JP5062415B2 - Exhaust gas detection system for exhaust purification means - Google Patents
Exhaust gas detection system for exhaust purification means Download PDFInfo
- Publication number
- JP5062415B2 JP5062415B2 JP2007317744A JP2007317744A JP5062415B2 JP 5062415 B2 JP5062415 B2 JP 5062415B2 JP 2007317744 A JP2007317744 A JP 2007317744A JP 2007317744 A JP2007317744 A JP 2007317744A JP 5062415 B2 JP5062415 B2 JP 5062415B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nox
- exhaust gas
- value
- period
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は排気浄化手段の排出ガス検出システムに関し、特に内燃機関の排気ガスを浄化するNOx吸蔵触媒から流出するNOx濃度を高精度に検出する場合等に適用して有用なものである。 The present invention relates to an exhaust gas detection system for exhaust purification means, and is particularly useful when applied to the case where the NOx concentration flowing out from an NOx storage catalyst that purifies exhaust gas from an internal combustion engine is detected with high accuracy.
ディーゼル機関等におけるリーン運転時の排気ガス中のNOxの浄化のために排気系にNOx吸蔵触媒(以下、NTCと略称する)を配設し、定期的なリッチ運転により還元剤をNTCに供給することでNTCが吸蔵したNOxを放出・還元(NOxパージ)する排出ガス検出システムが存在する。従来技術に係るこの種のシステムを図7に示す。同図に示すように、当該排出ガス検出システムは、エンジン1に接続されている排気管2の途中に配設したNTC3を備えている。NTC3を通過して下流側に至ったNOx量(NOx濃度)はNTC3の下流に配設したNOxセンサ4で検出され、その検出結果は図示せぬモニタ手段でモニタしている。このようなモニタ手法により、NTC3における浄化性能の低下や故障判定を行うとともに、要求されているNOx浄化効率を充足するようにNOxパージ実施方法を変化させている。
A NOx storage catalyst (hereinafter abbreviated as NTC) is disposed in the exhaust system to purify NOx in exhaust gas during lean operation in a diesel engine or the like, and a reducing agent is supplied to the NTC through periodic rich operation. Thus, there is an exhaust gas detection system that releases and reduces (NOx purge) NOx stored by NTC. Such a system according to the prior art is shown in FIG. As shown in the figure, the exhaust gas detection system includes an
この種の排気ガス検出システムを開示する公知文献として次の特許文献を挙げることができる。 The following patent documents can be cited as publicly known documents disclosing such an exhaust gas detection system.
上述の如き排出ガス検出システムでは次のような場合に精度上の問題からNOxセンサ4の出力データを使用することが困難になる。 In the exhaust gas detection system as described above, it becomes difficult to use the output data of the NOx sensor 4 due to the problem of accuracy in the following cases.
1) リーン期間中にNTC3から漏れるNOx量(NOx濃度)は小さく、数〜200ppm程度である。したがって、そのような濃度域の計測精度を高めるため、一般的にはフルスケール(F.S)が500ppm程度のNOxセンサ4が汎用されている。これに対して、NTC3におけるNOx吸蔵量が過度に増加した場合や、NTC3の還元性能低下時等では、NOxパージ期間中に100〜数1000ppm程度の高濃度NOxが排出される場合があり、上述の如きF.Sが500ppmのNOxセンサ4を使用した場合には当然レンジオーバで計測不可能となる。
1) The amount of NOx (NOx concentration) leaking from the
一方、高濃度NOxまで計測できるNOxセンサ4を採用した場合、今度は低濃度NOx域における検出精度が低いため、運転頻度の高いリーン継続時の排出NOx濃度の積算値の誤差は非常に大きなものとなる。この結果、NOxパージ実施許可条件を満足できない事態を生起する場合がある。 On the other hand, when the NOx sensor 4 capable of measuring up to high concentration NOx is adopted, the detection accuracy in the low concentration NOx region is low this time, so the error in the integrated value of the exhausted NOx concentration at the time of lean operation with high operation frequency is very large. It becomes. As a result, a situation may occur in which the NOx purge execution permission condition cannot be satisfied.
2) NOxセンサ4は、その構造上、NOxだけでなくNH3を検出する。ここで、NOxパージ期間であるリッチ燃焼時には排気系においてはNH3が生成されるので、NOxセンサ4は実際のNOx排出濃度以上の数値、すなわちNH3の濃度が加重された計測値を示す。これがNOx濃度の計測誤差の要因となる。 2) The NOx sensor 4 detects not only NOx but also NH 3 because of its structure. Here, since NH 3 is generated in the exhaust system during the rich combustion that is the NOx purge period, the NOx sensor 4 shows a numerical value equal to or higher than the actual NOx emission concentration, that is, a measured value in which the concentration of NH 3 is weighted. This causes a measurement error of the NOx concentration.
