JPH0559935A - 内燃エンジンの触媒劣化防止装置 - Google Patents

内燃エンジンの触媒劣化防止装置

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JPH0559935A
JPH0559935A JP22271591A JP22271591A JPH0559935A JP H0559935 A JPH0559935 A JP H0559935A JP 22271591 A JP22271591 A JP 22271591A JP 22271591 A JP22271591 A JP 22271591A JP H0559935 A JPH0559935 A JP H0559935A
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JP
Japan
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catalyst
temperature
fuel ratio
air
exhaust gas
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Pending
Application number
JP22271591A
Other languages
English (en)
Inventor
Shiro Kumagai
司郎 熊谷
Akio Saito
昭雄 斉藤
Katsuki Nishizawa
勝喜 西沢
Takehisa Fujita
武久 藤田
Nobuyuki Yasuda
安田  信行
Katsuyuki Maeda
勝幸 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp, Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd filed Critical Mitsubishi Motors Corp
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 触媒の熱劣化を防止する。 【構成】 排気路2,4に介装された排ガス浄化用の触
媒5の温度を検出する触媒温度センサ6と、触媒温度セ
ンサ6により検出された触媒温度に基づいて空燃比を制
御するコントローラ20とが配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃エンジンの触媒
劣化防止装置、例えば、触媒コンバータがエンジンの出
口近傍に配設され、触媒の活性化を早めてコールドスタ
ート後に排出される排ガス中の有害物質の低減を図った
内燃エンジン等に好適な、触媒劣化防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃エンジンには、そこから排出される
排ガス中のCO,NOX ,HC等の有害物質を除去する
ため、排気路たとえば排気パイプ内に、三元触媒等から
成る触媒コンバータが介装されている。そして、特に低
温時のコールドスタート後に排出される排ガス中の有害
物質を低減しようとする場合には、触媒コンバータをエ
ンジンの出口近傍に配設し、高温の排ガスに曝されるよ
うにして触媒の温度を出来るだけ早く上昇させ、触媒を
活性化させるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、触媒コンバータをエンジンの出口近傍に配設
して高温の排ガスに曝されるようにすると、今度はエン
ジンの高負荷運転時に、排ガス温度の上昇によって触媒
が早期に熱劣化するという問題がある。本発明はこのよ
うな問題を解決するためになされたもので、コールドス
タート後に排出される排ガス中の有害物質の低減を図る
と共に触媒の熱劣化の防止を図った内燃エンジンの触媒
劣化防止装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の内燃エンジンの触媒劣化防止装置は、排
気路に介装された排ガス浄化用の触媒の温度を検出する
触媒温度検出手段と、前記触媒温度検出手段により検出
された触媒温度に基づいて空燃比を制御する空燃比制御
手段とを備えていることを特徴とする。
【0005】
【作用】上述の内燃エンジンの触媒劣化防止装置におい
て、空燃比制御手段は、触媒温度検出手段により検出さ
れた触媒温度に基づいて空燃比を制御し、好ましくは、
高負荷運転時に触媒温度が所定温度を超えたときに空燃
比のリッチ化を図り、もって、排ガス温度を低下させ
る。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は、本発明の内燃エンジンの触媒劣
化防止装置の具体的構成を示す。図1において符号1
