JP4613893B2 - Internal combustion engine exhaust gas purification catalyst temperature estimation device - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置に関する。 The present invention relates to an exhaust purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine.
内燃機関に用いられている排気浄化触媒は内燃機関の始動直後の低温状態では不活性である。したがって排気浄化触媒の劣化状態を判定するためには排気の熱量により十分に排気浄化触媒温度が上昇した後に排気浄化触媒の浄化能力を判定する必要がある。このため排気浄化触媒温度を正確に推定することが重要である。このための手法として排気から与えられる熱量や触媒反応による生成熱に基づいて排気浄化触媒温度(触媒床温)を推定する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。 An exhaust purification catalyst used in an internal combustion engine is inactive at a low temperature immediately after the start of the internal combustion engine. Therefore, in order to determine the deterioration state of the exhaust purification catalyst, it is necessary to determine the purification ability of the exhaust purification catalyst after the exhaust purification catalyst temperature has sufficiently increased due to the amount of heat of the exhaust. For this reason, it is important to accurately estimate the exhaust purification catalyst temperature. As a technique for this purpose, a technique for estimating the exhaust purification catalyst temperature (catalyst bed temperature) based on the amount of heat given from the exhaust or the heat generated by the catalytic reaction is known (see, for example, Patent Document 1).
このような排気浄化触媒においては、特に溶損に至る高温化を防止する観点から触媒温度を高精度に判定するために、推定温度の上限値を内燃機関回転数と吸気圧とに応じて設定する技術が知られている(例えば特許文献2参照)。又、運転領域に応じた上昇率で推定温度を算出する技術も知られている(例えば特許文献3参照)。
しかし、このように触媒温度を高精度に得るための特許文献2,3の手法では、推定温度の上限値についても、運転領域に応じた上昇率についても、排気温の値に基づくものであり、排気と触媒との間での熱伝達に限界が存在することについては考慮していない。すなわち排気温が高温化したとしても高温化に対応して熱伝達率が上昇するわけではなく、触媒が単純に昇温するわけではない。 However, in the methods of Patent Documents 2 and 3 for obtaining the catalyst temperature with high accuracy in this way, both the upper limit value of the estimated temperature and the rate of increase corresponding to the operation region are based on the exhaust temperature value. It does not consider that there is a limit to the heat transfer between the exhaust and the catalyst. That is, even if the exhaust temperature increases, the heat transfer coefficient does not increase corresponding to the increase in temperature, and the catalyst does not simply increase in temperature.
このため排気温の急激な上昇が生じても触媒温度の上昇はそれほどではない現象が生じる。したがって従来の技術では特に触媒温度上昇時において触媒温度を実際よりも高温側に推定しやすくなっている。このため触媒温度がいまだに低く、十分に活性化していないのにもかかわらず活性化していると推定し、この触媒活性完了を前提として各種の処理を実行してしまうおそれがある。尚、このことは排気が低温化する場合においても同様であり、排気温の急激な低下が生じても触媒温度の低下はそれほどではない。 For this reason, even if the exhaust gas temperature rises rapidly, a phenomenon that the catalyst temperature does not rise so much occurs. Therefore, in the prior art, it is easy to estimate the catalyst temperature higher than the actual temperature especially when the catalyst temperature rises. For this reason, it is estimated that the catalyst temperature is still low and activated despite not being fully activated, and various processes may be executed on the assumption that the catalyst activation is completed. This also applies to the case where the exhaust temperature is lowered, and the catalyst temperature does not decrease so much even if the exhaust temperature rapidly decreases.
又、触媒過熱時には燃料を増量して空燃比をリッチ化して排気温を低下させる処理を実行する場合があるが、このようにリッチ化している場合には排気温による触媒の昇温は通常のストイキに比較して小さい。したがってリッチ化を考慮していない従来の技術では特に触媒温度上昇時において実際よりも高温側に推定しやすくなっている。 Further, when the catalyst is overheated, there is a case where processing is performed to increase the fuel and enrich the air-fuel ratio to lower the exhaust temperature. Small compared to stoiki. Therefore, in the conventional technique that does not consider enrichment, it is easy to estimate the temperature higher than the actual temperature especially when the catalyst temperature rises.
本発明は、内燃機関の排気と排気浄化触媒との間での熱伝達を考慮し、あるいは空燃比のリッチ化を考慮することで高精度に触媒推定温度を算出することを目的とするものである。 An object of the present invention is to calculate the estimated catalyst temperature with high accuracy by taking into consideration heat transfer between the exhaust gas of the internal combustion engine and the exhaust purification catalyst, or taking into account enrichment of the air-fuel ratio. is there.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置は、内燃機関の運転状態に基づいて排気浄化触媒の温度を推定する内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置であって、排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づいて触媒温度変化量を算出し、該触媒温度変化量を用いて触媒推定温度を算出する触媒推定温度算出手段と、前記触媒推定温度算出手段が算出する触媒温度変化量に限界を設ける推定温度変化限度設定手段とを備え、前記推定温度変化限度設定手段は、前記排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づく触媒温度変化量に上限の限界を設けることを特徴とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The exhaust purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine according to
触媒推定温度算出手段により算出される触媒推定温度は、上記触媒温度変化量を用いて算出される。この触媒温度変化量は、排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づいて算出される値である。触媒温度変化量は排気と排気浄化触媒との間の熱伝達による熱量の授受に関係している。この熱伝達は排気と排気浄化触媒との間での温度差により単純に決定されるわけではなく、排気が高速に流れていることから排気浄化触媒との間での熱量の授受にも限度がある。 The estimated catalyst temperature calculated by the estimated catalyst temperature calculating means is calculated by using the catalyst temperature change amount. The catalyst temperature change amount is a value calculated based on the exhaust flow rate or a physical quantity reflecting the exhaust flow rate and the estimated catalyst temperature calculated last time. The amount of change in catalyst temperature is related to the transfer of heat by heat transfer between the exhaust and the exhaust purification catalyst. This heat transfer is not simply determined by the temperature difference between the exhaust and the exhaust purification catalyst, and since the exhaust flows at a high speed, there is a limit to the amount of heat exchanged with the exhaust purification catalyst. is there.
したがって触媒温度変化量を排気と排気浄化触媒との間の温度差のみにて決定するのではなく、触媒温度変化量に限界を設けることにより、上記熱量授受の限度を反映させることができる。 Therefore, instead of determining the catalyst temperature change amount only by the temperature difference between the exhaust gas and the exhaust purification catalyst, it is possible to reflect the heat transfer limit by setting a limit on the catalyst temperature change amount.
このため触媒温度変化量を排気と排気浄化触媒との間の温度差のみにて決定した場合に比較して、触媒推定温度の変化速度は無制限でなく現実に近い変化となる。このように触媒温度変化量に限界を設けることにより排気と排気浄化触媒との間での熱伝達を考慮することができ、高精度に触媒推定温度を算出することができる。
また、特に排気浄化触媒が活性化したタイミングを捉えてその浄化能力を検出したい場合などでは、実際には低温であって不活性なのに、計算上高温化しており活性化していると判定されることは避けたい。このため上記触媒温度変化量に上限の限界を設けることで少なくとも触媒推定温度のオーバーシュートを防止でき、不活性な温度状態の排気浄化触媒に対して触媒推定温度が活性の温度を示すことを阻止できる。
For this reason, compared with the case where the amount of change in the catalyst temperature is determined only by the temperature difference between the exhaust gas and the exhaust gas purification catalyst, the change rate of the estimated catalyst temperature is not unlimited and is a change close to reality. Thus, by setting a limit on the amount of change in catalyst temperature, heat transfer between the exhaust gas and the exhaust purification catalyst can be taken into consideration, and the estimated catalyst temperature can be calculated with high accuracy.
In addition, especially when it is desired to detect the purification ability by capturing the timing when the exhaust purification catalyst is activated, it is determined that the temperature is actually low and inactive, but the temperature is calculated and activated. I want to avoid. For this reason, by setting an upper limit on the amount of change in the catalyst temperature, it is possible to prevent at least the estimated catalyst temperature from overshooting and prevent the estimated catalyst temperature from showing an active temperature for the exhaust purification catalyst in an inactive temperature state. it can.
請求項2に記載の内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置では、請求項1において、前記触媒推定温度算出手段は、前記排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づく触媒温度変化量と共に、前記排気浄化触媒からの放熱による触媒温度変化量と前記排気浄化触媒での触媒反応による触媒温度変化量との一方又は両方の触媒温度変化量を用いて触媒推定温度を算出することを特徴とする。 The exhaust gas purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the estimated catalyst temperature calculation means includes the exhaust flow rate or a physical quantity reflecting the exhaust flow rate and a previously calculated estimated catalyst temperature. The estimated catalyst temperature using one or both of the catalyst temperature change amount of the catalyst temperature change amount due to heat release from the exhaust purification catalyst and the catalyst temperature change amount due to the catalytic reaction in the exhaust purification catalyst Is calculated.
このように触媒推定温度を算出するために、前記排気流量又は前記物理量と前回算出された触媒推定温度とに基づく触媒温度変化量に加えて、排気浄化触媒からの放熱による触媒温度変化量と排気浄化触媒での触媒反応による触媒温度変化量との一方又は両方の触媒温度変化量を用いても良い。このことにより触媒推定温度を更に高精度に算出できる。 In order to calculate the estimated catalyst temperature in this way, in addition to the catalyst temperature change amount based on the exhaust flow rate or the physical quantity and the previously estimated catalyst temperature, the catalyst temperature change amount due to heat release from the exhaust purification catalyst and the exhaust gas One or both of the catalyst temperature change amounts of the catalyst temperature change amount due to the catalytic reaction in the purification catalyst may be used. As a result, the estimated catalyst temperature can be calculated with higher accuracy.