ちなみに、前述の特許文献1を含む従来技術においては、レンジオーバを生起した場合、レンジオーバを生起する直前の計測値を用いる、レンジオーバ部分の計測値にはマスクをかけて使用しない等の方策で対処している。しかしながら、かかる方策では特にNTC3の故障を検出する場合等には検出精度の点で不十分である。
Incidentally, in the prior art including the above-mentioned
本発明は、上記従来技術に鑑み、センサの測定レンジを超える排気ガス中の特定成分の量を適切に推定することで前記特定成分の量を高精度に検出し得る排気浄化手段の排出ガス検出システムを提供することを目的とする。 In view of the above-described prior art, the present invention provides exhaust gas detection by an exhaust purification means that can accurately detect the amount of a specific component in the exhaust gas that exceeds the measurement range of the sensor. The purpose is to provide a system.
上記目的を達成する本発明の第1の態様は、
内燃機関の排気系に配設した排気浄化手段の下流で排気ガス中の特定成分の量を検出するセンサと、
前記排気浄化手段で吸蔵した前記特定成分を所定期間離脱させる離脱実行手段と、
前記離脱実行手段が作動する離脱期間に、前記センサの検出値が前記センサの測定可能レンジをオーバした第1時点及び再度前記測定可能レンジ内に復帰した第2時点の前記検出値の各微分値を演算する微分値演算手段と、
前記第1時点から前記第2時点までのレンジオーバ期間を検出する期間検出手段と、
前記微分値演算手段で演算された前記第1時点及び前記第2時点の各微分値と、前記期間検出手段で検出されたレンジオーバ期間に基づき、前記レンジオーバ期間における前記検出値を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定結果を用いて前記離脱期間における前記検出値を演算するセンサ検出値演算手段と、
を有することを特徴とする排気浄化手段の排出ガス検出システムにある。
The first aspect of the present invention for achieving the above object is as follows:
A sensor for detecting the amount of a specific component in the exhaust gas downstream of the exhaust purification means disposed in the exhaust system of the internal combustion engine;
Detachment execution means for detaching the specific component occluded by the exhaust purification means for a predetermined period;
Different values of the detected values at the first time point when the detected value of the sensor exceeds the measurable range of the sensor and at the second time point when the detected value of the sensor returns to the measurable range again during the leaving period in which the leaving execution unit operates. Differential value calculating means for calculating
Period detecting means for detecting a range over period from the first time point to the second time point;
Estimation that estimates the detected value in the overrange period based on the differential values calculated at the first time point and the second time point by the differential value calculating means and the overrange period detected by the period detecting means. Means,
Sensor detection value calculation means for calculating the detection value in the separation period using the estimation result of the estimation means;
In the exhaust gas detection system of the exhaust gas purification means.
本態様によれば、レンジオーバ部分の特定成分の放出量を的確に推定することができ、特定成分の総量の高精度の推定に資することができる。 According to this aspect, it is possible to accurately estimate the discharge amount of the specific component in the over-range portion, which can contribute to highly accurate estimation of the total amount of the specific component.
本発明の第2の態様は
第1の態様に記載する排気浄化手段の排出ガス検出システムにおいて、
前記推定手段は、前記検出値の推定値を積算して推定積算値を演算する推定値積算手段を有し、
前記センサ検出値演算手段は、前記推定値積算手段で演算された推定積算値と、前記測定可能レンジ内における前記センサの実測値を積算した実測積算値とを加算して、前記離脱期間における前記検出値を演算することを特徴とする排気浄化手段の排出ガス検出システムにある。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas detection system for exhaust purification means described in the first aspect,
The estimating means includes estimated value integrating means for calculating an estimated integrated value by integrating the estimated values of the detected values,
The sensor detection value calculating means adds the estimated integrated value calculated by the estimated value integrating means and the measured integrated value obtained by integrating the measured value of the sensor within the measurable range, and An exhaust gas detection system for an exhaust gas purification unit is characterized in that a detection value is calculated.
本態様によれば、レンジオーバ部分の特定成分の放出量を的確に推定して、離脱期間に放出される特定成分の総量を高精度に推定することができ、排気浄化手段の故障診断等を的確に行うとともに、その制御の最適化にも資することができる。 According to this aspect, it is possible to accurately estimate the discharge amount of the specific component in the over-range portion, and to estimate the total amount of the specific component released during the separation period with high accuracy. It can be done accurately and can contribute to optimization of the control.
本発明の第3の態様は、
第1又は第2の態様に記載する排気浄化手段の排出ガス検出システムにおいて、
前記推定積算値は、二つの前記微分値と、前記レンジオーバ期間とに基づき決定される三角形の面積に基づいて演算されることを特徴とする排気浄化手段の排出ガス検出システムにある。
The third aspect of the present invention is:
In the exhaust gas detection system of the exhaust gas purification means described in the first or second aspect,
The estimated integrated value is calculated based on an area of a triangle determined based on the two differential values and the range over period.