は、内燃エンジン、例えば、燃料噴射式の直列4気筒エ
ンジンを示す。
【0007】この内燃エンジン1のシリンダヘッドは、
その図示しない4個の排気ポートに排気マニホールド2
の分岐部2a,2b,2c,2dが夫々接続されてい
る。そして、分岐部2dには、空燃比センサ3が配設さ
れている。この空燃比センサ3は、例えばリニアO2
ンサ等から成り、排ガス中の酸素濃度を検出し、後述す
るコントローラ20に電気的に接続されて、検出した酸
素濃度をコントローラ20に入力するものである。これ
に基づいてコントローラ20は、後述するように実空燃
比(A/F)O を演算する。なお、空燃比センサ3は排
気マニホールド2の他の部分、例えば分岐部2a,2
b,2cに配設してもよい。
【0008】また、上述した排気マニホールド2の出口
には排気パイプ4が接続され、エンジン1より排出され
る排ガスを車両の後方へ誘導し排気している。この排気
マニホールド2と排気パイプ4とにより排気路が構成さ
れている。排気パイプ4には、触媒コンバータ5が介装
されている。触媒コンバータ5は、排ガス中のCO,N
X ,HCを同時に浄化できる三元触媒コンバータであ
る。そして、触媒コンバータ5は、特に低温時のコール
ドスタート後に排出される上記の有害物質の低減を図る
ために、排気パイプ4の入口近傍に配設され高温の排ガ
スに曝されるようにしている。これにより、触媒の温度
を出来るだけ早く上昇させ触媒を活性化させている。
【0009】触媒コンバータ5には、触媒の温度Tを検
出する触媒温度センサ6がそのベッドセンタ位置に取り
付けられ、後述するコントローラ20に電気的に接続さ
れて、検出した触媒温度Tをコントローラ20に入力す
る。この触媒温度センサ6は、触媒温度検出手段を構成
する。なお、触媒温度センサ6の取付位置は、必ずしも
ベッドセンタに限定されるものではなく、触媒コンバー
タ5内の他の場所でもよい。
【0010】一方、エンジン1のシリンダヘッドの吸気
ポートには、吸気マニホールド7の分岐部7a,7b,
7c,7dが夫々接続されている。そして、吸気マニホ
ールド7の分岐部7a,7b,7c,7dのシリンダヘ
ッド取付け部の近傍には、インジェクタ8が夫々取り付
けられている。インジェクタ8は、図示しない燃料ライ
ンに接続され、圧送されてきた燃料の供給を受けると共
に、後述するコントローラ20に電気的に接続され、コ
ントローラ20に制御されて所要量の燃料を噴射する。
【0011】次に、吸気マニホールド7の入口には、ス
ロットルバルブ9が配設されている。スロットルバルブ
9は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に対応し
て弁開度を変化させ吸気流量を変化させるもので、これ
によりエンジンの出力が制御される。また、スロットル
バルブ9には図示しないスロットルポジションセンサが
配設され、スロットルポジションセンサは後述するコン
トローラ20に電気的に接続され、スロットルバルブ9
の弁開度をコントローラ20に入力する。
【0012】また、スロットルバルブ9の上流の吸気ダ
クト10内には、エアフローセンサ11が介装されてい
る。エアフローセンサ11は、例えばカルマン型,熱線
型等の流量センサから成り、吸気流量Qを検出すると共
に後述するコントローラ20に電気的に接続され、検出
した吸気流量Qをコントローラ20に入力する。次に、
コントローラ20は、エアフローセンサ11から入力さ
れる吸気流量Q,スロットルポジションセンサから入力
されるスロットルバルブ9の弁開度,空燃比センサ3か
ら入力される酸素濃度,触媒温度センサ6から入力され
る触媒温度T,その他必要とする変数に基づいて最適な
空燃比(A/F)を演算し、これによりインジェクタ8
を制御して所要量の燃料が吸気マニフォールド7の分岐
部7a,7b,7c,7dの出口近傍に噴射させる。こ
のコントローラ20は、空燃比制御手段を構成する。
【0013】次に、コントローラ20による触媒劣化防
止制御の手順を、図2,3を参照して説明する。先ず、
コントローラ20は、エアフローセンサ11が検出した
吸気流量Qを読み込む(ステップS10)。次に、ステ
ップS10で読み込んだ吸気流量Qが、所定流量Q0
超えているか否かを判定する(ステップS20)。
【0014】ここで、吸気流量の所定流量Q0 とは、内
燃エンジン1が高負荷運転状態にあることを示す判別の
吸気流量である。ステップS20の判定が否定(No)
の場合には、内燃エンジン1が高負荷運転状態にはない
と判定され、次に、空燃比(A/F)が、本触媒劣化防
止制御が実施されない場合に適用される通常の空燃比
(A/F)N に設定される(ステップS30)。ここ
で、通常の空燃比(A/F)N とは、出力重視の回転域
においては最大出力が得られるような空燃比に設定さ