請求項3に記載の内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置は、内燃機関の運転状態に基づいて排気浄化触媒の温度を推定する内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置であって、排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づいて触媒温度変化量を算出し、同触媒温度変化量と共に、前記排気浄化触媒からの放熱による触媒温度変化量と前記排気浄化触媒での触媒反応による触媒温度変化量との一方又は両方の触媒温度変化量を用いて触媒推定温度を算出する触媒推定温度算出手段と、前記触媒推定温度算出手段が算出する触媒温度変化量に限界を設ける推定温度変化限度設定手段とを備え、前記推定温度変化限度設定手段は、前記排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づく触媒温度変化量と、前記排気浄化触媒からの放熱による触媒温度変化量及び前記排気浄化触媒での触媒反応による触媒温度変化量の一方又は両方の触媒温度変化量との合計の触媒温度変化量に上限の限界を設けることを特徴とする。 Exhaust purifying catalyst temperature estimation equipment of an internal combustion engine according to claim 3 is the exhaust gas purifying catalyst temperature estimating apparatus for an internal combustion engine for estimating the temperature of the exhaust purification catalyst based on the operating state of the internal combustion engine, the exhaust flow rate or A catalyst temperature change amount is calculated based on a physical quantity reflecting the exhaust gas flow rate and a previously estimated catalyst estimated temperature, and together with the catalyst temperature change amount, the catalyst temperature change amount due to heat release from the exhaust purification catalyst and the exhaust gas purification. Catalyst estimated temperature calculation means for calculating the estimated catalyst temperature using one or both of the catalyst temperature change amounts due to the catalytic reaction at the catalyst, and the catalyst temperature change amount calculated by the estimated catalyst temperature calculation means Estimated temperature change limit setting means for setting a limit, and the estimated temperature change limit setting means includes the exhaust flow rate or a physical quantity reflecting the exhaust flow rate and a previously estimated catalyst estimated temperature. The total catalyst temperature change amount of the catalyst temperature change amount based on the catalyst temperature change amount due to heat release from the exhaust purification catalyst and the catalyst temperature change amount of one or both of the catalyst temperature change amount due to the catalytic reaction in the exhaust purification catalyst Is provided with an upper limit .
触媒推定温度算出手段により算出される触媒推定温度は、上記触媒温度変化量を用いて算出される。この触媒温度変化量は、排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づいて算出される値である。触媒温度変化量は排気と排気浄化触媒との間の熱伝達による熱量の授受に関係している。この熱伝達は排気と排気浄化触媒との間での温度差により単純に決定されるわけではなく、排気が高速に流れていることから排気浄化触媒との間での熱量の授受にも限度がある。 The estimated catalyst temperature calculated by the estimated catalyst temperature calculating means is calculated by using the catalyst temperature change amount. The catalyst temperature change amount is a value calculated based on the exhaust flow rate or a physical quantity reflecting the exhaust flow rate and the estimated catalyst temperature calculated last time. The amount of change in catalyst temperature is related to the transfer of heat by heat transfer between the exhaust and the exhaust purification catalyst. This heat transfer is not simply determined by the temperature difference between the exhaust and the exhaust purification catalyst, and since the exhaust flows at a high speed, there is a limit to the amount of heat exchanged with the exhaust purification catalyst. is there.
したがって触媒温度変化量を排気と排気浄化触媒との間の温度差のみにて決定するのではなく、触媒温度変化量に限界を設けることにより、上記熱量授受の限度を反映させることができる。 Therefore, instead of determining the catalyst temperature change amount only by the temperature difference between the exhaust gas and the exhaust purification catalyst, it is possible to reflect the heat transfer limit by setting a limit on the catalyst temperature change amount.
このため触媒温度変化量を排気と排気浄化触媒との間の温度差のみにて決定した場合に比較して、触媒推定温度の変化速度は無制限でなく現実に近い変化となる。このように触媒温度変化量に限界を設けることにより排気と排気浄化触媒との間での熱伝達を考慮することができ、高精度に触媒推定温度を算出することができる。 For this reason, compared with the case where the amount of change in the catalyst temperature is determined only by the temperature difference between the exhaust gas and the exhaust gas purification catalyst, the change rate of the estimated catalyst temperature is not unlimited and is a change close to reality. Thus, by setting a limit on the amount of change in catalyst temperature, heat transfer between the exhaust gas and the exhaust purification catalyst can be taken into consideration, and the estimated catalyst temperature can be calculated with high accuracy.
また、請求項3に記載の構成のように、触媒推定温度を算出するために、前記排気流量又は前記物理量と前回算出された触媒推定温度とに基づく触媒温度変化量に加えて、排気浄化触媒からの放熱による触媒温度変化量と排気浄化触媒での触媒反応による触媒温度変化量との一方又は両方の触媒温度変化量を用いても良い。このことにより触媒推定温度を更に高精度に算出できる。 Further, as in the configuration of claim 3, in order to calculate the estimated catalyst temperature, in addition to the amount of change in the catalyst temperature based on the exhaust flow rate or the physical quantity and the estimated catalyst temperature calculated last time, the exhaust purification catalyst One or both of the catalyst temperature change amounts of the catalyst temperature change amount due to heat release from the catalyst and the catalyst temperature change amount due to the catalytic reaction in the exhaust purification catalyst may be used. As a result, the estimated catalyst temperature can be calculated with higher accuracy.
さらに、上限の限界を設ける触媒温度変化量としては、上述した各種の触媒温度変化量の合計の触媒温度変化量としても良い。特に、排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づく触媒温度変化量は、他の触媒温度変化量に比較して触媒推定温度に対する寄与が極めて大きい。したがってこのように合計した触媒温度変化量に対して上限の限界を設けても、少なくとも触媒推定温度のオーバーシュートを防止でき、不活性な温度状態の排気浄化触媒に対して触媒推定温度が活性の温度を示すことを阻止できる。 Further, the catalyst temperature change amount for providing the upper limit may be the total catalyst temperature change amount of the various catalyst temperature change amounts described above. In particular, the amount of change in the catalyst temperature based on the exhaust flow rate or the physical quantity reflecting the exhaust flow rate and the estimated catalyst temperature previously calculated contributes significantly to the estimated catalyst temperature as compared to the other catalyst temperature change amounts. Therefore, even if an upper limit is set for the total amount of change in the catalyst temperature, overshoot of the estimated catalyst temperature can be prevented at least, and the estimated catalyst temperature is active for the exhaust purification catalyst in an inactive temperature state. It can prevent showing temperature.
請求項4に記載の内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置では、請求項1〜3のいずれかにおいて、前記推定温度変化限度設定手段は、前記排気流量又は排気流量を反映する物理量に基づいて前記限界を切り替えることを特徴とする。
Wherein the exhaust gas purifying catalyst temperature estimating apparatus for an internal combustion engine according to
排気流量の程度によって排気と排気浄化触媒との間での熱伝達の程度も変化する。このため排気流量又は排気流量を反映する物理量に基づいて、触媒温度変化量に設定した限界を切り替えることにより、更に適切に排気と排気浄化触媒との間での熱伝達を考慮することができ、より高精度に触媒推定温度を算出することができる。 The degree of heat transfer between the exhaust gas and the exhaust purification catalyst also changes depending on the degree of the exhaust gas flow rate. For this reason, based on the exhaust flow rate or the physical quantity reflecting the exhaust flow rate, by switching the limit set in the catalyst temperature change amount, heat transfer between the exhaust gas and the exhaust purification catalyst can be more appropriately considered, The estimated catalyst temperature can be calculated with higher accuracy.
請求項5に記載の内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置では、請求項4において、前記推定温度変化限度設定手段は、前記排気流量又は排気流量を反映する物理量が基準値より大きい場合には前記触媒温度変化量に上限を設定し、前記排気流量又は排気流量を反映する物理量が基準値より小さい場合には前記触媒温度変化量に上限を設定しないことを特徴とする。
The exhaust purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine according to claim 5 , wherein, in
このように排気流量又は排気流量を反映する物理量に基準値を設けて、触媒温度変化量に影響のある基準値より大きい場合には触媒温度変化量に上限を設定し、基準値より小さい場合には触媒温度変化量に上限を設定しないようにしても良い。このことにより一律に上限を設定するよりも、適切に排気と排気浄化触媒との間での熱伝達を考慮することができ、高精度に触媒推定温度を算出することができる。 In this way, a reference value is set for the exhaust flow rate or a physical quantity that reflects the exhaust flow rate, and if it is larger than the reference value that affects the catalyst temperature change amount, an upper limit is set for the catalyst temperature change amount. The upper limit may not be set for the catalyst temperature change amount. This makes it possible to appropriately consider heat transfer between the exhaust gas and the exhaust purification catalyst, and to calculate the estimated catalyst temperature with high accuracy, rather than setting the upper limit uniformly.