本態様によれば、レンジオーバ部分の推定面積を的確に近似することができる。 According to this aspect, it is possible to accurately approximate the estimated area of the over-range portion.
本発明の第4の態様は、
第1乃至第3の態様の何れか一つに記載する排気浄化手段の排出ガス検出システムにおいて、
前記排気浄化手段はNOx吸蔵触媒であり、前記特定成分はNOxであり、前記センサはNOxセンサであり、前記離脱期間は前記NOx吸蔵触媒に吸蔵した前記NOxを放出・還元するNOxパージ期間であることを特徴とする排気浄化手段の排出ガス検出システムにある。
The fourth aspect of the present invention is:
In the exhaust gas detection system for the exhaust gas purification means according to any one of the first to third aspects,
The exhaust purification means is a NOx storage catalyst, the specific component is NOx, the sensor is a NOx sensor, and the separation period is a NOx purge period in which the NOx stored in the NOx storage catalyst is released / reduced. In the exhaust gas detection system of the exhaust gas purification means.
本態様によれば、排気ガス中のNOxの処理系において上記第1乃至第3の態様の作用・効果を発揮させることができる。 According to this aspect, the functions and effects of the first to third aspects can be exhibited in the processing system for NOx in the exhaust gas.
本発明によれば、離脱期間において放出された特定成分の総排出量を高精度に検出することができる。したがって、排気浄化手段による排気浄化効果を適切に把握することができ、その故障判定等も的確に行うことができる。また、要求されている浄化基準を満足するように前記排気浄化手段を最適に制御することも容易になる。 According to the present invention, the total discharge amount of the specific component released during the withdrawal period can be detected with high accuracy. Therefore, the exhaust gas purification effect by the exhaust gas purification means can be properly grasped, and the failure determination and the like can be accurately performed. In addition, it becomes easy to optimally control the exhaust gas purification means so as to satisfy the required purification standard.
一方、前記センサの測定可能レンジは、通常時の計測領域に合わせた最適な領域に設定することができるので、計測値が計測レンジに収まる通常時の計測精度は十分に高精度なものとすることができる。 On the other hand, the measurable range of the sensor can be set to an optimum region that matches the normal measurement region, so that the normal measurement accuracy within the measurement range is sufficiently high. be able to.
以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態に係る排出ガス検出システムを示すブロック図である。同図に示すように、本形態に係る排出ガス検出システムは、エンジン1に接続されている排気管2の途中に配設したNTC3と、NTC3に流入するNOxの濃度及びNTC3から流出するNOxの濃度をそれぞれ計測するNOxセンサ5,6を有している。各NOxセンサ5,6はそれぞれが計測したNOxの濃度を表す出力信号SG1,SG2を電子制御ユニット(以下、ECUと略称する)7に送出する。ECU7は、NOxセンサ6の出力信号SG2を処理することにより、エンジン1のリーン運転時においてはNTC3から漏洩するNOxの濃度を検出するとともに、定期的なリッチ運転に伴いNTC3で吸蔵したNOxを放出・還元するNOxパージ期間中おいてはNTC3から放出されるNOxの濃度を検出する。また、ECU7は、その出力信号SGによりエンジン1に対する燃料噴射量を適正に制御する。すなわち、NTC3にNOxを吸蔵させるリーン運転及びNTC3から吸蔵NOxを放出させるリッチ運転はECU7の制御により行う。
FIG. 1 is a block diagram showing an exhaust gas detection system according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the exhaust gas detection system according to the present embodiment includes the
NOxセンサ5,6の出力信号SG1,SG2の波形を図2に示す。同図に示すように、出力信号SG1はエンジン1の運転条件に依存する所定の計測値となる。これに対し、出力信号SG2はNOxパージ期間PT1,PT2に至るまでは徐々に増加するとともにNOxパージ期間PT1,PT2においては急激に増加する計測値となる。NOxパージ期間PT1,PT2に至るまではNTC3によるNOxの吸蔵が継続的に行われており、NOxセンサ6で検出されるのは吸蔵されずにNTC3から漏出したものであるのに対し、NOxパージ期間PT1,PT2においてはNTC3から放出されるNOxが重畳されるからである。そこで、NOxパージ期間PT1,PT2においてはNOx濃度がNOxセンサ6の測定上限値FSを越える場合が生起される。本形態ではNOxパージ期間PT1,PT2において測定上限値FSを越えた場合には、測定上限値FSを超えた時点から測定上限値FS以下となった時点までの時間であるレンジオーバ期間T1,T2におけるNOx濃度をECU7における演算処理により推定している。
The waveforms of the output signals SG1 and SG2 of the
この推定処理の具体的な態様をレンジオーバ期間T2に関して説明する。レンジオーバ期間T2におけるNOx濃度の積算値は、図2の灰色部分である推定積算値ΣNOre_roで近似することができる。推定積算値ΣNOre_roはレンジオーバ期間T2を底辺とする三角形の面積として与えられる。かかる三角形の面積は、レンジオーバ期間T2、レンジオーバ時点の出力信号SG2の微分値C及びレンジオーバから復帰した時点の出力信号SG2の微分値Bを用いて演算することができる。すなわち、推定積算値ΣNOre_roは次式(1)で与えられる。 A specific aspect of this estimation process will be described with respect to the range over period T2. The integrated value of the NOx concentration in the range over period T2 can be approximated by the estimated integrated value ΣNOre_ro which is a gray portion in FIG. The estimated integrated value ΣNOre_ro is given as an area of a triangle whose base is the range over period T2. The area of the triangle can be calculated by using the range over period T2, the differential value C of the output signal SG2 at the time of range over, and the differential value B of the output signal SG2 at the time of recovery from the range over. That is, the estimated integrated value ΣNOre_ro is given by the following equation (1).
