP 3520731B2 JP 22366697 A JP22366697 A JP 22366697A JP 22366697 A JP22366697 A JP 22366697A JP 3520731 B2 JP3520731 B2 JP 3520731B2
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの排気浄
化装置に関し、詳しくは、排気空燃比が理論空燃比より
もリーンであるときに排気中のＮＯｘを吸収し、排気空
燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチであると
きに前記吸収したＮＯｘを放出して還元処理するＮＯｘ
吸収触媒を備えたエンジンにおいて、前記ＮＯｘ吸収触
媒に吸収されたＮＯｘを浄化するための空燃比制御技術
に関する。
化装置に関し、詳しくは、排気空燃比が理論空燃比より
もリーンであるときに排気中のＮＯｘを吸収し、排気空
燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチであると
きに前記吸収したＮＯｘを放出して還元処理するＮＯｘ
吸収触媒を備えたエンジンにおいて、前記ＮＯｘ吸収触
媒に吸収されたＮＯｘを浄化するための空燃比制御技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、排気空燃比がリーンであると
きに排気中のＮＯｘを吸収し、排気空燃比が理論空燃比
（ストイキ）又はリッチであるときに前記吸収したＮＯ
ｘを脱離して還元処理するＮＯｘ吸収触媒（ＮＯｘ吸収
型三元触媒）を備え、リーン燃焼中に前記ＮＯｘ吸収触
媒に吸収されたＮＯｘが飽和量に達すると、空燃比を一
時的にリッチ化（以下、リッチスパイクともいう）させ
て前記吸収されたＮＯｘの脱離・還元処理を行わせるよ
う構成されたリーン燃焼エンジンが知られている。
きに排気中のＮＯｘを吸収し、排気空燃比が理論空燃比
（ストイキ）又はリッチであるときに前記吸収したＮＯ
ｘを脱離して還元処理するＮＯｘ吸収触媒（ＮＯｘ吸収
型三元触媒）を備え、リーン燃焼中に前記ＮＯｘ吸収触
媒に吸収されたＮＯｘが飽和量に達すると、空燃比を一
時的にリッチ化（以下、リッチスパイクともいう）させ
て前記吸収されたＮＯｘの脱離・還元処理を行わせるよ
う構成されたリーン燃焼エンジンが知られている。
【０００３】また、かかるリーン燃焼エンジンでは、リ
ッチスパイクを与えたときの触媒下流側の空燃比センサ
の出力から、触媒の劣化度合いを検出し、該検出された
劣化度合いに応じてリッチスパイク量（リッチ時間）を
変更することが行われていた（特開平８−１４０３０号
公報等参照）。
ッチスパイクを与えたときの触媒下流側の空燃比センサ
の出力から、触媒の劣化度合いを検出し、該検出された
劣化度合いに応じてリッチスパイク量（リッチ時間）を
変更することが行われていた（特開平８−１４０３０号
公報等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法は、空
燃比センサの出力から劣化度合いを検出するものである
が、空燃比センサの出力から実際のＮＯｘ吸収量を精度
良く推定することは困難であるため、リッチスパイク量
を精度良く修正することができないという問題があっ
た。
燃比センサの出力から劣化度合いを検出するものである
が、空燃比センサの出力から実際のＮＯｘ吸収量を精度
良く推定することは困難であるため、リッチスパイク量
を精度良く修正することができないという問題があっ
た。
【０００５】また、触媒のＮＯｘ吸収量は触媒の劣化だ
けでなく、触媒温度に依存して変化し、更に、ＮＯｘの
脱離速度も触媒温度に依存して変化するので、触媒温度
によってはリッチスパイク量に過不足を生じてしまうと
いう問題もあった。
けでなく、触媒温度に依存して変化し、更に、ＮＯｘの
脱離速度も触媒温度に依存して変化するので、触媒温度
によってはリッチスパイク量に過不足を生じてしまうと
いう問題もあった。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、種々のばらつき要因があっても、ＮＯｘ吸収量に
応じたリッチスパイク量を与えることができるようにし
て、ＮＯｘの脱離・還元を確実に行わせつつ、過剰なリ
ッチスパイクによる燃費，排気性状の悪化を回避できる
排気浄化装置を提供することを目的とする。
あり、種々のばらつき要因があっても、ＮＯｘ吸収量に