請求項6に記載の内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置では、請求項1〜5のいずれかにおいて、内燃機関での燃焼混合気がリッチか否かを判定するリッチ判定手段を備えると共に、前記推定温度変化限度設定手段は、前記リッチ判定手段にてリッチであると判定されると前記限界を低くすることを特徴とする。
The exhaust gas purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine according to claim 6 , further comprising rich determination means for determining whether or not the combustion air-fuel mixture in the internal combustion engine is rich in any of
燃焼混合気がリッチであれば燃料過剰による排気の冷却効果が存在する。このため燃焼混合気がリッチであれば昇温程度は低くなることから前記限界を低くしている。このことにより排気と排気浄化触媒との間での熱伝達を考慮すると共に、空燃比のリッチ化をも考慮して触媒温度変化量をより低く限定することで、更に高精度に触媒推定温度を算出することができる。 If the combustion mixture is rich, there is an exhaust cooling effect due to excess fuel. For this reason, if the combustion air-fuel mixture is rich, the temperature rise is lowered, so the limit is lowered. As a result, heat transfer between the exhaust gas and the exhaust gas purification catalyst is taken into consideration, and the amount of change in the catalyst temperature is limited to a lower value in consideration of air-fuel ratio enrichment. Can be calculated.
請求項7に記載の内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置は、内燃機関の運転状態に基づいて排気浄化触媒の温度を推定する内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置であって、排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づいて触媒温度変化量を算出し、該触媒温度変化量を用いて触媒推定温度を算出する触媒推定温度算出手段と、内燃機関での燃焼混合気がリッチか否かを判定するリッチ判定手段と、前記リッチ判定手段にてリッチであると判定されると、前記触媒推定温度算出手段が算出する触媒温度変化量に上限の限界を設ける推定温度変化限度設定手段とを設けたことを特徴とする。 The exhaust purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine according to claim 7 is an exhaust purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine that estimates the temperature of the exhaust purification catalyst based on an operating state of the internal combustion engine, wherein the exhaust flow rate or the exhaust gas A catalyst estimated temperature calculating means for calculating a catalyst temperature change amount based on a physical quantity reflecting the flow rate and a previously estimated catalyst estimated temperature, and calculating an estimated catalyst temperature using the catalyst temperature change amount; and an internal combustion engine Rich determination means for determining whether or not the combustion mixture is rich, and if the rich determination means determines that the combustion mixture is rich, an upper limit is set on the catalyst temperature change amount calculated by the estimated catalyst temperature calculation means. An estimated temperature change limit setting means is provided.
触媒推定温度算出手段により算出される触媒推定温度は、上記触媒温度変化量に基づいて算出される。この触媒温度変化量は排気と排気浄化触媒との間の熱量の授受に関係している。しかし燃焼混合気がリッチであれば燃料過剰による排気の冷却効果が存在する。このため排気から排気浄化触媒へと熱伝達される場合、すなわち触媒温度変化量が昇温側である場合にはその昇温の程度も抑制される。 The estimated catalyst temperature calculated by the estimated catalyst temperature calculating means is calculated based on the amount of change in the catalyst temperature. This amount of change in catalyst temperature is related to the transfer of heat between the exhaust gas and the exhaust gas purification catalyst. However, if the combustion mixture is rich, there is an exhaust cooling effect due to excess fuel. Therefore, when heat is transferred from the exhaust to the exhaust purification catalyst, that is, when the amount of change in the catalyst temperature is on the temperature increase side, the degree of the temperature increase is also suppressed.
したがって触媒温度変化量を排気と排気浄化触媒との間の温度差のみにて決定するのではなく、更に燃焼混合気がリッチである場合には触媒温度変化量に上限の限界を設けている。このことにより空燃比のリッチ化を考慮することができ、高精度に触媒推定温度を算出することができる。 Therefore, the amount of change in the catalyst temperature is not determined only by the temperature difference between the exhaust gas and the exhaust purification catalyst, but when the combustion mixture is rich, an upper limit is set for the amount of change in the catalyst temperature. As a result, enrichment of the air-fuel ratio can be taken into account, and the estimated catalyst temperature can be calculated with high accuracy.
請求項8に記載の内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置では、請求項7において、前記推定温度変化限度設定手段は、燃焼混合気のリッチの程度が高いと前記触媒温度変化量に対する上限の限界をより低くすることを特徴とする。 In the exhaust purification catalyst temperature estimating apparatus for an internal combustion engine according to claim 8, in claim 7, wherein the estimated temperature change limit setting means, limit limits of relative said catalyst temperature variation and high degree of rich combustion mixture It is characterized by lowering.
燃焼混合気のリッチの程度が高いとそれだけ燃料過剰になり排気の冷却効果が増加する。このためリッチの程度が高ければ上限の限界をより低くすることにより、高精度に触媒推定温度を算出することができる。 When the richness of the combustion mixture is high, the fuel is excessively increased and the exhaust cooling effect is increased. Therefore, if the degree of richness is high, the estimated catalyst temperature can be calculated with high accuracy by lowering the upper limit.
請求項9に記載の内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置では、請求項1〜8のいずれかにおいて、前記推定温度変化限度設定手段は、燃料カット時には前記触媒温度変化量の限界を低くすることを特徴とする。 In the exhaust purification catalyst temperature estimating apparatus for an internal combustion engine according to claim 9, in any one of claims 1-8, wherein the estimated temperature change limit setting means, at the time of fuel cut to lower the limit of the catalyst temperature variation It is characterized by.
燃料カット時には内燃機関の燃焼室での燃焼は停止し、排気温度は急速に低下する。したがって排気浄化触媒は冷却されるのみとなることから、燃料カット時には触媒温度変化量の限界を低くする。このことにより排気温度の低下に迅速に対応でき、高精度に触媒推定温度を算出することができる。 When the fuel is cut, the combustion in the combustion chamber of the internal combustion engine stops, and the exhaust temperature decreases rapidly. Accordingly, since the exhaust purification catalyst is only cooled, the limit of the amount of change in the catalyst temperature is lowered when the fuel is cut. As a result, it is possible to quickly cope with a decrease in the exhaust temperature, and to calculate the estimated catalyst temperature with high accuracy.
請求項10に記載の内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置では、請求項9において、前記推定温度変化限度設定手段は、燃料カット時には前記触媒温度変化量に対する上限の限界を0以下の値に設定することを特徴とする。
In the exhaust purification catalyst temperature estimating apparatus for an internal combustion engine according to
このように燃料カット時に上限の限界を0以下とすることにより、燃料カット直後にて演算処理での応答性上、一時的に触媒温度変化量がプラスとなるような値が設定されることが防止されるので、燃料カット時も排気温度の低下に迅速に対応できて、高精度な触媒推定温度が得られる。 As described above, by setting the upper limit to 0 or less when the fuel is cut, a value that temporarily increases the amount of change in the catalyst temperature may be set for the responsiveness in the arithmetic processing immediately after the fuel cut. Therefore, even when the fuel is cut, it is possible to respond quickly to a decrease in the exhaust temperature, and a highly accurate estimated catalyst temperature can be obtained.
請求項11に記載の内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置では、請求項1〜10のいずれかにおいて、前記排気流量を反映する物理量は内燃機関の吸気流量であることを特徴とする。
The exhaust gas purification catalyst temperature estimating apparatus for an internal combustion engine according to claim 11 is characterized in that, in any one of
直接、排気流量を測定しなくても、吸気流量と排気流量とは比例しているので、吸気流量を排気流量を反映する物理量として用いることができる。内燃機関の制御では通常、吸気流量を測定して各種の制御に用いているので、この吸気流量のデータを用いることにより、特にハード的にセンサを増加しなくても前述したごとくの内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置を実現できる。 Even if the exhaust flow rate is not directly measured, the intake flow rate and the exhaust flow rate are proportional to each other, so that the intake flow rate can be used as a physical quantity that reflects the exhaust flow rate. In the control of the internal combustion engine, the intake flow rate is usually measured and used for various controls. By using the intake flow rate data, the internal combustion engine can be controlled as described above without particularly increasing the number of sensors. An exhaust purification catalyst temperature estimation device can be realized.