上式(1)において「A」は予め定めた係数(<1.0)である。ちなみに、レンジオーバ期間T2における出力信号SG2の実測値は近似する三角形の頂点部分では鈍るのが一般的である。そこで、この点を考慮して別途実測した計測値等に基づき適正な係数値を決定している。 In the above equation (1), “A” is a predetermined coefficient (<1.0). Incidentally, the measured value of the output signal SG2 in the range over period T2 is generally dull at the apex portion of the approximate triangle. Therefore, considering this point, an appropriate coefficient value is determined based on a measured value or the like measured separately.
ここで、前記三角形の面積Sの求め方を図3に基づき説明しておく。図3は図2の推定積算値ΣNOre_roを近似する三角形を抽出・拡大して示す図である。同図に示すように、当該三角形の面積Sは、頂点から底辺に下ろした垂線で分割された微分値Bが関与する直角三角形の面積S1と、微分値Cが関与する直角三角形の面積S2との和として求められる。ここで、面積S1及び面積S2は次式(2),(3)でそれぞれ与えられる。 Here, how to obtain the area S of the triangle will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a triangle that approximates the estimated integrated value ΣNOre_ro in FIG. 2 extracted and enlarged. As shown in the figure, the area S of the triangle includes an area S1 of a right triangle involving a differential value B divided by a perpendicular line extending from the apex to the base, and an area S2 of a right triangle involving a differential value C. It is calculated as the sum of Here, the area S1 and the area S2 are given by the following equations (2) and (3), respectively.
上式(2),(3)中、Tは面積Sの三角形の底辺(レンジオーバ期間T2に相当する)、tは面積S2の三角形の底辺である。 In the above equations (2) and (3), T is the base of the triangle of area S (corresponding to the range over period T2), and t is the base of the triangle of area S2.
したがって、面積Sは次式(4)のようになる。 Accordingly, the area S is expressed by the following equation (4).
一方、面積S1,S2の三角形の高さは同じであるから次式(5)の関係が成立する。 On the other hand, since the heights of the triangles of the areas S1 and S2 are the same, the relationship of the following equation (5) is established.
上式(4)に上式(5)を代入してtを消去すれば次式(6)のようになる。 Substituting the above equation (5) into the above equation (4) to eliminate t results in the following equation (6).
かくして、上式(6)の右辺に係数Aを掛けてやれば上式(1)が求まる。 Thus, if the right side of the above equation (6) is multiplied by the coefficient A, the above equation (1) is obtained.
以上の演算は、出力信号SG2に基づいてECU7で実行する。すなわち、ECU7は、NOxパージ期間PT1,PT2においてNOxセンサ濃度がNOxセンサ6の測定上限値をオーバした時点及び再度測定上限値内に復帰した時点の出力信号SG2の微分値C,Bと、レンジオーバ期間T1,T2とに基づきレンジオーバ期間T1,T2におけるNOx濃度の積算値の推定を行うことにより推定積算値ΣNOre_roを演算により求める。この推定積算値ΣNOre_roに基づきNOxパージ期間PT1,PT2においてNTC3から放出されたNOxの総量を的確に推定することができる。
The above calculation is executed by the
一方、NOxパージ期間PT1,PT2に放出され且つNOxセンサ6により実測されたNOx濃度の積算値である計測積算値ΣNOre_meは、NOxセンサ6の実測値からNTC3に流入するNOx濃度を差し引いた値の、NOxパージ期間PT1,PT2中の積算値として求めることができる。ここで、NTC3に流入するNOx濃度を表すデータはNOxセンサ5の出力信号SG1としてECU7に供給されている。したがって、出力信号SG1,SG2に基づく所定の減算処理及び積分処理を行うことにより、NOxパージ期間PT1,PT2に放出され且つNOxセンサ6により実測されたNOx濃度の積算値である計測積算値ΣNOre_meをECU7の演算処理で求めることができる。