応じたリッチスパイク量を与えることができるようにし
て、ＮＯｘの脱離・還元を確実に行わせつつ、過剰なリ
ッチスパイクによる燃費，排気性状の悪化を回避できる
排気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、排気空燃比が理論空燃比よりもリーンであると
きに排気中のＮＯｘを吸収し、排気空燃比が理論空燃比
又は理論空燃比よりもリッチであるときに前記吸収した
ＮＯｘを脱離して還元処理するＮＯｘ吸収触媒を備え、
理論空燃比よりもリーン空燃比での燃焼運転を行いうる
エンジンの排気浄化装置であって、前記ＮＯｘ吸収触媒
に吸収されたＮＯｘを脱離・還元処理するために、リー
ン燃焼中に空燃比を一時的にリッチ化させる制御の終期
を、前記ＮＯｘ吸収触媒の上流側の排気空燃比と下流側
の排気空燃比との比率が所定値になった時点として検出
すると共に、前記比率の所定値を、エンジンの運転条件
に応じて変更する一方、前記下流側の排気空燃比がリッ
チに反転してからのリッチ方向への変化率に応じて、空
燃比のリッチ化度合いを減少修正する構成とした。
発明は、排気空燃比が理論空燃比よりもリーンであると
きに排気中のＮＯｘを吸収し、排気空燃比が理論空燃比
又は理論空燃比よりもリッチであるときに前記吸収した
ＮＯｘを脱離して還元処理するＮＯｘ吸収触媒を備え、
理論空燃比よりもリーン空燃比での燃焼運転を行いうる
エンジンの排気浄化装置であって、前記ＮＯｘ吸収触媒
に吸収されたＮＯｘを脱離・還元処理するために、リー
ン燃焼中に空燃比を一時的にリッチ化させる制御の終期
を、前記ＮＯｘ吸収触媒の上流側の排気空燃比と下流側
の排気空燃比との比率が所定値になった時点として検出
すると共に、前記比率の所定値を、エンジンの運転条件
に応じて変更する一方、前記下流側の排気空燃比がリッ
チに反転してからのリッチ方向への変化率に応じて、空
燃比のリッチ化度合いを減少修正する構成とした。
【０００８】一方、請求項２記載の発明は、排気空燃比
が理論空燃比よりもリーンであるときに排気中のＮＯｘ
を吸収し、排気空燃比が理論空燃比又は理論空燃比より
もリッチであるときに前記吸収したＮＯｘを放出して還
元処理するＮＯｘ吸収触媒を備え、理論空燃比よりもリ
ーン空燃比での燃焼運転を行いうるエンジンの排気浄化
装置であって、リーン燃焼中に前記ＮＯｘ吸収触媒にお
いてＮＯｘを脱離・還元させる条件を検出する脱離条件
検出手段と、該脱離条件検出手段で脱離・還元条件の成
立が検出されたときに、燃焼混合気を一時的にリッチ化
させるべく燃料噴射量の増量補正を開始する増量開始手
段と、前記ＮＯｘ吸収触媒の上流側で排気空燃比を検出
する上流側空燃比検出手段と、前記ＮＯｘ吸収触媒の下
流側で排気空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、
前記増量開始手段による増量補正の開始後に、前記上流
側空燃比検出手段で検出される排気空燃比と前記下流側
空燃比検出手段で検出される排気空燃比との比率が所定
値になった時点を、前記増量補正の終期として検出し
て、前記増量補正を停止させる増量停止手段と、前記増
量補正停止手段における前記比率の所定値を、エンジン
の運転条件に応じて変更する基準比率変更手段と、前記
下流側空燃比検出手段で検出される排気空燃比がリッチ
に反転してからのリッチ方向への変化率に応じて、前記
燃料噴射量の増量補正量を減少修正する増量補正量修正
手段と、を含んで構成される。
が理論空燃比よりもリーンであるときに排気中のＮＯｘ
を吸収し、排気空燃比が理論空燃比又は理論空燃比より
もリッチであるときに前記吸収したＮＯｘを放出して還
元処理するＮＯｘ吸収触媒を備え、理論空燃比よりもリ
ーン空燃比での燃焼運転を行いうるエンジンの排気浄化
装置であって、リーン燃焼中に前記ＮＯｘ吸収触媒にお
いてＮＯｘを脱離・還元させる条件を検出する脱離条件
検出手段と、該脱離条件検出手段で脱離・還元条件の成
立が検出されたときに、燃焼混合気を一時的にリッチ化
させるべく燃料噴射量の増量補正を開始する増量開始手
段と、前記ＮＯｘ吸収触媒の上流側で排気空燃比を検出
する上流側空燃比検出手段と、前記ＮＯｘ吸収触媒の下
流側で排気空燃比を検出する下流側空燃比検出手段と、
前記増量開始手段による増量補正の開始後に、前記上流
側空燃比検出手段で検出される排気空燃比と前記下流側
空燃比検出手段で検出される排気空燃比との比率が所定
値になった時点を、前記増量補正の終期として検出し