[実施の形態1]
図1は、車両に搭載された内燃機関(本実施の形態ではガソリンエンジン)2、及び排気浄化触媒温度推定装置として機能を備えた内燃機関制御用の電子制御ユニット(以下、「ECU」と称す)4の概略構成図を示している。内燃機関2は、ここでは4気筒内燃機関であるが、図1では1気筒の縦断面にて示している。尚、気筒数は他の気筒数、例えば3気筒、6気筒、あるいは8気筒などでも良い。又、図1では1気筒に吸気バルブ2aと排気バルブ2bとはそれぞれ1つ示されているが、4バルブエンジンでも5バルブエンジンでも良い。
[Embodiment 1]
FIG. 1 shows an internal combustion engine (a gasoline engine in the present embodiment) 2 mounted on a vehicle and an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) for controlling an internal combustion engine having a function as an exhaust purification catalyst temperature estimation device. ) 4 is a schematic configuration diagram. The internal combustion engine 2 is a four-cylinder internal combustion engine here, but in FIG. The number of cylinders may be another number of cylinders, for example, 3 cylinders, 6 cylinders, or 8 cylinders. In FIG. 1, one
内燃機関2の出力は変速機を介して最終的に車輪に走行駆動力として伝達される。内燃機関2には、燃焼室6内の混合気に点火する点火プラグ8が設けられている。この燃焼室6には吸気バルブ2aにより開閉される吸気ポート10が設けられ、この吸気ポート10に接続されたインテークマニホールド12には吸気ポート10に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁14が気筒毎に設けられている。そしてインテークマニホールド12はサージタンク16に接続され、サージタンク16の上流側における吸気通路17にはモータ18によって開度が調節されるスロットルバルブ20が設けられている。このスロットルバルブ20の開度であるスロットル開度TAにより吸気量GAが調節される。スロットル開度TAはスロットル開度センサ22により検出されてECU4に読み込まれている。吸気量GAはスロットルバルブ20の上流側に設けられた吸気量センサ24により検出されてECU4に読み込まれている。尚、燃料噴射弁14が直接、燃焼室6内に燃料を噴射する筒内噴射タイプのガソリンエンジンであっても良い。
The output of the internal combustion engine 2 is finally transmitted as traveling driving force to the wheels via the transmission. The internal combustion engine 2 is provided with a spark plug 8 that ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 6. The combustion chamber 6 is provided with an
更に燃焼室6には排気バルブ2bにより開閉される排気ポート26が設けられ、排気ポート26に接続された排気通路28の途中には触媒コンバータ30が配置されている。触媒コンバータ30内には三元触媒などの排気浄化触媒30aが配置されている。排気通路28において触媒コンバータ30よりも上流側には、排気成分に基づいて燃焼室6に燃焼した混合気の空燃比AFに対応する信号を出力する空燃比センサ32が配置されている。
Further, the combustion chamber 6 is provided with an
ECU4はデジタルコンピュータを中心として構成され、上述したスロットル開度センサ22、吸気量センサ24、空燃比センサ32以外にも内燃機関2の運転状態を検出するセンサ類から信号を入力している。ここではアクセルペダル34の踏み込み量であるアクセル開度ACCPを検出するアクセル開度センサ36、クランクシャフトの回転から内燃機関回転数NEを検出する内燃機関回転数センサ38、及び吸気カムシャフトの回転位相から基準クランク角を決定する基準クランク角センサ40から信号を入力している。更に冷却水温センサ42から内燃機関冷却水温THWを表す信号、吸気通路17の先端部のエアクリーナに配置された吸気温センサ44から吸気温THAを表す信号、及び変速機の出力軸の回転数を検出する車速センサ46から車速SPDを表す信号を入力している。
The
ECU4は、上述した各センサからの検出内容に基づいて、燃料噴射弁14、点火プラグ8、あるいはスロットルバルブ用モータ18に対する制御信号によって内燃機関2の燃料噴射時期、燃料噴射量、点火時期及び吸気量等を調節する。そして前記燃料噴射量は目標空燃比、ここでは混合気が理論空燃比を達成するように空燃比センサ32の出力によりフィードバック制御される。触媒過熱防止のための燃料噴射量増量により混合気をリッチ化する制御も行っている。
The
更にアイドル時においてECU4は、特に暖機完了後は内燃機関2の状態(冷却水温THW、エアコン負荷等)に応じて設定されているアイドル目標回転数NTとなるようにスロットル開度TAの調節によりアイドル回転数フィードバック制御を実行している。尚、スロットルバルブ20が電子制御スロットルでない場合には、スロットルバルブ20をパイパスするISCVによる吸気量制御によりアイドル回転数フィードバック制御を実行するものでも良い。
Further, at the time of idling, the
次にECU4により実行される触媒温度推定処理のフローチャートを図2に示す。本処理は、一定時間周期で繰り返し実行される処理である。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「S〜」で表す。
Next, a flowchart of the catalyst temperature estimation process executed by the
まずECU4により前述した吸気量センサ24、車速センサ46、吸気温センサ44の信号から算出されている吸気量GA(g/s)、車速SPD(km/h)、吸気温THA(℃)の値が作業メモリ上に読み込まれる(S100)。
First, the values of the intake air amount GA (g / s), the vehicle speed SPD (km / h), and the intake air temperature THA (° C.) calculated by the
次に図3に示すマップMAPtexqを用いて今回測定されている吸気量GAから定常運転時触媒温度Texqを算出する(S102)。内燃機関2が定常運転状態にある時には、排気流量と排気浄化触媒30aの触媒温度とは一意の対応関係にあるが、吸気量GA(吸気流量に相当)と排気流量との間にも一意の対応関係が存在する。したがって排気流量を反映する物理量としての吸気量GAと触媒温度との間にも一意の対応関係が存在することになる。この対応関係を、内燃機関2と同型の標準内燃機関について実験にて求めることで、前記図3に示すごとく、吸気量GAと触媒温度との対応関係をマップMAPtexqとして得ることができ、これを用いて吸気量GAから定常運転時触媒温度Texqを算出できる。
Next, the steady operation catalyst temperature Texq is calculated from the intake air amount GA measured this time using the map MAPtexq shown in FIG. 3 (S102). When the internal combustion engine 2 is in a steady operation state, the exhaust flow rate and the catalyst temperature of the
次に式1により、定常運転時触媒温度Texqと、前回の制御周期で求められている触媒推定温度CatTとにより、排気浄化触媒30aにおける本処理の制御周期当たりの排気による触媒温度変化量ΔTexqを算出する(S104)。
Next, according to
[式1] ΔTexq ← (Texq − CatT)・Kexq/n
ここで係数Kexqは制御周期当たりに熱伝達に基づく排気と排気浄化触媒30aとの間での熱量の授受が反映されている係数であり、正の数値nは時間遅れを表す値である。
[Formula 1] ΔTexq ← (Texq−CatT) · Kexq / n
Here, the coefficient Kexq is a coefficient reflecting the exchange of heat between the exhaust and the
次に前記式1にて算出された排気による触媒温度変化量ΔTexqが、上限の限界を表す上限値DTmax以下か否かが判定される(S106)。
排気の流速が高速である場合には排気の熱量が排気浄化触媒30aに十分に伝達されない間に、排気は触媒コンバータ30から排出されてしまう。この場合には、前記式1に示した熱伝達率に基づく計算通りには熱量の伝達が排気から排気浄化触媒30aになされない。上限値DTmaxは、このように実際の温度上昇以上に触媒温度変化量ΔTexqが設定される状態を判定して制限するために設けられている。この上限値DTmaxは内燃機関2と同型の標準内燃機関について排気の流速を種々変更することで実験や解析により求められている値である。本実施の形態の内燃機関2では上限値DTmax=10℃/sとして求められている。
Next, it is determined whether or not the catalyst temperature change amount ΔTexq due to the exhaust gas calculated by the
When the flow rate of the exhaust gas is high, the exhaust gas is discharged from the
ここでΔTexq≦DTmaxであれば(S106でyes)、特に排気による触媒温度変化量ΔTexqに対しての制限はなされない。一方、ΔTexq>DTmaxであれば(S106でno)、式2に示すごとく触媒温度変化量ΔTexqに上限値DTmaxの値が設定される(S108)。 Here, if ΔTexq ≦ DTmax (yes in S106), there is no particular restriction on the catalyst temperature change amount ΔTexq due to exhaust. On the other hand, if ΔTexq> DTmax (No in S106), the upper limit value DTmax is set to the catalyst temperature change amount ΔTexq as shown in Equation 2 (S108).
[式2] ΔTexq ← DTmax
こうして排気からの熱量に基づく触媒温度変化量ΔTexqに対して限界が設けられて、上限値DTmaxを越える値が設定されるのが防止される。
[Formula 2] ΔTexq ← DTmax
In this way, a limit is set for the catalyst temperature change amount ΔTexq based on the amount of heat from the exhaust, and a value exceeding the upper limit value DTmax is prevented from being set.
ステップS106でyesと判定された場合、あるいはステップS108の次には、式3により、排気浄化触媒30aにおける本処理の制御周期当たりに、触媒コンバータ30の外面から外気との間でなされる熱量の授受による触媒温度変化量ΔToutqを算出する(S110)。
If it is determined yes in step S106, or after step S108, the amount of heat generated between the outer surface of the
[式3] ΔToutq ← SPD・(THA−CatT)・Kout
ここで係数Koutは制御周期当たりに触媒コンバータ30の外壁を介して排気浄化触媒30aと外気との間の熱伝達による熱量の授受が反映されている係数である。車速SPDが高いほど外気との間での熱量の授受は大きくなるので、上記式3のように車速SPDが掛けられている。この触媒温度変化量ΔToutqは、通常、マイナスであり、この場合に授受される熱量は放熱量を表すことになる。
[Formula 3] ΔToutq ← SPD · (THA-CatT) · Kout
Here, the coefficient Kout is a coefficient reflecting the transfer of heat amount by heat transfer between the
次に触媒推定温度CatTと触媒反応による触媒温度変化量ΔTracqとの関係を表すマップMAPracから、触媒推定温度CatTに基づいて触媒反応の生成熱による触媒温度変化量ΔTracqを算出する(S112)。ここで触媒推定温度CatTと触媒反応による触媒温度変化量ΔTracqとは一意の対応関係が存在する。したがって予め内燃機関2と同型の標準内燃機関について実験や解析により触媒推定温度CatTと触媒反応による触媒温度変化量ΔTracqとの関係をマップ化しておき、このマップを前記マップMAPracとして用いる。 Next, from the map MAPrac representing the relationship between the estimated catalyst temperature CatT and the catalyst temperature change amount ΔTracq due to the catalyst reaction, the catalyst temperature change amount ΔTracq due to the heat of formation of the catalyst reaction is calculated based on the estimated catalyst temperature CatT (S112). Here, there is a unique correspondence between the estimated catalyst temperature CatT and the catalyst temperature change amount ΔTracq due to the catalytic reaction. Therefore, the relationship between the estimated catalyst temperature CatT and the catalyst temperature change ΔTracq due to the catalytic reaction is previously mapped by experiment and analysis for a standard internal combustion engine of the same type as the internal combustion engine 2, and this map is used as the map MAPrac.