On the other hand, the measured integrated value ΣNOre_me, which is an integrated value of the NOx concentration released during the NOx purge periods PT1 and PT2 and measured by the
この結果、NOxパージ期間PT1,PT2にNTC3から放出されるNOxの総量を表す放出積算値ΣNOsens_reが計測積算値ΣNOre_meと推定積算値ΣNOre_roの和として次式(7)で求まる。
As a result, the integrated release value ΣNOsens_re representing the total amount of NOx released from the
ところで、NOxセンサ6はLAFS+αの構造をとるため、一般的にNOx濃度とともに空燃比A/F(∝O2濃度)を同時に計測することができる。ここで、図4に示すように、リッチ期間(NOxパージ期間)中に生成されるNH3の濃度はA/Fの関数である。したがって、このことを利用すればNOxパージ期間PT1,PT2におけるNH3濃度の積算値を推定することができる。すなわち、この場合のNH3濃度推定値Cnh3は次式(8)のように表すことができる。
By the way, since the
上式(8)において係数DはNTC3の劣化を考慮したもので、例えばNOx吸蔵量に基づき適宜定めてやれば良い。
In the above equation (8), the coefficient D takes into account the deterioration of the
かくして、NH3が生成されている時間が分かれば、NH3濃度推定値Cnh3の積算値を推定することができ、このようにして求めたNH3濃度推定積算値ΣNOsens_reを計測積算値ΣNOre_meから差し引けば補正計測積算値を求めることができる。ここで、補正計測積算値は、NOxパージ期間PT1,PT2において放出されたNOxの総量に関する真値をより的確に近似したものとなる。 Thus, if the time during which NH 3 is generated is known, the integrated value of the NH 3 concentration estimated value Cnh3 can be estimated, and the NH 3 concentration estimated integrated value ΣNOsens_re thus determined is subtracted from the measured integrated value ΣNOre_me. By subtracting, the corrected measurement integrated value can be obtained. Here, the corrected measurement integrated value is a more accurate approximation of the true value related to the total amount of NOx released in the NOx purge periods PT1 and PT2.
かかる補正処理の詳細を図5に基づき説明しておく。図5はNOxパージ期間におけるNOxセンサの指示値とNH3濃度との関係を示すもので、(a)はNOxパージ期間PT2を例に採りNOxセンサ6によるNOx指示値とNH3濃度との関係を示したグラフ、(b)はNOxパージ期間PT2におけるNOxセンサ6によるNOx指示値とA/F指示値との関係を示すグラフである。同図(a)に示すように、NOxパージ期間PT2になるとNOxセンサ6のNOx指示値は急速に立ち上がった後、立ち下がる特性となる。前述の計測積算値ΣNOre_meはNOxセンサ6のNOxパージ期間PT2における出力信号SG2で囲まれた部分の面積として与えられている。しかしながら、前記面積には、実際には同図(a)に白抜き部分として示すNH3の濃度に依存する面積(NH3濃度推定積算値ΣNOsens_re)が含まれている。かかる面積に対応するNH3濃度推定積算値ΣNOsens_reを求めるには、同図(b)に示すA/F指示値がリッチ側にある期間でNH3濃度推定値Cnh3を積分すれば良い。なお、図5(b)に示すように、NTC3に流入する場合とNTC3から流出する場合とでリッチ状態に移行するタイミングが異なる(流出する場合が遅れる)のは、リッチ運転によりNTC3に流入した排ガス中の成分がNTC3に吸蔵されているO2を消費尽くした後にNH3が生成されるからである。すなわち、リッチ期間の初期においてNTC3に吸着されたO2のパージ期間OPTが存在する。
Details of such correction processing will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the relationship between the indicated value of the NOx sensor and the NH 3 concentration during the NOx purge period. FIG. 5A shows the relationship between the NOx indicated value by the
この結果、補正計測積算値は(ΣNOre_me−ΣCnh3)で与えられる。したがって、NH3濃度推定積算値ΣCnh3を加味した補正放出積算値ΣNOx_reは次式(9)で与えられる。 As a result, the corrected measurement integrated value is given by (ΣNOre_me−ΣCnh3). Therefore, the corrected release integrated value ΣNOx_re taking into account the NH 3 concentration estimated integrated value ΣCnh3 is given by the following equation (9).