て、前記増量補正を停止させる増量停止手段と、前記増
量補正停止手段における前記比率の所定値を、エンジン
の運転条件に応じて変更する基準比率変更手段と、前記
下流側空燃比検出手段で検出される排気空燃比がリッチ
に反転してからのリッチ方向への変化率に応じて、前記
燃料噴射量の増量補正量を減少修正する増量補正量修正
手段と、を含んで構成される。
【０００９】上記請求項１，２の発明によると、リーン
燃焼中にＮＯｘ吸収触媒に吸収されたＮＯｘの脱離・還
元を行わせるべく空燃比を一時的にリッチ化させるが、
触媒前後の排気空燃比の比率に基づいてリッチ化制御の
終期を検知するものであり、触媒下流側の排気空燃比が
触媒上流側の排気空燃比に一致する前の段階で、必要十
分なリッチスパイクが与えられたものと判断して、リッ
チ化制御を終わらせることが可能となる。また、リッチ
化制御を終わらせる比率をエンジンの運転条件に応じて
変更ことで、エンジンの運転条件によって変化する脱離
処理の遅れなどを加味してリッチ化制御の終期を検出さ
せることが可能である。更に、触媒下流側の排気空燃比
がリッチに反転したときには、既に大部分のＮＯｘが脱
離されたものと推定し、その後はリッチ化度合いを減少
修正して、過剰なリッチ化を抑制する。
燃焼中にＮＯｘ吸収触媒に吸収されたＮＯｘの脱離・還
元を行わせるべく空燃比を一時的にリッチ化させるが、
触媒前後の排気空燃比の比率に基づいてリッチ化制御の
終期を検知するものであり、触媒下流側の排気空燃比が
触媒上流側の排気空燃比に一致する前の段階で、必要十
分なリッチスパイクが与えられたものと判断して、リッ
チ化制御を終わらせることが可能となる。また、リッチ
化制御を終わらせる比率をエンジンの運転条件に応じて
変更ことで、エンジンの運転条件によって変化する脱離
処理の遅れなどを加味してリッチ化制御の終期を検出さ
せることが可能である。更に、触媒下流側の排気空燃比
がリッチに反転したときには、既に大部分のＮＯｘが脱
離されたものと推定し、その後はリッチ化度合いを減少
修正して、過剰なリッチ化を抑制する。
【００１０】
【発明の効果】請求項１又は請求項２記載の発明による
と、ＮＯｘの脱離が殆ど完了していると推定される段階
で、リッチ化を終了させることが可能となり、過剰なリ
ッチスパイクをより確実に抑制でき、更に、エンジンの
運転条件による脱離の遅れを加味してＮＯｘ脱離の進行
度合いを判断し、より適正な時期にリッチ化を終了させ
ることができると共に、ＮＯｘの脱離が大部分完了した
段階で、徐々にリッチ化度合いを減少させることがで
き、過剰なリッチスパイクの抑制をより有効に行えると
いう効果がある。
と、ＮＯｘの脱離が殆ど完了していると推定される段階
で、リッチ化を終了させることが可能となり、過剰なリ
ッチスパイクをより確実に抑制でき、更に、エンジンの
運転条件による脱離の遅れを加味してＮＯｘ脱離の進行
度合いを判断し、より適正な時期にリッチ化を終了させ
ることができると共に、ＮＯｘの脱離が大部分完了した
段階で、徐々にリッチ化度合いを減少させることがで
き、過剰なリッチスパイクの抑制をより有効に行えると
いう効果がある。
【００１１】
【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１は、実施の形態におけるエンジンのシステム
構成を示す図であり、エンジン１の吸入空気量はスロッ
トルバルブ２で制御される一方、エンジン１の各気筒に
は、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁３がそれ
ぞれ設けられており、該燃料噴射弁３による燃料噴射に
よって燃焼室内に混合気が形成される。
する。図１は、実施の形態におけるエンジンのシステム
構成を示す図であり、エンジン１の吸入空気量はスロッ
トルバルブ２で制御される一方、エンジン１の各気筒に
は、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁３がそれ
ぞれ設けられており、該燃料噴射弁３による燃料噴射に
よって燃焼室内に混合気が形成される。
【００１２】ここで、吸気行程での燃料噴射による均質
リーン燃焼運転及び／又は圧縮行程での燃料噴射による
成層リーン燃焼運転が行われるようになっており、マイ
クロコンピュータを内蔵したエンジンコントロールユニ
ット（以下、ＥＣＵと略す）４は目標空燃比の混合気を
形成させるべく燃料噴射弁３の燃料噴射量及び噴射タイ
ミングを制御する。
リーン燃焼運転及び／又は圧縮行程での燃料噴射による