そして上述したごとく算出した3つの触媒温度変化量ΔTexq,ΔToutq,ΔTracqを式4のごとく合計して、トータルの触媒温度変化量ΔTcatを設定する(S114)。
Then, the three catalyst temperature change amounts ΔTexq, ΔToutq, and ΔTracq calculated as described above are summed as shown in
[式4] ΔTcat ← ΔTexq + ΔToutq + ΔToutq
次にこのように求められた触媒温度変化量ΔTcatにより触媒推定温度CatTを式5に示すごとく補正して、新たな触媒推定温度CatTを算出する(S116)。
[Formula 4] ΔTcat ← ΔTexq + ΔToutq + ΔToutq
Next, the estimated catalyst temperature CatT is corrected as shown in Equation 5 based on the catalyst temperature change amount ΔTcat determined in this way to calculate a new estimated catalyst temperature CatT (S116).
[式5] CatT ← CatT + ΔTcat
こうして本処理を一旦終了する。以後、制御周期毎に前述した処理が繰り返されて、触媒推定温度CatTが更新される。
[Formula 5] CatT ← CatT + ΔTcat
Thus, this process is temporarily terminated. Thereafter, the above-described process is repeated for each control cycle, and the estimated catalyst temperature CatT is updated.
本実施の形態における制御の一例を図4のタイミングチャートに示す。タイミングt0前では、前記式1にて触媒温度変化量ΔTexqは上限値DTmax(=10℃/s)以下であるので、トータルの触媒温度変化量ΔTcatにそのまま加算される。しかし前記式1での触媒温度変化量ΔTexqが上限値DTmaxより大きくなると(t0〜t1)、前記式4においてトータルの触媒温度変化量ΔTcatに対しては触媒温度変化量ΔTexqとして上限値DTmaxの値が加算されることになる。このため触媒推定温度CatTは実際の触媒温度に近い変化を示す。もし破線で示したごとく触媒温度変化量ΔTexqに上限値DTmaxを設定しないと、触媒推定温度CatTは実際の触媒温度よりもオーバーシュートしてしまう。このため、例えば排気浄化触媒30aの暖機完了を触媒推定温度CatTにて捉えようとしても、いまだ冷間状態にあるにもかかわらず、早期に暖機完了したと判断してしまうおそれがある。
An example of the control in the present embodiment is shown in the timing chart of FIG. Before the timing t0, the catalyst temperature change amount ΔTexq is equal to or less than the upper limit value DTmax (= 10 ° C./s) in the
上述した構成において、請求項との関係は、触媒温度推定処理(図2)のステップS100〜S104,S110〜S116が触媒推定温度算出手段としての処理に、ステップS106,S108が推定温度変化限度設定手段としての処理に相当する。 In the configuration described above, the relationship with the claims is that steps S100 to S104 and S110 to S116 of the catalyst temperature estimation process (FIG. 2) are the processes as the estimated catalyst temperature calculation means, and steps S106 and S108 are the estimated temperature change limit setting. It corresponds to processing as means.
以上説明した本実施の形態1によれば、以下の効果が得られる。
(イ).触媒温度推定処理(図2)では触媒推定温度CatTを求めるのに、3つの触媒温度変化量ΔTexq,ΔToutq,ΔTracqを算出している(S102,S104,S110,S112)。このことにより排気流量を反映する物理量としての吸気量GA、排気浄化触媒30aからの放熱、及び排気浄化触媒30aでの触媒反応を考慮した触媒推定温度CatTが求められている(S114,S116)。
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I). In the catalyst temperature estimation process (FIG. 2), three catalyst temperature changes ΔTexq, ΔToutq, and ΔTracq are calculated to obtain the estimated catalyst temperature CatT (S102, S104, S110, S112). Thus, the estimated catalyst temperature CatT is calculated in consideration of the intake air amount GA as a physical quantity reflecting the exhaust flow rate, the heat radiation from the
これら3つの触媒温度変化量ΔTexq,ΔToutq,ΔTracqの内で、排気による触媒温度変化量ΔTexqについては、排気と排気浄化触媒30aとの間での熱伝達に関係している。この熱伝達は、排気浄化触媒30aが曝されている排気との間で、その温度差により単純に決定されるわけではなく、排気流量によっては授受しきれない熱量があり、排気浄化触媒30aとの間での熱量の交換にも限度がある。このため排気による触媒温度変化量ΔTexqについては限界を設けている。
Of these three catalyst temperature change amounts ΔTexq, ΔToutq, ΔTracq, the catalyst temperature change amount ΔTexq due to exhaust is related to heat transfer between the exhaust and the
このことにより、最終的に算出されるトータルの触媒温度変化量ΔTcatは現実に近い触媒温度変化量となる。こうして高精度な触媒推定温度CatTを算出することができる。 As a result, the total catalyst temperature change amount ΔTcat finally calculated becomes a catalyst temperature change amount close to reality. In this way, it is possible to calculate the estimated catalyst temperature CatT with high accuracy.
特に触媒温度の昇温側においては暖機完了タイミング判定などに重要なことから限界として上限(上限値DTmax)を設定している(S106,S108)。したがって排気浄化触媒30aの劣化状態を判断する場合にも、適切な暖機完了タイミングで判断できるので、未暖機状態にて、劣化していない排気浄化触媒30aに対して劣化したとの誤判定を下すことが防止される。
In particular, the upper limit (upper limit value DTmax) is set as a limit because it is important for the warm-up completion timing determination on the temperature increase side of the catalyst temperature (S106, S108). Accordingly, even when determining the deterioration state of the
(ロ).なお、トータルの触媒温度変化量ΔTcatに対する寄与は小さいが、触媒コンバータ30の外面からの熱量の授受による触媒温度変化量ΔToutqと、触媒反応の生成熱による触媒温度変化量ΔTracqとを算出して、トータルの触媒温度変化量ΔTcatの算出に用いている。このため、より高精度な触媒推定温度CatTを算出することができる。
(B). Although the contribution to the total catalyst temperature change amount ΔTcat is small, the catalyst temperature change amount ΔToutq due to the transfer of heat from the outer surface of the
[実施の形態2]
本実施の形態では図5に示すごとくの触媒温度推定処理が一定時間周期で繰り返し実行される。この処理では上限値DTmaxの値が、図6に示すマップMAPdtmaxごとく排気流量を反映する物理量である吸気量GAにより切り替えられる。
[Embodiment 2]
In the present embodiment, the catalyst temperature estimation process as shown in FIG. 5 is repeatedly executed at regular time intervals. In this process, the value of the upper limit value DTmax is switched by the intake air amount GA, which is a physical quantity that reflects the exhaust gas flow rate as in the map MAPdtmax shown in FIG.
本実施の形態の触媒温度推定処理(図5)では、ステップS200の次に吸気量GAに基づいて図6に示したマップMAPdtmaxにより上限値DTmaxを算出している(S105)。このようにして算出した上限値DTmaxに基づいてステップS106の判断がなされる。尚、ステップS106,S108は前記実施の形態1に示した図2の同一ステップ番号と同じ処理である。更にステップS200は前記図2のステップS100〜S104の処理と同じであり、ステップS210は前記図2のステップS110〜S116の処理と同じである。他の構成は前記実施の形態1と同じである。 In the catalyst temperature estimation processing (FIG. 5) of the present embodiment, the upper limit value DTmax is calculated from the map MAPdtmax shown in FIG. 6 based on the intake air amount GA after step S200 (S105). The determination in step S106 is made based on the upper limit value DTmax calculated in this way. Steps S106 and S108 are the same processes as those in FIG. 2 shown in the first embodiment. Further, step S200 is the same as the process of steps S100 to S104 of FIG. 2, and step S210 is the same as the process of steps S110 to S116 of FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
図6のマップMAPdtmaxでは吸気量GAが大きいほど上限値DTmaxは低くされている。これは吸気量GAが大きいほど排気の流速が高くなり、十分に排気浄化触媒30aとの間での熱量授受が行われなくなるからである。
In the map MAPdtmax in FIG. 6, the upper limit value DTmax is lowered as the intake air amount GA is increased. This is because the larger the intake air amount GA, the higher the flow rate of the exhaust gas, and the amount of heat exchanged with the
尚、図6のように徐々に変化させるのではなく、段階的に上限値DTmaxを変化させても良い。具体例としては、図7に示すごとく基準値として高流量側に設定した吸気量GAs以上の吸気量で上限値DTmaxを設定し、吸気量GAsより小さい吸気量では上限値DTmaxを設定しないようにしても良い。例えば図5のフローチャートでは、ステップS105において吸気量GAsより小さい吸気量では上限値DTmaxを通常有り得ない大きな値(例えば:500℃/s)に設定することによりステップS106では常にyesと判定するようにしても良い。あるいはステップS106,S108をジャンプしても良い。 Note that the upper limit value DTmax may be changed stepwise instead of gradually as shown in FIG. As a specific example, as shown in FIG. 7, the upper limit value DTmax is set with an intake air amount equal to or higher than the intake air amount GAs set on the high flow rate side as a reference value, and the upper limit value DTmax is not set with an intake air amount smaller than the intake air amount GAs. May be. For example, in the flowchart of FIG. 5, the upper limit value DTmax is set to a large value (eg, 500 ° C./s) that is not normally possible when the intake air amount is smaller than the intake air amount GAs in step S105, so that it is always determined as yes in step S106. May be. Alternatively, steps S106 and S108 may be jumped.