なお、NOxセンサ6の出力信号SG2がレンジオーバしていない場合は上式(9)における第2項は当然ゼロである。
When the output signal SG2 of the
ECU7は最終的に上式(9)の補正放出積算値ΣNOx_reをNOxパージ期間PT1,PT2におけるNOxの総放出量として検出する。かかる検出値は、構造上必然的にNOxセンサ6で検出されるNH3濃度の影響を可及的に低減してNOxパージ期間PT1,PT2においてNTC3から放出したNOx濃度を高精度に反映したものとなる。
The
上述の如く本形態によれば、NOx濃度がNOxセンサ6の測定上限値FSを越える場合にはその期間のNOx濃度の積算値を推定するとともに、同時に生成されるNH3の濃度を差し引いて補正放出積算値ΣNOx_reを演算により求めている。ただ、このとき補正放出積算値ΣNOx_reがNTC3におけるNOxの吸蔵量を超えることは通常考えられない。そこで、本形態におけるECU7では、前回(n−1)のNOxパージの終了時点から今回(n)のNOxパージの開始時点に至る迄にNTC3が吸蔵した吸蔵NOx濃度積算値ΣNOx_adと補正放出積算値ΣNOx_reとを比較しており、この結果ΣNOx_ad<ΣNOx_reの場合には、ΣNOx_ad=ΣNOx_reにクリップするようになっている。これによりECU7における推定の適否を検証することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the NOx concentration exceeds the measurement upper limit value FS of the
ここで、吸蔵NOx濃度積算値ΣNOx_adは、例えば図2における網点部分であり、NOxセンサ5の出力信号SG1とNOxセンサ6の出力信号SG2との差を、NOxパージ期間PT1の終了時点からNOxパージ期間PT2の開始時点に至るまでの時間で積分することにより求めることができる。
Here, the stored NOx concentration integrated value ΣNOx_ad is, for example, a halftone dot portion in FIG. 2, and the difference between the output signal SG1 of the
図6はECU7における処理手順を示すフローチャートである。同図に基づき当該処理手順を時系列的に説明する。
1) まず、NTC3から排出されるNOx濃度をNOxセンサ6でモニタする(ステップST1参照)。
2) 次にNOxパージ期間であるか否かを判定する(ステップST2参照)。
3) ステップST2の処理でNOxパージ期間でないと判定された場合には、リーン時の吸蔵NOx濃度積算値ΣNOx_adを求める(ステップST3参照)。
4) ステップST2の処理でNOxパージ期間であると判定された場合にはNOx濃度がNOxセンサ6の計測上限値を超えたか否かを判定する(ステップST4参照)とともに、計測推定値ΣNOre_meを演算する(ステップST5参照)。同時にNOxセンサ6の出力信号SG2の処理によるA/F指示値をモニタする(ステップST6参照)。
5) ステップST4の処理でNOxセンサ6の計測上限値を超えていないと判定された場合はレンジオーバ部が存在しないので、推定積算値ΣNOre_roをゼロと置く(ステップST7参照)。
6) ステップST4の処理でNOxセンサ6の計測上限値を超えていると判定された場合、つまりレンジオーバとなっている場合には、レンジオーバ突入時点の出力信号SG2の微分値、レンジオーバ復帰時点の出力信号SG2の微分値及びレンジオーバ期間をそれぞれ演算する(ステップST8参照)。
7) 次に、ステップST8の演算結果に基づき推定積算値ΣNOre_roを演算により求める(ステップST9及び前式(1)参照)。
8) ステップST6のモニタ結果を受けてNH3濃度推定積算値ΣCnh3を演算する(ステップST10及び前式(8)参照)。
9) ステップST5,7,9,10の演算結果を統合して補正放出積算値ΣNOx_reを演算する(ステップST11及び前式(9)参照)。
10) 吸蔵NOx濃度積算値ΣNOx_adと補正放出積算値ΣNOx_reとを比較してΣNOx_ad<ΣNOx_reの場合には、ΣNOx_ad=ΣNOx_reにクリップするとともに、ΣNOx_ad≧ΣNOx_reの場合にはそのまま最初に戻る(ステップST12及びステップST13参照)。
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure in the
1) First, the NOx concentration discharged from the
2) Next, it is determined whether or not it is a NOx purge period (see step ST2).
3) If it is determined in the process of step ST2 that it is not the NOx purge period, the storage NOx concentration integrated value ΣNOx_ad at the time of lean is obtained (see step ST3).
4) When it is determined in the process of step ST2 that it is the NOx purge period, it is determined whether or not the NOx concentration exceeds the measurement upper limit value of the NOx sensor 6 (see step ST4), and the measurement estimated value ΣNOre_me is calculated. (Refer to step ST5). At the same time, the A / F instruction value obtained by processing the output signal SG2 of the
5) If it is determined in step ST4 that the measurement upper limit value of the
6) When it is determined in step ST4 that the measurement upper limit value of the
7) Next, an estimated integrated value ΣNOre_ro is obtained by calculation based on the calculation result of step ST8 (see step ST9 and the previous equation (1)).
8) Based on the monitoring result of step ST6, the NH 3 concentration estimated integrated value ΣCnh3 is calculated (see step ST10 and the previous equation (8)).
9) The corrected release integrated value ΣNOx_re is calculated by integrating the calculation results of steps ST5, 7, 9, and 10 (see step ST11 and the previous equation (9)).
10) The stored NOx concentration integrated value ΣNOx_ad and the corrected release integrated value ΣNOx_re are compared, and when ΣNOx_ad <ΣNOx_re, the clip is made to ΣNOx_ad = ΣNOx_re, and when ΣNOx_ad ≧ ΣNOx_re, the process returns to the beginning (step ST12 and (See step ST13).