成層リーン燃焼運転が行われるようになっており、マイ
クロコンピュータを内蔵したエンジンコントロールユニ
ット（以下、ＥＣＵと略す）４は目標空燃比の混合気を
形成させるべく燃料噴射弁３の燃料噴射量及び噴射タイ
ミングを制御する。
【００１３】尚、燃料噴射弁３が吸気系（例えば各気筒
の吸気ポート部分）に燃料を噴射する構成であって、リ
ーン燃焼を行うエンジンであっても良い。前記燃料噴射
弁３からの燃料噴射で形成された混合気は、点火プラグ
５による火花点火によって着火燃焼し、燃焼排気は、Ｎ
Ｏｘ吸収触媒６を介して大気中に排出される。
の吸気ポート部分）に燃料を噴射する構成であって、リ
ーン燃焼を行うエンジンであっても良い。前記燃料噴射
弁３からの燃料噴射で形成された混合気は、点火プラグ
５による火花点火によって着火燃焼し、燃焼排気は、Ｎ
Ｏｘ吸収触媒６を介して大気中に排出される。
【００１４】前記ＮＯｘ吸収触媒６は、排気空燃比が理
論空燃比よりもリーンであるときに排気中のＮＯｘを吸
収し、排気空燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリ
ッチであるときに前記吸収したＮＯｘを放出して還元処
理するＮＯｘ吸収型三元触媒である。前記ＥＣＵ４に
は、燃料噴射制御等のために各種センサからの検出信号
が入力される。
論空燃比よりもリーンであるときに排気中のＮＯｘを吸
収し、排気空燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリ
ッチであるときに前記吸収したＮＯｘを放出して還元処
理するＮＯｘ吸収型三元触媒である。前記ＥＣＵ４に
は、燃料噴射制御等のために各種センサからの検出信号
が入力される。
【００１５】前記各種センサとしては、エンジン１の吸
入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ７，スロッ
トルバルブ２の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ
８，エンジン１の冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ
９，クランク角を検出するクランク角センサ10，前記燃
料噴射弁３に供給される燃料の圧力を検出する燃圧セン
サ11，前記ＮＯｘ吸収触媒６の上流側で排気空燃比を検
出する第１空燃比センサ12（上流側空燃比検出手段），
前記ＮＯｘ吸収触媒６の下流側で排気空燃比を検出する
第２空燃比センサ13（下流側空燃比検出手段）などが設
けられている。
入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ７，スロッ
トルバルブ２の開度ＴＶＯを検出するスロットルセンサ
８，エンジン１の冷却水温度ＴＷを検出する水温センサ
９，クランク角を検出するクランク角センサ10，前記燃
料噴射弁３に供給される燃料の圧力を検出する燃圧セン
サ11，前記ＮＯｘ吸収触媒６の上流側で排気空燃比を検
出する第１空燃比センサ12（上流側空燃比検出手段），
前記ＮＯｘ吸収触媒６の下流側で排気空燃比を検出する
第２空燃比センサ13（下流側空燃比検出手段）などが設
けられている。
【００１６】前記第１，第２空燃比センサ12，13は、排
気中の酸素濃度に基づいて排気空燃比を広域に検出し得
るセンサであって、排気空燃比がリッチであるほど大き
な出力値が得られるものとする。
気中の酸素濃度に基づいて排気空燃比を広域に検出し得
るセンサであって、排気空燃比がリッチであるほど大き
な出力値が得られるものとする。
【００１７】前記ＮＯｘ吸収触媒６は、前述のように、
リーン燃焼中はＮＯｘを吸収するのみでＮＯｘの脱離還
元を行わないので、ＮＯｘ吸収量が飽和量に達すると、
エンジン１から排出されたＮＯｘが浄化されずにそのま
ま排出されることになってしまう。
リーン燃焼中はＮＯｘを吸収するのみでＮＯｘの脱離還
元を行わないので、ＮＯｘ吸収量が飽和量に達すると、
エンジン１から排出されたＮＯｘが浄化されずにそのま
ま排出されることになってしまう。
【００１８】従って、リーン燃焼が継続してＮＯｘ吸収
量が飽和量に達したときには、一時的に空燃比をリッチ
化させて、それまでに吸収されたＮＯｘの脱離・還元を
行って、ＮＯｘの吸収能力を復活させる必要があり、本
実施形態では、図２のフローチャートに示すようにし
て、前記脱離・還元のためのリッチスパイクを与える。