上述した構成において、請求項との関係は、触媒温度推定処理(図5)のステップS200,S210が触媒推定温度算出手段としての処理に、ステップS105,S106,S108が推定温度変化限度設定手段としての処理に相当する。 In the configuration described above, the relationship with the claims is that the steps S200 and S210 of the catalyst temperature estimation process (FIG. 5) are the processes as the estimated catalyst temperature calculation means, and the steps S105, S106 and S108 are the estimated temperature change limit setting means. It corresponds to the process.
以上説明した本実施の形態2によれば、以下の効果が得られる。
(イ).前記実施の形態1の効果を生じると共に、吸気量GAに基づいて上限値DTmaxを切り替えることにより、更に適切に排気と排気浄化触媒30aとの間での熱伝達を考慮することができ、高精度に触媒推定温度CatTを算出できる。
According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I). While producing the effect of the first embodiment and switching the upper limit value DTmax based on the intake air amount GA, heat transfer between the exhaust gas and the
[実施の形態3]
本実施の形態では図8に示すごとくの触媒温度推定処理が一定時間周期で繰り返し実行される。この処理では燃料カット時には上限値DTmaxの値が0(℃/s)に固定される。すなわち本実施の形態の触媒温度推定処理(図8)は、ステップS300の次に燃料カットを実行していないか否かが判定される(S120)。燃料カット実行中でなければ(S120でyes)、ステップS106の処理に移る。燃料カット実行中であれば(S120でno)、上限値DTmaxに0(℃/s)を設定して(S122)、ステップS106の処理に移る。
[Embodiment 3]
In the present embodiment, the catalyst temperature estimation process as shown in FIG. 8 is repeatedly executed at regular time intervals. In this process, the upper limit value DTmax is fixed to 0 (° C./s) when the fuel is cut. That is, in the catalyst temperature estimation process (FIG. 8) of the present embodiment, it is determined whether or not a fuel cut is not executed after step S300 (S120). If the fuel cut is not being executed (yes in S120), the process proceeds to step S106. If the fuel cut is being executed (no in S120), the upper limit value DTmax is set to 0 (° C./s) (S122), and the process proceeds to step S106.
尚、ステップS106,S108は前記実施の形態1に示した図2の同一ステップ番号と同じ処理である。更にステップS300は前記図2のステップS100〜S104の処理と同じであり、ステップS310は前記図2のステップS110〜S116の処理と同じである。他の構成は前記実施の形態1と同じである。 Steps S106 and S108 are the same processes as those in FIG. 2 shown in the first embodiment. Further, step S300 is the same as the process of steps S100 to S104 of FIG. 2, and step S310 is the same as the process of steps S110 to S116 of FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
燃料カット時には排気は低温化して排気浄化触媒30aは冷却されるのみとなり温度は上昇することはないので、上限値DTmax=0(℃/s)としている。尚、上限値DTmaxは0(℃/s)よりも小さい値(マイナス)を設定しても良い。
At the time of fuel cut, the exhaust temperature is lowered and the
上述した構成において、請求項との関係は、触媒温度推定処理(図8)のステップS300,S310が触媒推定温度算出手段としての処理に、ステップS120,S122,S106,S108が推定温度変化限度設定手段としての処理に相当する。 In the above-described configuration, the relationship with the claims is that steps S300 and S310 of the catalyst temperature estimation process (FIG. 8) are the processes as the estimated catalyst temperature calculation means, and steps S120, S122, S106 and S108 are the estimated temperature change limits. It corresponds to processing as means.
尚、ステップS300の次に図5のステップS105を実行しても良い。
以上説明した本実施の形態3によれば、以下の効果が得られる。
(イ).前記実施の形態1の効果を生じると共に、燃料カットによる排気温度の低下に迅速に対応できるので、更に高精度に触媒推定温度CatTを算出できる。
Note that step S105 of FIG. 5 may be executed after step S300.
According to the third embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I). The effects of the first embodiment can be produced, and the catalyst estimated temperature CatT can be calculated with higher accuracy since the exhaust temperature can be quickly reduced due to the fuel cut.
(ロ).図5のステップS105を実行すれば更に前記実施の形態2の効果も生じる。
[実施の形態4]
本実施の形態では、図9に示すごとくの触媒温度推定処理が一定時間周期で繰り返し実行される。この処理では空燃比のリッチ化処理時には上限値DTmaxの値が減少補正値drich分の減少がなされる。すなわち本実施の形態の触媒温度推定処理(図9)は、ステップS400の次に空燃比のリッチ化を実行していないか否かが判定される(S130)。例えば、燃料噴射量制御において、触媒過熱防止のために燃料増量係数が「1」か、「1」を越える値かにより判定される。空燃比センサ32の出力値にて判定しても良い。
(B). If step S105 of FIG. 5 is executed, the effect of the second embodiment is also produced.
[Embodiment 4]
In the present embodiment, the catalyst temperature estimation process as shown in FIG. 9 is repeatedly executed at regular time intervals. In this process, during the air-fuel ratio enrichment process, the upper limit value DTmax is decreased by the decrease correction value drich. That is, in the catalyst temperature estimation process (FIG. 9) of the present embodiment, it is determined whether or not the air-fuel ratio enrichment is not executed after step S400 (S130). For example, in the fuel injection amount control, determination is made based on whether the fuel increase coefficient is “1” or a value exceeding “1” in order to prevent catalyst overheating. The determination may be made based on the output value of the air-
リッチ化実行中でなければ(S130でyes)、上限値DTmaxに初期値を設定して(S131)、ステップS106の処理に移る。リッチ化実行中であれば(S130でno)、上限値DTmaxに、初期値から減少補正値drich分を減算した値が設定される処理がなされてから(S132)、ステップS106の処理に移る。 If enrichment is not being executed (yes in S130), an initial value is set to the upper limit value DTmax (S131), and the process proceeds to step S106. If enrichment is being executed (no in S130), after the process of setting the value obtained by subtracting the decrease correction value drich from the initial value is set to the upper limit value DTmax (S132), the process proceeds to step S106.
尚、ステップS106,S108は前記実施の形態1に示した図2の同一ステップ番号と同じ処理である。更に、ステップS400は前記図2のステップS100〜S104の処理と同じであり、ステップS410は前記図2のステップS110〜S116の処理と同じである。他の構成は前記実施の形態1と同じである。 Steps S106 and S108 are the same processes as those in FIG. 2 shown in the first embodiment. Further, step S400 is the same as the process of steps S100 to S104 of FIG. 2, and step S410 is the same as the process of steps S110 to S116 of FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
リッチ化するための増量分の燃料は蒸発熱による冷却効果があるので排気はストイキ時よりも低温化する。このためリッチ化に対応して上限値DTmaxを低下している。
上述した構成において、請求項との関係は、触媒温度推定処理(図9)のステップS400,S410が触媒推定温度算出手段としての処理に、ステップS132,S106,S108が推定温度変化限度設定手段としての処理に、ステップS130がリッチ判定手段としての処理に相当する。
The fuel for the increased amount for enrichment has a cooling effect due to evaporation heat, so the exhaust temperature is lower than that during stoichiometric. For this reason, the upper limit value DTmax is lowered corresponding to the enrichment.
In the configuration described above, the relationship with the claims is that the steps S400 and S410 of the catalyst temperature estimation process (FIG. 9) are the processes as the estimated catalyst temperature calculation means, and the steps S132, S106 and S108 are the estimated temperature change limit setting means. In step S130, step S130 corresponds to processing as rich determination means.
尚、ステップS400の次に図5のステップS105を実行しても良い。この場合にはステップS131,S132の初期値には、図6又は図7のマップMAPdtmaxから算出した上限値DTmaxを用いる。 Note that step S105 of FIG. 5 may be executed after step S400. In this case, the upper limit value DTmax calculated from the map MAPdtmax in FIG. 6 or 7 is used as the initial value in steps S131 and S132.
以上説明した本実施の形態4によれば、以下の効果が得られる。
(イ).前記実施の形態1の効果を生じると共に、空燃比のリッチ化を考慮して排気による触媒温度変化量ΔTexqをより小さく限定することで空燃比リッチ化時における排気温度の低下に対応して高精度に触媒推定温度CatTを算出できる。
According to the fourth embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I). In addition to the effects of the first embodiment, the amount of catalyst temperature change ΔTexq due to exhaust gas is limited to a smaller value in consideration of the richness of the air-fuel ratio. The estimated catalyst temperature CatT can be calculated.
(ロ).図5のステップS105を実行すれば更に前記実施の形態2の効果も生じる。
[実施の形態5]
本実施の形態では、図10に示すごとくの触媒温度推定処理が一定時間周期で繰り返し実行される。この処理では空燃比のリッチ化処理時には(S140でno)、ステップS102にて用いられる吸気量GAと定常運転時触媒温度Texqとの関係を表すマップMAPtexqが図3から図11に示す内容に切り替えられる(S142)。すなわち図11に示すごとく通常のストイキ燃焼時(破線)よりもリッチ燃焼時(実線)では燃料蒸発熱により排気温度は低下することから、吸気量GAと定常運転時触媒温度Texqとの関係は、同じ吸気量GAであってもリッチ化の程度に応じて定常運転時触媒温度Texqが低下する。
(B). If step S105 of FIG. 5 is executed, the effect of the second embodiment is also produced.
[Embodiment 5]
In the present embodiment, the catalyst temperature estimation process as shown in FIG. 10 is repeatedly executed at regular time intervals. In this process, during the air-fuel ratio enrichment process (no in S140), the map MAPtexq representing the relationship between the intake air amount GA used in step S102 and the steady-state catalyst temperature Texq is switched from the contents shown in FIG. 3 to FIG. (S142). That is, as shown in FIG. 11, the exhaust temperature decreases due to the heat of fuel evaporation in the rich combustion (solid line) than in the normal stoichiometric combustion (broken line), so the relationship between the intake air amount GA and the catalyst temperature Texq during steady operation is Even if the intake air amount GA is the same, the catalyst temperature Texq during steady operation decreases according to the degree of enrichment.
したがって触媒温度推定処理(図10)では空燃比のリッチ化実行中で無ければ(S140でyes)、マップMAPtexq(図3)が切り替えられずにステップS102にて用いられる。そして得られた定常運転時触媒温度Texqに基づいて前記式1にて排気による触媒温度変化量ΔTexqが算出されて(S104)、最終的に触媒推定温度CatTが更新される(S500)。 Accordingly, in the catalyst temperature estimation process (FIG. 10), if the air-fuel ratio enrichment is not being executed (yes in S140), the map MAPtexq (FIG. 3) is used without being switched in step S102. Then, based on the obtained catalyst temperature Texq during steady operation, the catalyst temperature change amount ΔTexq due to exhaust is calculated by the above equation 1 (S104), and finally the estimated catalyst temperature CatT is updated (S500).
しかし空燃比のリッチ化実行中であれば(S140でno)、ステップS142にてリッチ化の程度、ここでは燃料増量係数の数値(>1)の大きさに応じて定常運転時触媒温度Texqが低く切り替えられたマップMAPtexq(図11)がステップS102にて用いられる。このマップMAPtexq(図11)にて算出された定常運転時触媒温度Texqにより前記式1にて排気による触媒温度変化量ΔTexqが算出されて(S104)、最終的に触媒推定温度CatTが更新される(S500)。
However, if enrichment of the air-fuel ratio is being executed (no in S140), the catalyst temperature Texq during steady operation depends on the degree of enrichment in step S142, here, the value of the fuel increase coefficient (> 1). The low-switched map MAPtexq (FIG. 11) is used in step S102. The catalyst temperature change amount ΔTexq due to exhaust is calculated by the
尚、ステップS100,S102,S104は前記実施の形態1に示した図2の同一ステップ番号と同じ処理である。更にステップS500は前記図2のステップS110〜S116の処理と同じである。他の構成は前記実施の形態1と同じである。 Steps S100, S102, and S104 are the same processing as the same step number in FIG. 2 shown in the first embodiment. Further, step S500 is the same as the processing of steps S110 to S116 in FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
図12のタイミングチャートに本実施の形態による処理の一例を示す。タイミングt10前では、燃料増量係数=1でありリッチ化はなされていないので、切り替え前のマップMAPtexq(図3)が用いられる。タイミングt10〜t11では燃料増量係数>1であり混合気の空燃比がリッチ化されるので、燃料増量係数の数値(>1)の大きさに応じて定常運転時触媒温度Texqが低く切り替えられたマップMAPtexq(図11)が用いられる。このため触媒推定温度CatTは実線に示すごとく実際の触媒温度に近い変化を示す。もしリッチ化に応じたマップMAPtexqにしなかった場合には、図12に破線で示したごとく触媒推定温度CatTは実際の触媒温度よりも高くなりオーバーシュートしてしまう。 An example of processing according to this embodiment is shown in the timing chart of FIG. Before the timing t10, the fuel increase coefficient = 1 and the enrichment is not performed, so the map MAPtexq before switching (FIG. 3) is used. At the timing t10 to t11, the fuel increase coefficient> 1 and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is enriched. Therefore, the catalyst temperature Texq during steady operation is switched to a low value according to the value of the fuel increase coefficient (> 1). The map MAPtexq (FIG. 11) is used. Therefore, the estimated catalyst temperature CatT shows a change close to the actual catalyst temperature as shown by the solid line. If the map MAPtexq corresponding to the enrichment is not set, the estimated catalyst temperature CatT becomes higher than the actual catalyst temperature and overshoots as shown by the broken line in FIG.
上述した構成において、請求項との関係は、触媒温度推定処理(図11)のステップS140がリッチ判定手段としての処理に、ステップS142が関係切替手段としての処理に、ステップS100,S102,S104,S500が触媒推定温度算出手段としての処理に相当する。 In the configuration described above, the relationship with the claims is that step S140 of the catalyst temperature estimation process (FIG. 11) is the process as the rich determination means, step S142 is the process as the relation switching means, and steps S100, S102, S104, S500 corresponds to the processing as the estimated catalyst temperature calculation means.
以上説明した本実施の形態5によれば、以下の効果が得られる。
(イ).空燃比のリッチ化を考慮してマップMAPtexqを定常運転時触媒温度Texqがより低い関係に切り替えることで空燃比のリッチ化を考慮することができる。このため適切に排気による触媒温度変化量ΔTexqの算出ができるようになり、高精度に触媒推定温度CatTを算出することができる。
According to the fifth embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I). The richness of the air-fuel ratio can be considered by switching the map MAPtexq to a relationship where the catalyst temperature Texq during steady operation is lower in consideration of the richness of the air-fuel ratio. Therefore, the catalyst temperature change amount ΔTexq due to exhaust can be appropriately calculated, and the estimated catalyst temperature CatT can be calculated with high accuracy.
[実施の形態6]
本実施の形態では図13に示すごとくの触媒温度推定処理が一定時間周期で繰り返し実行される。上限値DTmax(前記実施の形態1と同一値とは限らない)による触媒温度変化量ΔTexqの上限の限界設定が、空燃比のリッチ化実行中のみに行われるようにされている。したがってステップS600の次に空燃比のリッチ化実行中か否かが判定される(S150)。空燃比のリッチ化実行中であれば(S150でyes)、触媒温度変化量ΔTexqの上限の限界設定(S106,S108)がなされる。しかし空燃比のリッチ化実行中でなければ(S150でno)、触媒温度変化量ΔTexqの上限の限界設定(S106,S108)はなされずに、ステップS600側にて前記式1にて設定された触媒温度変化量ΔTexqがそのまま前記式4においてトータルの触媒温度変化量ΔTcatの算出に用いられる。
[Embodiment 6]
In the present embodiment, the catalyst temperature estimation process as shown in FIG. 13 is repeatedly executed at regular time intervals. The upper limit setting of the catalyst temperature change amount ΔTexq by the upper limit value DTmax (not necessarily the same value as in the first embodiment) is performed only during the enrichment of the air-fuel ratio. Therefore, after step S600, it is determined whether air-fuel ratio enrichment is being executed (S150). If the enrichment of the air-fuel ratio is being executed (yes in S150), the upper limit of the catalyst temperature change amount ΔTexq is set (S106, S108). However, if the enrichment of the air-fuel ratio is not being executed (no in S150), the upper limit of the catalyst temperature change amount ΔTexq (S106, S108) is not set, and is set according to the above-described
尚、ステップS106,S108は前記実施の形態1に示した図2の同一ステップ番号と同じ処理である。更にステップS600は前記図2のステップS100〜S104の処理と同じであり、ステップS610は前記図2のステップS110〜S116の処理と同じである。他の構成は前記実施の形態1と同じである。 Steps S106 and S108 are the same processes as those in FIG. 2 shown in the first embodiment. Further, step S600 is the same as the process of steps S100 to S104 of FIG. 2, and step S610 is the same as the process of steps S110 to S116 of FIG. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
上述した構成において、請求項との関係は、触媒温度推定処理(図13)のステップS150がリッチ判定手段としての処理に、ステップS106,S108が推定温度変化限度設定手段としての処理に、ステップS600,S610が触媒推定温度算出手段としての処理に相当する。 In the configuration described above, the relationship with the claims is that step S150 of the catalyst temperature estimation process (FIG. 13) is a process as the rich determination means, steps S106 and S108 are a process as the estimated temperature change limit setting means, and step S600. , S610 corresponds to the processing as the estimated catalyst temperature calculation means.
以上説明した本実施の形態6によれば、以下の効果が得られる。
(イ).本実施の形態では、空燃比のリッチ化実行中のみに上限値DTmaxによって触媒温度変化量ΔTexqに対する限界を設定している。燃焼混合気がリッチであれば燃料過剰による排気の冷却効果が存在する。このため排気から排気浄化触媒30aへと熱伝達される場合、すなわち触媒温度変化量ΔTexqが昇温側である場合にはその昇温の程度も抑制される。このことにより、空燃比のリッチ化を考慮することができ、高精度に触媒推定温度CatTを算出することができる。
According to the sixth embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I). In the present embodiment, the limit for the catalyst temperature change amount ΔTexq is set by the upper limit value DTmax only during the enrichment of the air-fuel ratio. If the combustion mixture is rich, there is an exhaust cooling effect due to excess fuel. Therefore, when heat is transferred from the exhaust to the
(ロ).前記実施の形態1の(ロ)の効果を生じる。
[その他の実施の形態]
(a).前記各実施の形態において、3つの触媒温度変化量ΔTexq,ΔToutq,ΔTracqを用いるのではなく、触媒温度変化量ΔTexq,ΔToutqの2つのみでトータルの触媒温度変化量ΔTcatの算出を行っても良い。又、触媒温度変化量ΔTexq,ΔTracqの2つのみでトータルの触媒温度変化量ΔTcatの算出を行っても良い。
(B). The effect (b) of the first embodiment is produced.
[Other embodiments]
(A). In each of the above embodiments, instead of using the three catalyst temperature change amounts ΔTexq, ΔToutq, and ΔTracq, the total catalyst temperature change amount ΔTcat may be calculated using only two of the catalyst temperature change amounts ΔTexq and ΔToutq. . Alternatively, the total catalyst temperature change amount ΔTcat may be calculated using only two of the catalyst temperature change amounts ΔTexq and ΔTracq.
トータルの触媒温度変化量ΔTcatに対する寄与は排気による触媒温度変化量ΔTexqが最も大きいので、トータルの触媒温度変化量ΔTcatを計算せずに、排気による触媒温度変化量ΔTexqそのものをトータルの触媒温度変化量ΔTcatの代わりに用いても良い。 The catalyst temperature change amount ΔTexq due to exhaust is the largest contribution to the total catalyst temperature change amount ΔTcat. Therefore, without calculating the total catalyst temperature change amount ΔTcat, the catalyst temperature change amount ΔTexq itself due to exhaust gas is used as the total catalyst temperature change amount. It may be used instead of ΔTcat.
(b).前記実施の形態6において上限値DTmaxは固定値であったが、リッチの程度が大きいほど、すなわち燃料増量係数が大きいほど、上限値DTmaxを小さくしても良い。 (B). Although the upper limit value DTmax is a fixed value in the sixth embodiment, the upper limit value DTmax may be decreased as the degree of richness increases, that is, as the fuel increase coefficient increases.
(c).実施の形態5を除いて前記各実施の形態においては触媒温度変化量ΔTexqの限界として、上限を設定していたが、下限を設定して排気温低下時のアンダーシュートを防止しても良い。 (C). Except for the fifth embodiment, the upper limit is set as the limit of the catalyst temperature change amount ΔTexq in each of the above embodiments. However, the lower limit may be set to prevent undershoot when the exhaust gas temperature decreases.
(d).実施の形態5を除いて各実施の形態においては排気による触媒温度変化量ΔTexqに対して上限を設定した。しかし前述したごとくトータルの触媒温度変化量ΔTcatに対する寄与は排気による触媒温度変化量ΔTexqが最も大きいので、トータルの触媒温度変化量ΔTcatに対して上限を設定しても高精度に触媒推定温度CatTを算出することができる効果が得られる。 (D). In each embodiment except for the fifth embodiment, an upper limit is set for the catalyst temperature change amount ΔTexq due to exhaust. However, as described above, the catalyst temperature change amount ΔTexq due to exhaust is the largest contribution to the total catalyst temperature change amount ΔTcat. Therefore, even if an upper limit is set for the total catalyst temperature change amount ΔTcat, the estimated catalyst temperature CatT can be accurately determined. An effect that can be calculated is obtained.
(e).前記各実施の形態では、吸気通路17に配置された吸気量センサ24にて吸気量GAを測定し、この吸気量GAを排気流量を反映する物理量として用いていた。これ以外に、吸気圧を測定している場合にはこの吸気圧と内燃機関回転数NEとの関係から排気流量(又は吸気量GA)を、マップなどにより求めて用いても良い。排気通路28にて直接、排気流量を測定できる場合には吸気量GAの代わりに排気流量を用いても良い。
(E). In each of the above-described embodiments, the intake air amount GA is measured by the intake
2…内燃機関、2a…吸気バルブ、2b…排気バルブ、4…ECU、6…燃焼室、8…点火プラグ、10…吸気ポート、12…インテークマニホールド、14…燃料噴射弁、16…サージタンク、17…吸気通路、18…スロットルバルブ用モータ、20…スロットルバルブ、22…スロットル開度センサ、24…吸気量センサ、26…排気ポート、28…排気通路、30…触媒コンバータ、30a…排気浄化触媒、32…空燃比センサ、34…アクセルペダル、36…アクセル開度センサ、38…内燃機関回転数センサ、40…基準クランク角センサ、42…冷却水温センサ、44…吸気温センサ、46…車速センサ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Internal combustion engine, 2a ... Intake valve, 2b ... Exhaust valve, 4 ... ECU, 6 ... Combustion chamber, 8 ... Spark plug, 10 ... Intake port, 12 ... Intake manifold, 14 ... Fuel injection valve, 16 ... Surge tank, DESCRIPTION OF
Claims (11)
排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づいて触媒温度変化量を算出し、該触媒温度変化量を用いて触媒推定温度を算出する触媒推定温度算出手段と、
前記触媒推定温度算出手段が算出する触媒温度変化量に限界を設ける推定温度変化限度設定手段とを備え、
前記推定温度変化限度設定手段は、前記排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づく触媒温度変化量に上限の限界を設ける
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置。 An exhaust purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine that estimates the temperature of the exhaust purification catalyst based on the operating state of the internal combustion engine,
An estimated catalyst temperature calculating means for calculating a catalyst temperature change amount based on an exhaust flow rate or a physical quantity reflecting the exhaust flow rate and a previously estimated catalyst estimated temperature, and calculating an estimated catalyst temperature using the catalyst temperature change amount; ,
Estimated temperature change limit setting means for setting a limit on the catalyst temperature change amount calculated by the catalyst estimated temperature calculation means ,
The estimated temperature change limit setting means sets an upper limit for a catalyst temperature change amount based on the exhaust flow rate or a physical quantity reflecting the exhaust flow rate and a previously estimated catalyst estimated temperature.
An exhaust gas purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine.
排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づいて触媒温度変化量を算出し、同触媒温度変化量と共に、前記排気浄化触媒からの放熱による触媒温度変化量と前記排気浄化触媒での触媒反応による触媒温度変化量との一方又は両方の触媒温度変化量を用いて触媒推定温度を算出する触媒推定温度算出手段と、 A catalyst temperature change amount is calculated based on an exhaust flow rate or a physical quantity reflecting the exhaust flow rate and a previously estimated catalyst estimated temperature, and together with the catalyst temperature change amount, a catalyst temperature change amount due to heat radiation from the exhaust purification catalyst, A catalyst estimated temperature calculating means for calculating a catalyst estimated temperature using one or both of the catalyst temperature change amount and the catalyst temperature change amount due to a catalytic reaction in the exhaust purification catalyst;
前記触媒推定温度算出手段が算出する触媒温度変化量に限界を設ける推定温度変化限度設定手段とを備え、 Estimated temperature change limit setting means for setting a limit on the catalyst temperature change amount calculated by the catalyst estimated temperature calculation means,
前記推定温度変化限度設定手段は、前記排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づく触媒温度変化量と、前記排気浄化触媒からの放熱による触媒温度変化量及び前記排気浄化触媒での触媒反応による触媒温度変化量の一方又は両方の触媒温度変化量との合計の触媒温度変化量に上限の限界を設ける The estimated temperature change limit setting means includes a catalyst temperature change amount based on the exhaust flow rate or a physical quantity reflecting the exhaust flow rate and a previously estimated catalyst estimated temperature, a catalyst temperature change amount due to heat release from the exhaust purification catalyst, and An upper limit is set on the total catalyst temperature change amount of one or both of the catalyst temperature change amounts due to the catalytic reaction in the exhaust purification catalyst.
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置。 An exhaust gas purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine.
前記推定温度変化限度設定手段は、前記リッチ判定手段にてリッチであると判定されると前記限界を低くすることを特徴とする内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置。 In any one of Claims 1-5 , while providing the rich determination means which determines whether the combustion air-fuel | gaseous mixture in an internal combustion engine is rich,
The exhaust gas purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine, wherein the estimated temperature change limit setting means lowers the limit when it is determined that the rich determination means is rich.
排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づいて触媒温度変化量を算出し、該触媒温度変化量を用いて触媒推定温度を算出する触媒推定温度算出手段と、
内燃機関での燃焼混合気がリッチか否かを判定するリッチ判定手段と、
前記リッチ判定手段にてリッチであると判定されると、前記触媒推定温度算出手段が算出する触媒温度変化量に上限の限界を設ける推定温度変化限度設定手段と、
を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化触媒温度推定装置。 An exhaust purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine that estimates the temperature of the exhaust purification catalyst based on the operating state of the internal combustion engine,
An estimated catalyst temperature calculating means for calculating a catalyst temperature change amount based on an exhaust flow rate or a physical quantity reflecting the exhaust flow rate and a previously estimated catalyst estimated temperature, and calculating an estimated catalyst temperature using the catalyst temperature change amount; ,
Rich determination means for determining whether or not the combustion mixture in the internal combustion engine is rich;
An estimated temperature change limit setting means for setting an upper limit for the amount of change in catalyst temperature calculated by the estimated catalyst temperature calculating means when the rich determining means determines that the fuel is rich;
An exhaust purification catalyst temperature estimation device for an internal combustion engine, comprising:
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