JP4816164B2 - 排気ガスの推定装置 - Google Patents
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また、本発明によれば、熱負荷により触媒劣化が進行すると、触媒中の活性点の数を表す頻度因子の値と、反応の際のエネルギーを表す活性化エネルギーの値の少なくとも一方が変化するため、頻度因子の項と、活性化エネルギーの項とを含む総括式を用いて排出ガスの特性を推定するモデルにおいて、熱負荷に応じて総括式を補正することで、排出ガスの特性を精度良く推定することが可能となる。
また、本発明によれば、触媒へ流入するガスの温度及び酸素濃度から熱負荷が求まるため、触媒へ流入するガスの温度及び酸素濃度に基づいて補正項を算出し、総括式を補正することで、熱負荷による総括式の補正を行うことができる。
また、本発明によれば、触媒における浄化率は、触媒へ流入するガスの空燃比に応じて変化するため、触媒へ流入するガスの空燃比に基づいて総括式の補正項を可変することで、触媒から排出されるガスの特性を精度良く推定することができる。
また、本発明によれば、熱負荷により触媒劣化が進行すると、触媒中の活性点の数を表す頻度因子の値と、反応の際のエネルギーを表す活性化エネルギーの値の少なくとも一方が変化するため、頻度因子の項と、活性化エネルギーの項とを含む総括式を用いて排出ガスの特性を推定するモデルにおいて、熱負荷に応じて総括式を補正することで、排出ガスの特性を精度良く推定することが可能となる。
また、本発明によれば、触媒へ流入するガスの温度及び酸素濃度から熱負荷が求まるため、触媒へ流入するガスの温度及び酸素濃度に基づいて補正項を算出し、総括式を補正することで、熱負荷による総括式の補正を行うことができる。
また、本発明によれば、触媒における浄化率は、触媒へ流入するガスの空燃比及び温度に応じて変化するため、触媒へ流入するガスの空燃比に基づいて総括式の補正項を可変することで、触媒から排出されるガスの特性を精度良く推定することができる。
浄化率=([CO]入−[CO]出)/[CO]入 ・・・(1)
上式において、[CO]入は、触媒入りガス中における一酸化炭素COの濃度である。また、[CO]出は、触媒出ガス中における一酸化炭素COの濃度である。
R=K*[CO]入*[O2]入/G ・・・(2)
K=a*exp(−E/RT) ・・・(3)
これらの式において、aは頻度因子、Gは抑制項、Eは活性化エネルギーを示している。また、[O2]入は、触媒入りガス中における酸素O2の濃度である。また、Rは気体定数、Tはガスの温度である。ここで、頻度因子aは、触媒における活性ポイントの数を表すパラメータである。頻度因子aの値が増加するほど活性ポイントの数が増加するため、触媒における反応が促進される。従って、頻度因子aの値が大きくなるほど、反応速度定数Kの値は大きくなる。また、活性化エネルギーEは、反応が生じる際に必要なエネルギーを示している。活性化エネルギーEの値が小さくなるほど、反応が生じ易くなるため、反応速度定数Kの値は大きくなる。
K=f(A/F)*a*exp(−E/RT) ・・・(3)’
K=f(A/F,T)*a*exp(−E/RT) ・・・(3)”
これにより、モデル算出値をより正確に補正することが可能となり、エミッション値の算出精度を向上することが可能となる。
12 触媒入りガスモデル
14 触媒劣化モデル
Claims (3)
- 内燃機関の運転状態に基づいて、触媒へ流入するガスの特性を推定する触媒入りガス推定手段と、
予め構築された触媒反応の総括式を用いて、前記触媒へ流入するガスの特性に基づいて、触媒から排出されるガスの特性を推定する触媒出ガス推定手段と、
触媒に与えられた熱負荷に基づいて、前記総括式を補正する補正手段と、を備え、
前記総括式は、触媒内で行われる反応の反応速度定数を表す数式であり、前記数式中には、触媒中の活性点の数を表す頻度因子の項と、反応の際のエネルギーを表す活性化エネルギーの項と、を含み、
前記補正手段は、
前記触媒入りガス推定手段で推定された前記触媒へ流入するガスの温度及び酸素濃度に基づいて、触媒に与えられた熱負荷の総量に応じて変化する前記総括式の補正項を算出する手段と、
触媒へ流入するガスの空燃比に基づいて、前記総括式の補正項を可変する手段と、
前記補正項を用いて前記総括式を補正する手段と、
を含むことを特徴とする排気ガスの推定装置。 - 内燃機関の運転状態に基づいて、触媒へ流入するガスの特性を推定する触媒入りガス推定手段と、
予め構築された触媒反応の総括式を用いて、前記触媒へ流入するガスの特性に基づいて、触媒から排出されるガスの特性を推定する触媒出ガス推定手段と、
触媒に与えられた熱負荷に基づいて、前記総括式を補正する補正手段と、を備え、
前記総括式は、触媒内で行われる反応の反応速度定数を表す数式であり、前記数式中には、触媒中の活性点の数を表す頻度因子の項と、反応の際のエネルギーを表す活性化エネルギーの項と、を含み、
前記補正手段は、
前記触媒入りガス推定手段で推定された前記触媒へ流入するガスの温度及び酸素濃度に基づいて、触媒に与えられた熱負荷の総量に応じて変化する前記総括式の補正項を算出する手段と、
触媒へ流入するガスの空燃比及び温度に基づいて、前記総括式の補正項を可変する手段と、
前記補正項を用いて前記総括式を補正する手段と、
を含むことを特徴とする排気ガスの推定装置。 - 前記触媒出ガス推定手段は、前記総括式によって触媒におけるガスの浄化率を規定し、当該浄化率に基づいて前記触媒から排出されるガスの特性を推定することを特徴とする請求項1または2記載の排出ガスの推定装置。
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