量が飽和量に達したときには、一時的に空燃比をリッチ
化させて、それまでに吸収されたＮＯｘの脱離・還元を
行って、ＮＯｘの吸収能力を復活させる必要があり、本
実施形態では、図２のフローチャートに示すようにし
て、前記脱離・還元のためのリッチスパイクを与える。
【００１９】図２のフローチャートにおいて、ステップ
21（図中にはＳ21と記してある。以下同様）では、前記
ＮＯｘ吸収触媒６においてＮＯｘの脱離・還元を行わせ
る条件が成立しているか否かを判別する（脱離条件検出
手段）。前記脱離・還元条件とは、例えば、リーン燃焼
中であって、エンジン負荷とエンジン回転数とから推定
されるＮＯｘ吸収量が所定の飽和量に達している場合で
ある。
21（図中にはＳ21と記してある。以下同様）では、前記
ＮＯｘ吸収触媒６においてＮＯｘの脱離・還元を行わせ
る条件が成立しているか否かを判別する（脱離条件検出
手段）。前記脱離・還元条件とは、例えば、リーン燃焼
中であって、エンジン負荷とエンジン回転数とから推定
されるＮＯｘ吸収量が所定の飽和量に達している場合で
ある。
【００２０】そして、前記脱離・還元条件が成立してい
るときには、ステップ22へ進み、燃焼混合気の空燃比を
リッチ化させて、前記ＮＯｘ吸収触媒６に吸収されてい
るＮＯｘの脱離・還元を行わせるべく、燃料噴射量の増
量補正（リッチスパイク）を開始させる（増量開始手
段）。
るときには、ステップ22へ進み、燃焼混合気の空燃比を
リッチ化させて、前記ＮＯｘ吸収触媒６に吸収されてい
るＮＯｘの脱離・還元を行わせるべく、燃料噴射量の増
量補正（リッチスパイク）を開始させる（増量開始手
段）。
【００２１】次のステップ23では、前記増量補正開始後
の第１空燃比センサ12の出力Ａと第２空燃比センサ13の
出力Ｂとをそれぞれに検出する。ステップ24では、第２
空燃比センサ13の出力が所定値（ストイキ又はストイキ
よりもリッチ空燃比）よりもリッチになったか否かを判
別する。
の第１空燃比センサ12の出力Ａと第２空燃比センサ13の
出力Ｂとをそれぞれに検出する。ステップ24では、第２
空燃比センサ13の出力が所定値（ストイキ又はストイキ
よりもリッチ空燃比）よりもリッチになったか否かを判
別する。
【００２２】ステップ24で、触媒下流側の排気空燃比が
所定値よりもリッチになったこと、即ち、触媒６から脱
離されるＮＯｘが減少してストイキに保持されている状
態からリッチに変化したことが判別されると、ステップ
25へ進み、第２空燃比センサ13の出力Ｂの変化率を算出
する。
所定値よりもリッチになったこと、即ち、触媒６から脱
離されるＮＯｘが減少してストイキに保持されている状
態からリッチに変化したことが判別されると、ステップ
25へ進み、第２空燃比センサ13の出力Ｂの変化率を算出
する。
【００２３】変化率＝（Ｂ−Ｂ-1）／Δｔ （Ｂ-1は時
間Δｔ前の出力を示す）
間Δｔ前の出力を示す）
【００２４】そして、ステップ26では、図３に示すよう
に、前記変化率が大きくなるほど前記ステップ22で開始
させた燃料噴射量の増量補正量を減少修正させる（増量
補正量修正手段）。
に、前記変化率が大きくなるほど前記ステップ22で開始
させた燃料噴射量の増量補正量を減少修正させる（増量
補正量修正手段）。
【００２５】ステップ27では、上流側空燃比センサ出力
Ａと下流側空燃比センサ出力Ｂとの比率Ａ／Ｂが閾値Ｓ
ij 以上になっているか否かを判断し（図３参照）、比率
Ａ／Ｂが閾値Ｓ ij 以上になっていれば、ステップ 28 へ進
む。この場合、増量補正量の減少と同じ割合で前記閾値
Ｓ ij を変化させると良い（図３参照）。
Ａと下流側空燃比センサ出力Ｂとの比率Ａ／Ｂが閾値Ｓ
ij 以上になっているか否かを判断し（図３参照）、比率
Ａ／Ｂが閾値Ｓ ij 以上になっていれば、ステップ 28 へ進
む。この場合、増量補正量の減少と同じ割合で前記閾値
Ｓ ij を変化させると良い（図３参照）。
【００２６】ステップ28では、前記ステップ22で開始さ
せ、その後、下流側排気空燃比のリッチ域でのリッチ方
向への変化率に応じて減少修正させた増量補正（リッチ
スパイク）を停止させる（増量停止手段）。尚、図３に
おいては、触媒６上流側の空燃比センサをＦｒ空燃比セ
ンサと、触媒６下流側の空燃比センサをＲｒ空燃比セン
サと記してある。
せ、その後、下流側排気空燃比のリッチ域でのリッチ方
向への変化率に応じて減少修正させた増量補正（リッチ
スパイク）を停止させる（増量停止手段）。尚、図３に
おいては、触媒６上流側の空燃比センサをＦｒ空燃比セ
ンサと、触媒６下流側の空燃比センサをＲｒ空燃比セン
サと記してある。
【００２７】かかる構成によると、下流側の排気空燃比
がストイキに保持されている状態からリッチに反転し、
大部分のＮＯｘの脱離が終了していると推定されるよう
になると、触媒下流側のリッチ化が進むにつれて増量補
正量（リッチ化度合い）を減少させるので、過剰なリッ
チ補正による排気性状の悪化を抑制できる。
がストイキに保持されている状態からリッチに反転し、
大部分のＮＯｘの脱離が終了していると推定されるよう
になると、触媒下流側のリッチ化が進むにつれて増量補
正量（リッチ化度合い）を減少させるので、過剰なリッ
チ補正による排気性状の悪化を抑制できる。
【００２８】図４は、前記比率Ａ／Ｂに基づくリッチス
パイク解除制御を詳細に示す。
パイク解除制御を詳細に示す。
【００２９】図４のフローチャートにおいて、ステップ
11では前記ステップ21と同様にして、ＮＯｘの脱離・還
元条件が成立しているか否かを判別し（脱離条件検出手
段）、条件が成立していれば、ステップ12へ進む。
11では前記ステップ21と同様にして、ＮＯｘの脱離・還
元条件が成立しているか否かを判別し（脱離条件検出手
段）、条件が成立していれば、ステップ12へ進む。
【００３０】ステップ12では、エンジンの運転状態、具
体的にはエンジン回転数，エンジン負荷を検出する。
体的にはエンジン回転数，エンジン負荷を検出する。
【００３１】ステップ13では、図５に示すように、予め
エンジン回転数とエンジン負荷を代表する燃料噴射量と
に応じて上流側空燃比センサ出力Ａと下流側空燃比セン
サ出力Ｂとの比率Ａ／Ｂの閾値Ｓij（≦１）を記憶した
マップを参照し、そのときのエンジン回転数とエンジン
負荷とに対応する閾値Ｓijを検索する（基準比率変更手
段）。
エンジン回転数とエンジン負荷を代表する燃料噴射量と
に応じて上流側空燃比センサ出力Ａと下流側空燃比セン
サ出力Ｂとの比率Ａ／Ｂの閾値Ｓij（≦１）を記憶した
マップを参照し、そのときのエンジン回転数とエンジン
負荷とに対応する閾値Ｓijを検索する（基準比率変更手
段）。
【００３２】尚、低回転低負荷域では、エンジンの吸入
空気量が少なく、脱離の時間遅れが大きくなるために、
より閾値Ｓijを大きくして、増量補正の期間を長く確保
するようにしてある。
空気量が少なく、脱離の時間遅れが大きくなるために、
より閾値Ｓijを大きくして、増量補正の期間を長く確保
するようにしてある。
【００３３】ステップ14では、燃焼混合気の空燃比をリ
ッチ化させて、前記ＮＯｘ吸収触媒６に吸収されている
ＮＯｘの脱離・還元を行わせるべく、燃料噴射量の増量
補正（リッチスパイク）を開始させる（増量開始手
段）。
ッチ化させて、前記ＮＯｘ吸収触媒６に吸収されている
ＮＯｘの脱離・還元を行わせるべく、燃料噴射量の増量
補正（リッチスパイク）を開始させる（増量開始手
段）。
【００３４】ステップ15では、前記増量補正開始後の第
１空燃比センサ12の出力Ａと第２空燃比センサ13の出力
Ｂとをそれぞれに検出する。
１空燃比センサ12の出力Ａと第２空燃比センサ13の出力
Ｂとをそれぞれに検出する。
【００３５】ステップ16では、第１空燃比センサ12の出
力Ａと第２空燃比センサ13の出力Ｂとの比率Ａ／Ｂが、
前記閾値Ｓij以上になったか否かを判別する。そして、
図３に示すように、比率Ａ／Ｂが、前記閾値Ｓij以上に
なったときには、ステップ17へ進んで、リッチスパイク
を解除させる（増量停止手段）。
力Ａと第２空燃比センサ13の出力Ｂとの比率Ａ／Ｂが、
前記閾値Ｓij以上になったか否かを判別する。そして、
図３に示すように、比率Ａ／Ｂが、前記閾値Ｓij以上に
なったときには、ステップ17へ進んで、リッチスパイク
を解除させる（増量停止手段）。
【００３６】ここで、閾値Ｓijが１未満に設定される条
件であれば、触媒６下流側の空燃比が、ＮＯｘの脱離が
減少してストイキからリッチに変化し、上流側の空燃比
に一致するようになる前に、リッチスパイクを解除する
ことになる。
件であれば、触媒６下流側の空燃比が、ＮＯｘの脱離が
減少してストイキからリッチに変化し、上流側の空燃比
に一致するようになる前に、リッチスパイクを解除する
ことになる。
【００３７】このように構成すれば、ＮＯｘの脱離・還
元に必要とされるＮＯｘ吸収量に見合ったＨＣ，ＣＯの
供給を図りつつ、過剰なＨＣ，ＣＯの供給の抑制を図る
ことができ、更に、運転条件に応じて前記閾値Ｓijを変
化させることで、運転条件による処理速度の違いに対応
して適正な時期にリッチスパイクを解除させることがで
きる。
元に必要とされるＮＯｘ吸収量に見合ったＨＣ，ＣＯの
供給を図りつつ、過剰なＨＣ，ＣＯの供給の抑制を図る
ことができ、更に、運転条件に応じて前記閾値Ｓijを変
化させることで、運転条件による処理速度の違いに対応
して適正な時期にリッチスパイクを解除させることがで
きる。
【００３８】また、第１空燃比センサ12の出力Ａと第２
空燃比センサ13の出力Ｂとの比率Ａ／Ｂを、リッチ化制
御の終期を判断するパラメータとすることで、空燃比セ
ンサのばらつきを吸収することが可能である。
空燃比センサ13の出力Ｂとの比率Ａ／Ｂを、リッチ化制
御の終期を判断するパラメータとすることで、空燃比セ
ンサのばらつきを吸収することが可能である。
【００３９】尚、上記実施の形態では、リッチスパイク
が基本的に一定の増量補正率に基づいて行われる構成と
したが、図６に示すように、リッチスパイクの初期値を
与えた後に一定割合で増量を減少させる所謂三角増量に
よってリッチスパイクを与える構成であっても良い。
が基本的に一定の増量補正率に基づいて行われる構成と
したが、図６に示すように、リッチスパイクの初期値を
与えた後に一定割合で増量を減少させる所謂三角増量に
よってリッチスパイクを与える構成であっても良い。
【００４０】図６に示すようにしてリッチスパイクを与
える場合には、比率Ａ／Ｂが所定値以上になった時点
で、減少制御途中の増量を停止させることになり、更
に、下流側排気空燃比のリッチ域での変化率に応じて増
量補正量の減少率をより大きく修正すれば良い。
える場合には、比率Ａ／Ｂが所定値以上になった時点
で、減少制御途中の増量を停止させることになり、更
に、下流側排気空燃比のリッチ域での変化率に応じて増
量補正量の減少率をより大きく修正すれば良い。
【図１】実施の形態におけるエンジンのシステム構成
図。
図。
【図２】ＮＯｘの脱離制御の実施形態を示すフローチャ
ート。
ート。
【図３】上記実施形態におけるリッチスパイク制御の様
子を示す図。
子を示す図。
【図４】リッチスパイク解除制御の詳細を示すフローチ
ャート。
ャート。
【図５】実施形態における閾値マップを示す図。
【図６】リッチスパイクの与え方の別の例を示す図。
１…エンジン
２…スロットルバルブ
３…燃料噴射弁
４…エンジンコントロールユニット
５…点火プラグ
６…ＮＯｘ吸収触媒
７…エアフローメータ
８…スロットルセンサ
９…水温センサ
10…クランク角センサ
11…燃圧センサ
12…上流側空燃比センサ
13…下流側空燃比センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６８ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６８Ｇ
(56)参考文献 特開 平８−232644（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−112308（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−129239（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01N 3/08 - 3/24
F02D 41/04
F02D 41/14
F02D 45/00
Claims (2)
- 【請求項１】排気空燃比が理論空燃比よりもリーンであ
るときに排気中のＮＯｘを吸収し、排気空燃比が理論空
燃比又は理論空燃比よりもリッチであるときに前記吸収
したＮＯｘを脱離して還元処理するＮＯｘ吸収触媒を備
え、理論空燃比よりもリーン空燃比での燃焼運転を行い
うるエンジンの排気浄化装置であって、 前記ＮＯｘ吸収触媒に吸収されたＮＯｘを脱離・還元処
理するために、リーン燃焼中に空燃比を一時的にリッチ
化させる制御の終期を、前記ＮＯｘ吸収触媒の上流側の
排気空燃比と下流側の排気空燃比との比率が所定値にな
った時点として検出すると共に、前記比率の所定値を、
エンジンの運転条件に応じて変更する一方、前記下流側
の排気空燃比がリッチに反転してからのリッチ方向への
変化率に応じて、空燃比のリッチ化度合いを減少修正す
ることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項２】排気空燃比が理論空燃比よりもリーンであ
るときに排気中のＮＯｘを吸収し、排気空燃比が理論空
燃比又は理論空燃比よりもリッチであるときに前記吸収
したＮＯｘを放出して還元処理するＮＯｘ吸収触媒を備
え、理論空燃比よりもリーン空燃比での燃焼運転を行い
うるエンジンの排気浄化装置であって、 リーン燃焼中に前記ＮＯｘ吸収触媒においてＮＯｘを脱
離・還元させる条件を検出する脱離条件検出手段と、 該脱離条件検出手段で脱離・還元条件の成立が検出され
たときに、燃焼混合気を一時的にリッチ化させるべく燃
料噴射量の増量補正を開始する増量開始手段と、 前記ＮＯｘ吸収触媒の上流側で排気空燃比を検出する上
流側空燃比検出手段と、 前記ＮＯｘ吸収触媒の下流側で排気空燃比を検出する下
流側空燃比検出手段と、 前記増量開始手段による増量補正の開始後に、前記上流
側空燃比検出手段で検出される排気空燃比と前記下流側
空燃比検出手段で検出される排気空燃比との比率が所定
値になった時点を、前記増量補正の終期として検出し
て、前記増量補正を停止させる増量停止手段と、前記増量補正停止手段における前記比率の所定値を、エ
ンジンの運転条件に応じて変更する基準比率変更手段
と、 前記下流側空燃比検出手段で検出される排気空燃比がリ
ッチに反転してからのリッチ方向への変化率に応じて、
前記燃料噴射量の増量補正量を減少修正する増量補正量
修正手段と、 を含んで構成されたことを特徴とするエンジンの排気浄
化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22366697A JP3520731B2 (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | エンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22366697A JP3520731B2 (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | エンジンの排気浄化装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003290746A Division JP3770256B2 (ja) | 2003-08-08 | 2003-08-08 | エンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1162560A JPH1162560A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3520731B2 true JP3520731B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=16801755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22366697A Expired - Lifetime JP3520731B2 (ja) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | エンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3520731B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005048673A (ja) * | 2003-07-29 | 2005-02-24 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの排気浄化装置 |
| US10361661B2 (en) | 2015-09-01 | 2019-07-23 | Nec Corporation | Power amplification apparatus and television signal transmission system |
| JP6544392B2 (ja) * | 2017-07-20 | 2019-07-17 | トヨタ自動車株式会社 | 排気浄化装置の異常診断システム |
-
1997
- 1997-08-20 JP JP22366697A patent/JP3520731B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1162560A (ja) | 1999-03-05 |
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