れ、また、燃費重視の回転域においては上記の最大出力
が得られる空燃比よりややリーンな、つまりやや大きな
値の空燃比に設定されている。但し、この通常の空燃比
(A/F)N は、以上に限定されることなく適宜に設定
することができる。
【0015】また、ステップS20の判定が肯定(Ye
s)の場合には、次に、触媒温度センサ6が検出した触
媒温度Tを読み込む(ステップS40)。そして、ステ
ップS40で読み込んだ触媒温度Tが、所定温度T0
超えているか否かを判定する(ステップS50)。ここ
で、触媒の所定温度T0 とは、このまま内燃エンジン1
の高負荷運転を続けていった場合に触媒を熱劣化させる
判別の触媒温度である。
【0016】ステップS50の判定が否定の場合には、
次に、空燃比(A/F)が上述した通常の空燃比(A/
F)N に設定される(ステップS30)。また、ステッ
プS50の判定が肯定の場合には、次に、空燃比センサ
3が検出した排ガス中の酸素濃度を読み込む(ステップ
S60)。そして、ステップS50で読み込んだ排ガス
中の酸素濃度により、所要の演算式に基づいて実燃比
(A/F)A が演算される(ステップS70)。
【0017】次に、ステップS70で演算した実燃比
(A/F)A とステップS40で読み込んだ触媒温度T
とに基づいて、次式(1)により、空燃比(A/F)が
演算される(ステップS80)。この空燃比(A/F)
は、触媒の熱劣化を防止するために、上述した通常の空
燃比(A/F)N よりリッチな空燃比として設定される
ものである。
【0018】 (A/F)=(A/F)A −k・(T−TO ) ・・・(1) ここで、TO およびkは夫々、上述した触媒の所定温度
0 および、触媒温度Tと触媒の所定温度T0 との温度
差を空燃比の補正量Δ(A/F)に変換するための変換
係数である。すなわち、吸気流量Qが所定流量QO を超
え、且つ、触媒温度Tが所定温度T 0 を超えるとき、空
燃比(A/F)はリッチ化され、実空燃比(A/F)A
より小さな値に設定される。
【0019】そして次に、(1)式により演算された空
燃比(A/F)が、空燃比のクリップ値(A/F)C
満であるか否かが判定される(ステップS90)。ここ
で、空燃比のクリップ値(A/F)C とは、オーバーリ
ッチ化を防止するために設定された空燃比の下限値であ
り、次式(2)で示されるように、上述した吸気流量Q
とエンジンの回転数Nとの関数で設定されている。
【0020】 (A/F)C =f(Q,N) ・・・(2) ステップS90の判定が肯定の場合には、ステップS8
0で演算された空燃比(A/F)が空燃比のクリップ値
(A/F)C に置き換えられる(ステップS100)。
このようにステップS30,80または100で設定さ
れた空燃比(A/F)に基づいて、コントローラ20は
各インジェクタ8に指令信号を出力し、燃料噴射を実行
する(ステップS110)。
【0021】この結果、排ガス温度は低減され、もって
触媒温度も低減されて触媒の熱劣化が防止される。これ
により、当該ルーチンは終了し、プログラムはリターン
される。なお、本発明の内燃エンジンの触媒劣化装置
は、上述した一実施例に限定されず、種々の変形が可能
である。
【0022】例えば、上述した実施例では、リニアO2
センサ等から成る空燃比センサ3を配設し、これにより
排ガス中の酸素濃度を検出して(ステップS60)、実
空燃比(A/F)A を演算していた(ステップS7
0)。しかしながら、リニアO2 センサ等から成る空燃
比センサ3は一般的に極めて高価である。このため、コ
スト削減の観点から、コントローラ20が自ら出力する
インジェクタ8への指令信号のパルス巾等から、コント
ローラ20に燃料流量Wを検出させ、この検出した燃料
流量Wと、エアフローセンサ11により検出されステッ
プS10で読み込んだ吸気流量Qとに基づいて、次式
(3)により、実空燃比(A/F)A を演算させるよう
にしてもよい。
【0023】 (A/F)A =Q/W ・・・(3) この場合には、コントローラ20により実行される触媒
劣化防止制御の手順は図4,5に示されるようになり、
ステップS62で燃料流量Wの検出が行われる。その他
のステップS10〜50,70〜110については、上
述した図2,3で示した触媒劣化防止制御の手順と同様
なので、その説明を省略する。
【0024】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の内
燃エンジンの触媒劣化防止装置において、空燃比制御手
段は、触媒温度検出手段により検出された触媒温度に基
づいて空燃比を制御し、好ましくは、高負荷運転時に触
媒温度が所定温度を超えたときに空燃比のリッチ化を図
り排ガス温度を低下させるので、高負荷運転時の触媒の
温度を低下させ、もって、触媒の熱劣化を防止すること
ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の内燃エンジンの触媒劣化防止装置の具
体的構成を示すブロック図である。
【図2】図1中のコントローラ20により実行される触
媒劣化防止制御の、手順の一部を示すフローチャートで
ある。
【図3】図1中のコントローラ20により実行される触
媒劣化防止制御の、手順の残部を示すフローチャートで
ある。
【図4】図1中のコントローラ20により実行される別
構成の触媒劣化防止制御の、手順の一部を示すフローチ
ャートである。
【図5】図1中のコントローラ20により実行される別
構成の触媒劣化防止制御の、手順の残部を示すフローチ
ャートである。
【符号の説明】
1 内燃エンジン 2 排気マニホールド(排気路) 3 空燃比センサ 4 排気パイプ(排気路) 5 触媒コンバータ(触媒) 6 触媒温度センサ(触媒温度検出手段) 7 吸気マニホールド 8 インジェクタ 9 スロットルバルブ 11 エアフローセンサ 20 コントローラ20(空燃比制御手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西沢 勝喜 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 藤田 武久 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 安田 信行 京都府京都市右京区太秦巽町1番地 三菱 自動車エンジニアリング株式会社京都事業 所内 (72)発明者 前田 勝幸 京都府京都市右京区太秦巽町1番地 三菱 自動車エンジニアリング株式会社京都事業 所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気路に介装された排ガス浄化用の触媒
    の温度を検出する触媒温度検出手段と、前記触媒温度検
    出手段により検出された触媒温度に基づいて空燃比を制
    御する空燃比制御手段とを備えていることを特徴とする
    内燃エンジンの触媒劣化防止装置。
JP22271591A 1991-09-03 1991-09-03 内燃エンジンの触媒劣化防止装置 Pending JPH0559935A (ja)

Priority Applications (1)

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JP22271591A JPH0559935A (ja) 1991-09-03 1991-09-03 内燃エンジンの触媒劣化防止装置

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JP22271591A JPH0559935A (ja) 1991-09-03 1991-09-03 内燃エンジンの触媒劣化防止装置

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JPH0559935A true JPH0559935A (ja) 1993-03-09

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ID=16786774

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JP22271591A Pending JPH0559935A (ja) 1991-09-03 1991-09-03 内燃エンジンの触媒劣化防止装置

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JP (1) JPH0559935A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182097A (ja) * 1997-09-04 1999-03-26 Mazda Motor Corp エンジンの制御装置
EP1081346A2 (en) * 1999-08-30 2001-03-07 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust emission control device of internal combustion engine
US6237330B1 (en) * 1998-04-15 2001-05-29 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust purification device for internal combustion engine

Cited By (5)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990727