なお、上記演算処理に当っては1乃至数サイクル分の出力信号SG1,SG2をECU7のメモリに記憶させておくのが望ましい。出力信号SG2の微分等、演算に関する所定の処理が容易になるからである。
In the calculation process, it is desirable to store the output signals SG1 and SG2 for one to several cycles in the memory of the
本形態においてはNTC3の上流からNTC3に流入するNOxの濃度をNOxセンサ5で計測しているが、かかる構成に限るものではない。例えば、マップ化したエンジン1の排出NOx推定値を使用することで代替することもできる。また、上記実施の形態ではECU7における演算処理において補正放出積算値ΣNOx_reを用いたが、これに限るものではない。補正放出積算値ΣNOx_reの代わりに補正前の放出積算値ΣNOsens_reを用いても良い。また、吸蔵NOx濃度積算値ΣNOx_adを上限値とすることなく推定を行っても構わない。前者の場合、NH3濃度に起因する計測値の分だけの誤差は発生するとともに、後者の場合、吸蔵NOx濃度積算値ΣNOx_adを超える補正放出積算値ΣNOx_reが出力される懸念はあるが、それでも十分実用に供し得る推定が可能になるからである。
In this embodiment, the NOx concentration flowing into the
本発明の適用対象は内燃機関であればエンジン1の種類(ディーゼルエンジン乃至ガソリンエンジン)は問わない。何れの種類のエンジンであっても適用し得る。
If the application object of this invention is an internal combustion engine, the kind (diesel engine thru | or gasoline engine) of the
さらに、上記実施の形態では排気浄化手段がNTC3で、検出ガスがNOxの場合について説明したが、これに限るものではない。排気浄化手段の排気ガス中の特定成分を媒介として排気浄化手段の良否判定に資する用途等には特別な制限なく適用し得る。 Further, in the above embodiment, the case where the exhaust purification means is NTC3 and the detection gas is NOx has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be applied without special limitation to applications that contribute to the quality determination of the exhaust gas purification means through a specific component in the exhaust gas of the exhaust gas purification means.
本発明は内燃機関を搭載する自動車等の排ガスの処理を行う産業分野で利用することができる。 The present invention can be used in an industrial field where exhaust gas is processed in an automobile or the like equipped with an internal combustion engine.
1 エンジン
2 排気管
3 NTC(NOx吸蔵触媒)
5,6 NOxセンサ
7 ECU
PT1,PT2 NOxパージ期間
SG,SG1,SG2 出力信号
T1,T2 レンジオーバ期間
ΣNOre_ro 推定積算値
ΣNOre_me 計測積算値
ΣNOsens_re 放出積算値
ΣNOsens_re NH3濃度推定積算値
ΣNOx_re 補正放出積算値
ΣNOx_ad 吸蔵NOx濃度積算値
1
5,6
PT1, PT2 NOx purge period SG, SG1, SG2 Output signal T1, T2 Range over period ΣNOre_ro Estimated integrated value ΣNOre_me Measured integrated value ΣNOsens_re Release integrated value ΣNOsens_re NH 3 concentration estimated integrated value ΣNOx_re Corrected release integrated value ΣNOx_ad Occluded NOx concentration integrated value
Claims (4)
前記排気浄化手段で吸蔵した前記特定成分を所定期間離脱させる離脱実行手段と、
前記離脱実行手段が作動する離脱期間に、前記センサの検出値が前記センサの測定可能レンジをオーバした第1時点及び再度前記測定可能レンジ内に復帰した第2時点の前記検出値の各微分値を演算する微分値演算手段と、
前記第1時点から前記第2時点までのレンジオーバ期間を検出する期間検出手段と、
前記微分値演算手段で演算された前記第1時点及び前記第2時点の各微分値と、前記期間検出手段で検出されたレンジオーバ期間に基づき、前記レンジオーバ期間における前記検出値を推定する推定手段と、
前記推定手段の推定結果を用いて前記離脱期間における前記検出値を演算するセンサ検出値演算手段と、
を有することを特徴とする排気浄化手段の排出ガス検出システム。 A sensor for detecting the amount of a specific component in the exhaust gas downstream of the exhaust purification means disposed in the exhaust system of the internal combustion engine;
Detachment execution means for detaching the specific component occluded by the exhaust purification means for a predetermined period;
Different values of the detected values at the first time point when the detected value of the sensor exceeds the measurable range of the sensor and at the second time point when the detected value of the sensor returns to the measurable range again during the leaving period in which the leaving execution unit operates. Differential value calculating means for calculating
Period detecting means for detecting a range over period from the first time point to the second time point;
Estimation that estimates the detected value in the overrange period based on the differential values calculated at the first time point and the second time point by the differential value calculating means and the overrange period detected by the period detecting means. Means,
Sensor detection value calculation means for calculating the detection value in the separation period using the estimation result of the estimation means;
An exhaust gas detection system for exhaust gas purification means.
前記推定手段は、前記検出値の推定値を積算して推定積算値を演算する推定値積算手段を有し、
前記センサ検出値演算手段は、前記推定値積算手段で演算された推定積算値と、前記測定可能レンジ内における前記センサの実測値を積算した実測積算値とを加算して、前記離脱期間における前記検出値を演算することを特徴とする排気浄化手段の排出ガス検出システム。 In the exhaust gas detection system of the exhaust gas purification means according to claim 1,
The estimating means includes estimated value integrating means for calculating an estimated integrated value by integrating the estimated values of the detected values,
The sensor detection value calculating means adds the estimated integrated value calculated by the estimated value integrating means and the measured integrated value obtained by integrating the measured value of the sensor within the measurable range, and An exhaust gas detection system for exhaust gas purification means, wherein a detection value is calculated.
前記推定積算値は、二つの前記微分値と、前記レンジオーバ期間とに基づき決定される三角形の面積に基づいて演算されることを特徴とする排気浄化手段の排出ガス検出システム。 In the exhaust gas detection system of the exhaust gas purification means according to claim 1 or 2,
The exhaust gas detection system of the exhaust gas purification means, wherein the estimated integrated value is calculated based on a triangular area determined based on the two differential values and the range over period.
前記排気浄化手段はNOx吸蔵触媒であり、前記特定成分はNOxであり、前記センサはNOxセンサであり、前記離脱期間は前記NOx吸蔵触媒に吸蔵した前記NOxを放出・還元するNOxパージ期間であることを特徴とする排気浄化手段の排出ガス検出システム。 In the exhaust gas detection system of the exhaust gas purification means according to any one of claims 1 to 3,
The exhaust purification means is a NOx storage catalyst, the specific component is NOx, the sensor is a NOx sensor, and the separation period is a NOx purge period in which the NOx stored in the NOx storage catalyst is released / reduced. An exhaust gas detection system for exhaust purification means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007317744A JP5062415B2 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Exhaust gas detection system for exhaust purification means |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007317744A JP5062415B2 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Exhaust gas detection system for exhaust purification means |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009139288A JP2009139288A (en) | 2009-06-25 |
JP5062415B2 true JP5062415B2 (en) | 2012-10-31 |
Family
ID=40870028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007317744A Active JP5062415B2 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Exhaust gas detection system for exhaust purification means |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5062415B2 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4232524B2 (en) * | 2003-04-25 | 2009-03-04 | 株式会社日立製作所 | Engine control device |
JP2004346793A (en) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
DE10355037B4 (en) * | 2003-11-25 | 2013-10-10 | Robert Bosch Gmbh | Method for optimizing the exhaust gas values of an internal combustion engine |
JP4345484B2 (en) * | 2004-01-06 | 2009-10-14 | いすゞ自動車株式会社 | Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system |
-
2007
- 2007-12-07 JP JP2007317744A patent/JP5062415B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009139288A (en) | 2009-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10119448B2 (en) | Fault diagnosis apparatus for exhaust gas purification system | |
US8495861B2 (en) | Fault detection system for PM trapper | |
JP4872615B2 (en) | Diagnostic device for internal combustion engine | |
US7849672B2 (en) | Failure diagnosis method for reducing agent addition valve | |
EP1473448B1 (en) | Exhaust control device of internal combustion engine | |
US20160251995A1 (en) | Abnormality determination system for an exhaust device | |
EP2052137B1 (en) | Catalyst monitoring system and method | |
JP5007845B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
KR102406226B1 (en) | Method for detecting an error in an scr system by means of an ammonia slip | |
KR20180089301A (en) | Method for detecting an error in an scr system by means of an ammonia slip | |
EP3249186B1 (en) | Exhaust purification system and catalyst regeneration method | |
JP2004293338A (en) | Method for presuming amount of nox occlusion | |
US20060168943A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine and device for implementing the method | |
JP2010031761A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
JP2008019790A (en) | Exhaust emission control system for internal combustion engine | |
CN112739892B (en) | Control device for exhaust gas purification system | |
EP2014888A2 (en) | Method of estimation of the pressure drop between two sections of the exhaust line of an internal combustion engine | |
JP5062415B2 (en) | Exhaust gas detection system for exhaust purification means | |
JP2012026306A (en) | Diagnosis control method of internal combustion engine | |
JP4430629B2 (en) | Failure diagnosis method for reducing agent addition valve | |
JP5225428B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP6636156B2 (en) | Control device for fuel injection device | |
JP2011174426A (en) | Air-fuel ratio control device | |
JP2004308574A (en) | Abnormality detection device of exhaust gas sensor | |
JP4193790B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111102 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111212 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120711 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120724 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5062415 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |