JPH0797941A - 希薄燃焼式内燃機関の制御方法 - Google Patents
希薄燃焼式内燃機関の制御方法Info
- Publication number
- JPH0797941A JPH0797941A JP24263293A JP24263293A JPH0797941A JP H0797941 A JPH0797941 A JP H0797941A JP 24263293 A JP24263293 A JP 24263293A JP 24263293 A JP24263293 A JP 24263293A JP H0797941 A JPH0797941 A JP H0797941A
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- Japan
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- fuel ratio
- air
- lean
- internal combustion
- combustion engine
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、所要の運転条件下ではストイキオ
よりもリーンでの希薄燃焼運転を行なう希薄燃焼式内燃
機関の制御方法に関し、リーン運転時におけるNOx浄
化を効果的に行なえるようにすることを目的とする。 【構成】 希薄燃焼式内燃機関の排気系に、希薄燃焼状
態で運転すると時間経過とともにNOx浄化効率が低下
するがストイキオまたはリッチでの運転状態に切り替え
るとNOx浄化効率が回復するような特性を有するNO
x浄化部材をそなえ、希薄燃焼運転中において、NOx
浄化部材のNOx浄化効率が低下すると、一時的にスト
イキオまたはリッチでの運転状態に切り替えるように構
成する。
よりもリーンでの希薄燃焼運転を行なう希薄燃焼式内燃
機関の制御方法に関し、リーン運転時におけるNOx浄
化を効果的に行なえるようにすることを目的とする。 【構成】 希薄燃焼式内燃機関の排気系に、希薄燃焼状
態で運転すると時間経過とともにNOx浄化効率が低下
するがストイキオまたはリッチでの運転状態に切り替え
るとNOx浄化効率が回復するような特性を有するNO
x浄化部材をそなえ、希薄燃焼運転中において、NOx
浄化部材のNOx浄化効率が低下すると、一時的にスト
イキオまたはリッチでの運転状態に切り替えるように構
成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所要の運転条件下では
理論空燃比よりも希薄側空燃比での希薄燃焼運転を行な
う希薄燃焼式内燃機関の制御方法に関する。
理論空燃比よりも希薄側空燃比での希薄燃焼運転を行な
う希薄燃焼式内燃機関の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、所要の運転条件下では理論空燃比
(ストイキオ)よりも希薄側空燃比(リーン)での希薄
燃焼運転を行なう希薄燃焼式内燃機関(所謂リーンバー
ンエンジン)が提供されている。そして、かかるリーン
バーンエンジンでは、排ガス対策として、排気系に三元
触媒を設置している。
(ストイキオ)よりも希薄側空燃比(リーン)での希薄
燃焼運転を行なう希薄燃焼式内燃機関(所謂リーンバー
ンエンジン)が提供されている。そして、かかるリーン
バーンエンジンでは、排ガス対策として、排気系に三元
触媒を設置している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のリーンバーンエンジンにおける排ガス対策で
は、加速時等、ストイキオで運転する場合は、三元触媒
が機能して排ガスを浄化するが、定常走行時等、リーン
状態で運転する場合は、三元触媒が機能せず、特に排ガ
ス中のNOx成分が増加する。
うな従来のリーンバーンエンジンにおける排ガス対策で
は、加速時等、ストイキオで運転する場合は、三元触媒
が機能して排ガスを浄化するが、定常走行時等、リーン
状態で運転する場合は、三元触媒が機能せず、特に排ガ
ス中のNOx成分が増加する。
【0004】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、リーン運転時におけるNOx浄化を効果的に
行なえるようにした、希薄燃焼式内燃機関の制御方法を
提供することを目的とする。
たもので、リーン運転時におけるNOx浄化を効果的に
行なえるようにした、希薄燃焼式内燃機関の制御方法を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の希薄
燃焼式内燃機関の制御方法は、希薄燃焼式内燃機関の排
気系に、希薄燃焼状態で運転すると時間経過とともにN
Ox浄化効率が低下するが該理論空燃比または該理論空
燃比よりも過濃側空燃比での運転状態に切り替えるとN
Ox浄化効率が回復するような特性を有するNOx浄化
部材をそなえ、該希薄燃焼運転中において、該NOx浄
化部材のNOx浄化効率が低下すると、一時的に該理論
空燃比または該過濃側空燃比での運転状態に切り替える
ことを特徴としている。
燃焼式内燃機関の制御方法は、希薄燃焼式内燃機関の排
気系に、希薄燃焼状態で運転すると時間経過とともにN
Ox浄化効率が低下するが該理論空燃比または該理論空
燃比よりも過濃側空燃比での運転状態に切り替えるとN
Ox浄化効率が回復するような特性を有するNOx浄化
部材をそなえ、該希薄燃焼運転中において、該NOx浄
化部材のNOx浄化効率が低下すると、一時的に該理論
空燃比または該過濃側空燃比での運転状態に切り替える
ことを特徴としている。
【0006】
【作用】上述の本発明の希薄燃焼式内燃機関の制御方法
では、希薄燃焼運転中において、該NOx浄化部材のN
Ox浄化効率が低下すると、一時的に該理論空燃比また
は該過濃側空燃比での運転状態に切り替えることが行な
われる。すると、NOx浄化部材は、低下していたNO
x浄化効率を回復する。
では、希薄燃焼運転中において、該NOx浄化部材のN
Ox浄化効率が低下すると、一時的に該理論空燃比また
は該過濃側空燃比での運転状態に切り替えることが行な
われる。すると、NOx浄化部材は、低下していたNO
x浄化効率を回復する。
【0007】
【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の希薄燃焼式内燃機関の制御方法について説明すると、
図1は本方法を実施するための装置の制御ブロック図、
図2は本方法を実施するためのエンジンシステムを示す
全体構成図、図3は本方法を実施するためのエンジンシ
ステムの制御系を示すハードブロック図、図4は本方法
を説明するためのフローチャート、図5は本方法を説明
するためのタイムチャート、図6はNOx浄化部材の特
性図、図7は10モード,15モード走行時の特性図で
ある。
の希薄燃焼式内燃機関の制御方法について説明すると、
図1は本方法を実施するための装置の制御ブロック図、
図2は本方法を実施するためのエンジンシステムを示す
全体構成図、図3は本方法を実施するためのエンジンシ
ステムの制御系を示すハードブロック図、図4は本方法
を説明するためのフローチャート、図5は本方法を説明
するためのタイムチャート、図6はNOx浄化部材の特
性図、図7は10モード,15モード走行時の特性図で
ある。
【0008】さて、本方法を実施するための自動車用の
エンジンは、所要の運転条件下では理論空燃比(ストイ
キオ)よりも希薄側空燃比(リーン)での希薄燃焼運転
(リーンバーン運転)を行なうリーンバーンエンジンと
して構成されているが、このエンジンシステムは、図2
に示すようになる。すなわち、この図2において、エン
ジン(内燃機関)1は、その燃焼室2に通じる吸気通路
3および排気通路4を有しており、吸気通路3と燃焼室
2とは吸気弁5によって連通制御されるとともに、排気
通路4と燃焼室2とは排気弁6によって連通制御される
ようになっている。
エンジンは、所要の運転条件下では理論空燃比(ストイ
キオ)よりも希薄側空燃比(リーン)での希薄燃焼運転
(リーンバーン運転)を行なうリーンバーンエンジンと
して構成されているが、このエンジンシステムは、図2
に示すようになる。すなわち、この図2において、エン
ジン(内燃機関)1は、その燃焼室2に通じる吸気通路
3および排気通路4を有しており、吸気通路3と燃焼室
2とは吸気弁5によって連通制御されるとともに、排気
通路4と燃焼室2とは排気弁6によって連通制御される
ようになっている。
【0009】また、吸気通路3には、その上流側から順
に、エアクリーナ7,スロットル弁8および電磁式燃料
噴射弁(インジェクタ)9が設けられており、排気通路
4には、その上流側から順に、NOx浄化部材100,
三元触媒10および図示しないマフラ(消音器)が設け
られている。ここで、NOx浄化部材100は、希薄燃
焼状態で運転すると時間経過とともにNOx浄化効率が
低下するがストイキオまたはストイキオよりも過濃側空
燃比(リッチ)での運転状態に切り替えるとNOx浄化
効率が回復するような特性(図6参照)を有するもの
で、このNOx浄化部材100は、上記のような特性を
得るために次のような特徴を有している。
に、エアクリーナ7,スロットル弁8および電磁式燃料
噴射弁(インジェクタ)9が設けられており、排気通路
4には、その上流側から順に、NOx浄化部材100,
三元触媒10および図示しないマフラ(消音器)が設け
られている。ここで、NOx浄化部材100は、希薄燃
焼状態で運転すると時間経過とともにNOx浄化効率が
低下するがストイキオまたはストイキオよりも過濃側空
燃比(リッチ)での運転状態に切り替えるとNOx浄化
効率が回復するような特性(図6参照)を有するもの
で、このNOx浄化部材100は、上記のような特性を
得るために次のような特徴を有している。
【0010】すなわち、NOx浄化部材100は、一般
的には、ハニカム担体に触媒活性成分と耐火性無機酸化
物とを含有してなるものを担持して構成される。例え
ば、触媒活性成分は、白金,パラジウムよりなる群から
選ばれた少なくとも1種の貴金属およびカリウム,ナト
リウム,ルビジウム,セシウムよりなる群から選ばれた
少なくとも1種のアルカリ金属からなる触媒活性成分と
ジルコニア,チタニア,アルミナ,アルミナ−チタニ
ア,アルミナ−ジルコニア,チタニア−ジルコニアより
なる群から選ばれた少なくとも1種の耐火性無機酸化物
とを含有するものである。
的には、ハニカム担体に触媒活性成分と耐火性無機酸化
物とを含有してなるものを担持して構成される。例え
ば、触媒活性成分は、白金,パラジウムよりなる群から
選ばれた少なくとも1種の貴金属およびカリウム,ナト
リウム,ルビジウム,セシウムよりなる群から選ばれた
少なくとも1種のアルカリ金属からなる触媒活性成分と
ジルコニア,チタニア,アルミナ,アルミナ−チタニ
ア,アルミナ−ジルコニア,チタニア−ジルコニアより
なる群から選ばれた少なくとも1種の耐火性無機酸化物
とを含有するものである。
【0011】また、NOx浄化部材100の形態として
は、ハニカム状のコージェライト質担体に上記の構成成
分を担持したものである。さらに、白金,パラジウムよ
りなる群から選ばれた少なくとも1種の貴金属量は、担
体1リットル当たり0.1〜10gである。カリウム,
ナトリウム,ルビジウム,セシウムよりなる群から選ば
れた少なくとも1種のアルカリ金属の使用量は、担体1
リットル当たり1〜30gである。上記の耐火性無機酸
化物は、通常、粉末状であり、そのBET比表面積は、
50〜300m2 /gであり、その使用量は、担体1リ
ットル当たり100〜300gである。
は、ハニカム状のコージェライト質担体に上記の構成成
分を担持したものである。さらに、白金,パラジウムよ
りなる群から選ばれた少なくとも1種の貴金属量は、担
体1リットル当たり0.1〜10gである。カリウム,
ナトリウム,ルビジウム,セシウムよりなる群から選ば
れた少なくとも1種のアルカリ金属の使用量は、担体1
リットル当たり1〜30gである。上記の耐火性無機酸
化物は、通常、粉末状であり、そのBET比表面積は、
50〜300m2 /gであり、その使用量は、担体1リ
ットル当たり100〜300gである。
【0012】NOx浄化部材100の調製としては、通
常の調製方法でもできるが、例えば以下の方法がある。
貴金属を含有する水溶液と耐火性無機酸化物とを混合し
た後、乾燥および焼成し、貴金属担持耐火性酸化物の粉
体を得る。この粉体を湿式粉砕し、水性スラリーを得、
このスラリーを担体に被覆した後、乾燥および焼成す
る。さらに、スラリーを被覆した担体をアルカリ金属の
水溶液に浸漬した後、乾燥および焼成する。
常の調製方法でもできるが、例えば以下の方法がある。
貴金属を含有する水溶液と耐火性無機酸化物とを混合し
た後、乾燥および焼成し、貴金属担持耐火性酸化物の粉
体を得る。この粉体を湿式粉砕し、水性スラリーを得、
このスラリーを担体に被覆した後、乾燥および焼成す
る。さらに、スラリーを被覆した担体をアルカリ金属の
水溶液に浸漬した後、乾燥および焼成する。
【0013】また、三元触媒10は、ストイキオ運転状
態で、CO,HC,NOxを浄化するもので、公知のも
のである。さらに、スロットル弁8は、ワイヤケーブル
を介してアクセルペダル(図示せず)に連結されてお
り、このアクセルペダルの踏込み量に応じて開度を調整
されるようになっている。
態で、CO,HC,NOxを浄化するもので、公知のも
のである。さらに、スロットル弁8は、ワイヤケーブル
を介してアクセルペダル(図示せず)に連結されてお
り、このアクセルペダルの踏込み量に応じて開度を調整
されるようになっている。
【0014】従って、スロットル弁8の開度に応じ、エ
アクリーナ7を通じて吸入された空気が吸気マニホール
ド部分でインジェクタ9からの燃料と適宜の空燃比とな
るように混合されて、燃焼室2へ供給されるようになっ
ている。また、このエンジン1の運転状態を制御するた
めに、種々のセンサが設けられている。図2に示すよう
に、まず、エアクリーナ7を通過した吸気が吸気通路3
内に流入する部分には、吸入空気量をカルマン渦情報か
ら検出するエアフローセンサ(吸気量センサ)17や吸
気温センサ18,大気圧センサ19がそなえられてい
る。
アクリーナ7を通じて吸入された空気が吸気マニホール
ド部分でインジェクタ9からの燃料と適宜の空燃比とな
るように混合されて、燃焼室2へ供給されるようになっ
ている。また、このエンジン1の運転状態を制御するた
めに、種々のセンサが設けられている。図2に示すよう
に、まず、エアクリーナ7を通過した吸気が吸気通路3
内に流入する部分には、吸入空気量をカルマン渦情報か
ら検出するエアフローセンサ(吸気量センサ)17や吸
気温センサ18,大気圧センサ19がそなえられてい
る。
【0015】また、吸気通路3におけるスロットル弁8
の配設部分には、スロットル弁8の開度を検出するポテ
ンショメータ式のスロットルポジションセンサ20のほ
かに、アイドルスイッチ21がそなえられている。さら
に、排気通路4側におけるNOx浄化部材100の上流
側部分に、排気ガス中の酸素濃度(O2 濃度)を空燃比
リーン側において線形に検出するリニア酸素濃度センサ
(以下、単に「リニアO2 センサ」という)22がそな
えられるほか、その他のセンサとして、エンジン1用の
冷却水の温度を検出する水温センサ23や、図3に示す
クランク角度を検出するクランク角センサ24(このク
ランク角センサ24はエンジン回転数Neを検出する回
転数センサとしての機能も兼ねている)などがそなえら
れている。
の配設部分には、スロットル弁8の開度を検出するポテ
ンショメータ式のスロットルポジションセンサ20のほ
かに、アイドルスイッチ21がそなえられている。さら
に、排気通路4側におけるNOx浄化部材100の上流
側部分に、排気ガス中の酸素濃度(O2 濃度)を空燃比
リーン側において線形に検出するリニア酸素濃度センサ
(以下、単に「リニアO2 センサ」という)22がそな
えられるほか、その他のセンサとして、エンジン1用の
冷却水の温度を検出する水温センサ23や、図3に示す
クランク角度を検出するクランク角センサ24(このク
ランク角センサ24はエンジン回転数Neを検出する回
転数センサとしての機能も兼ねている)などがそなえら
れている。
【0016】そして、これらのセンサやスイッチからの
検出信号は、図3に示すような電子制御ユニット(EC
U)25へ入力されるようになっている。ここで、この
ECU25のハードウェア構成は、図3に示すようにな
るが、このECU25は、その主要部としてCPU(演
算装置)26をそなえており、このCPU26には、吸
気温センサ18,大気圧センサ19,スロットルポジシ
ョンセンサ20,リニアO2 センサ22,水温センサ2
3等からの検出信号が、入力インタフェース28および
アナログ/ディジタルコンバータ29を介して入力され
る。
検出信号は、図3に示すような電子制御ユニット(EC
U)25へ入力されるようになっている。ここで、この
ECU25のハードウェア構成は、図3に示すようにな
るが、このECU25は、その主要部としてCPU(演
算装置)26をそなえており、このCPU26には、吸
気温センサ18,大気圧センサ19,スロットルポジシ
ョンセンサ20,リニアO2 センサ22,水温センサ2
3等からの検出信号が、入力インタフェース28および
アナログ/ディジタルコンバータ29を介して入力され
る。
【0017】また、CPU26には、エアフローセンサ
17,クランク角センサ24,車速センサ30等からの
検出信号が、入力インタフェース35を介して直接入力
される。さらに、CPU26は、バスラインを介して、
プログラムデータや固定値データのほか各種データを記
憶するROM(記憶手段)36や更新して順次書き替え
られるRAM37との間でデータの授受を行なうように
なっている。
17,クランク角センサ24,車速センサ30等からの
検出信号が、入力インタフェース35を介して直接入力
される。さらに、CPU26は、バスラインを介して、
プログラムデータや固定値データのほか各種データを記
憶するROM(記憶手段)36や更新して順次書き替え
られるRAM37との間でデータの授受を行なうように
なっている。
【0018】また、CPU26による演算の結果、EC
U25からは、エンジン1の運転状態を制御するための
信号、例えば、燃料噴射制御信号,点火時期制御信号等
の各種制御信号が出力されるようになっている。ここ
で、燃料噴射制御(空燃比制御)信号は、CPU26か
ら噴射ドライバ39を介して、インジェクタ9を駆動さ
せるためのインジェクタソレノイド9a(正確にはイン
ジェクタソレノイド9a用のトランジスタ)へ出力され
るようになっており、点火時期制御信号は、CPU26
から点火ドライバ40を介して、パワートランジスタ4
1へ出力され、このパワートランジスタ41から点火コ
イル42を介しディストリビュータ43により各点火プ
ラグ16に順次火花を発生させるようになっている。
U25からは、エンジン1の運転状態を制御するための
信号、例えば、燃料噴射制御信号,点火時期制御信号等
の各種制御信号が出力されるようになっている。ここ
で、燃料噴射制御(空燃比制御)信号は、CPU26か
ら噴射ドライバ39を介して、インジェクタ9を駆動さ
せるためのインジェクタソレノイド9a(正確にはイン
ジェクタソレノイド9a用のトランジスタ)へ出力され
るようになっており、点火時期制御信号は、CPU26
から点火ドライバ40を介して、パワートランジスタ4
1へ出力され、このパワートランジスタ41から点火コ
イル42を介しディストリビュータ43により各点火プ
ラグ16に順次火花を発生させるようになっている。
【0019】今、燃料噴射制御(空燃比制御)に着目す
ると、この燃料噴射制御(インジェクタ駆動時間制御)
のために、ECU25は、図1に示すように、基本駆動
時間決定手段50,空燃比補正係数設定手段51,リー
ン空燃比補正係数設定手段52,リッチ/ストイキオ空
燃比補正係数設定手段53,その他補正係数設定手段5
4,デッドタイム補正手段55,選択手段56,57の
機能をそなえており、更にリーン運転条件判定手段5
8,切替制御手段59の機能も有している。
ると、この燃料噴射制御(インジェクタ駆動時間制御)
のために、ECU25は、図1に示すように、基本駆動
時間決定手段50,空燃比補正係数設定手段51,リー
ン空燃比補正係数設定手段52,リッチ/ストイキオ空
燃比補正係数設定手段53,その他補正係数設定手段5
4,デッドタイム補正手段55,選択手段56,57の
機能をそなえており、更にリーン運転条件判定手段5
8,切替制御手段59の機能も有している。
【0020】ここで、基本駆動時間決定手段50は、イ
ンジェクタ9のための基本駆動時間TB を決定するもの
で、このため、この基本駆動時間決定手段50はエアフ
ローセンサ17からの吸入空気量A情報とクランク角セ
ンサ(エンジン回転数センサ)24からのエンジン回転
数N情報とからエンジン1回転あたりの吸入空気量A/
N情報を求め、この情報に基づき基本駆動時間TB を決
定するようになっている。
ンジェクタ9のための基本駆動時間TB を決定するもの
で、このため、この基本駆動時間決定手段50はエアフ
ローセンサ17からの吸入空気量A情報とクランク角セ
ンサ(エンジン回転数センサ)24からのエンジン回転
数N情報とからエンジン1回転あたりの吸入空気量A/
N情報を求め、この情報に基づき基本駆動時間TB を決
定するようになっている。
【0021】空燃比補正係数設定手段51は、運転状態
に応じて空燃比をリッチまたはストイキオにするための
空燃比補正係数K1を設定するものである。リーン空燃
比補正係数設定手段52は、空燃比をリーンにするため
の空燃比補正係数KLを設定するもので、リッチ/スト
イキオ空燃比補正係数設定手段53は空燃比をリッチ
(またはストイキオ)にするための空燃比補正係数K2
を設定するものである。
に応じて空燃比をリッチまたはストイキオにするための
空燃比補正係数K1を設定するものである。リーン空燃
比補正係数設定手段52は、空燃比をリーンにするため
の空燃比補正係数KLを設定するもので、リッチ/スト
イキオ空燃比補正係数設定手段53は空燃比をリッチ
(またはストイキオ)にするための空燃比補正係数K2
を設定するものである。
【0022】その他補正係数設定手段54は、エンジン
冷却水温,吸気温,大気圧等に応じた補正係数Kを設定
するものである。また、デッドタイム補正手段55はバ
ッテリ電圧に応じて駆動時間を補正するためデッドタイ
ム(無効時間)TD を設定するものである。選択手段5
6は、リーン空燃比補正係数設定手段52からの空燃比
補正係数KLまたはリッチ/ストイキオ空燃比補正係数
設定手段53からの空燃比補正係数K2のいずれかを選
択するもので、選択手段57は、空燃比補正係数設定手
段52からの空燃比補正係数K1または選択手段56か
らの空燃比補正係数KL若しくはK2のいずれかを選択
するものである。
冷却水温,吸気温,大気圧等に応じた補正係数Kを設定
するものである。また、デッドタイム補正手段55はバ
ッテリ電圧に応じて駆動時間を補正するためデッドタイ
ム(無効時間)TD を設定するものである。選択手段5
6は、リーン空燃比補正係数設定手段52からの空燃比
補正係数KLまたはリッチ/ストイキオ空燃比補正係数
設定手段53からの空燃比補正係数K2のいずれかを選
択するもので、選択手段57は、空燃比補正係数設定手
段52からの空燃比補正係数K1または選択手段56か
らの空燃比補正係数KL若しくはK2のいずれかを選択
するものである。
【0023】リーン運転条件判定手段58は、リーンバ
ーン運転を行なうことができる条件が成立したかどうか
を判定するもので、切替制御手段59は、リーン運転条
件判定手段58での判定結果及び内蔵するタイマでの経
時情報に基づいて、選択手段56,57の切替制御を行
なうものである。そして、燃料噴射時間TINJ は、TB
×K1×K+TD 又はTB ×KL×K+TD 又はTB ×
K2×K+TD のいずれかとなり、この時間TINJ で燃
料が噴射されるようになっているのである。
ーン運転を行なうことができる条件が成立したかどうか
を判定するもので、切替制御手段59は、リーン運転条
件判定手段58での判定結果及び内蔵するタイマでの経
時情報に基づいて、選択手段56,57の切替制御を行
なうものである。そして、燃料噴射時間TINJ は、TB
×K1×K+TD 又はTB ×KL×K+TD 又はTB ×
K2×K+TD のいずれかとなり、この時間TINJ で燃
料が噴射されるようになっているのである。
【0024】次に、上記のようにNOx浄化部材100
や三元触媒10を排気系に有するリーンバーンエンジン
における燃料噴射制御(空燃比制御)について、図4に
示すフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ
A1で、A/Nやエンジン回転数Neや冷却水温Tw等
を読み込んで、ステップA2で、リーン運転条件が成立
したかどうかを判定する。かかる判定はリーン運転条件
判定手段58にて行なわれる。最初は、リーン運転条件
が成立していないので、ステップA3で、タイマ値TB
を0にし、ステップA4で、リッチ化フラグをリセット
し、ステップA5で、運転状態に応じて空燃比をリッチ
またはストイキオにするための空燃比補正係数K1を設
定する。この空燃比補正係数K1の設定は、空燃比補正
係数設定手段51にて行なわれる。これにより、TB ×
K1×K+TD で決まる燃料噴射時間TINJ で燃料が噴
射され、その結果、エンジン1はリッチまたはストイキ
オの状態で運転される。
や三元触媒10を排気系に有するリーンバーンエンジン
における燃料噴射制御(空燃比制御)について、図4に
示すフローチャートを用いて説明する。まず、ステップ
A1で、A/Nやエンジン回転数Neや冷却水温Tw等
を読み込んで、ステップA2で、リーン運転条件が成立
したかどうかを判定する。かかる判定はリーン運転条件
判定手段58にて行なわれる。最初は、リーン運転条件
が成立していないので、ステップA3で、タイマ値TB
を0にし、ステップA4で、リッチ化フラグをリセット
し、ステップA5で、運転状態に応じて空燃比をリッチ
またはストイキオにするための空燃比補正係数K1を設
定する。この空燃比補正係数K1の設定は、空燃比補正
係数設定手段51にて行なわれる。これにより、TB ×
K1×K+TD で決まる燃料噴射時間TINJ で燃料が噴
射され、その結果、エンジン1はリッチまたはストイキ
オの状態で運転される。
【0025】その後、ステップA2で、リーン運転条件
が成立すると、ステップA2でYESルートをとって、
ステップA6で、リッチ化フラグセットかどうかを判定
する。この場合、ステップA4でリッチ化フラグリセッ
トにされているから、NOルートをとって、ステップA
7で、A/Nやエンジン回転数Neに応じたNOx浄化
部材性能低下時間tbを設定し、ステップA8で、タイ
マ値TBが設定時間tbを越えたかどうかを判定する。
もし、越えていない場合は、ステップA8で、NOルー
トをとって、ステップA9で、空燃比をリーンにするた
めの空燃比補正係数KLを設定する。この空燃比補正係
数KLの設定は、リーン空燃比補正係数設定手段52に
て行なわれる。そして、このとき、選択手段56,57
は空燃比補正係数KLを選択するように切り替わってい
る。これにより、TB ×KL×K+TD で決まる燃料噴
射時間TINJ で燃料が噴射され、その結果、エンジン1
はリーンバーン状態で運転される。
が成立すると、ステップA2でYESルートをとって、
ステップA6で、リッチ化フラグセットかどうかを判定
する。この場合、ステップA4でリッチ化フラグリセッ
トにされているから、NOルートをとって、ステップA
7で、A/Nやエンジン回転数Neに応じたNOx浄化
部材性能低下時間tbを設定し、ステップA8で、タイ
マ値TBが設定時間tbを越えたかどうかを判定する。
もし、越えていない場合は、ステップA8で、NOルー
トをとって、ステップA9で、空燃比をリーンにするた
めの空燃比補正係数KLを設定する。この空燃比補正係
数KLの設定は、リーン空燃比補正係数設定手段52に
て行なわれる。そして、このとき、選択手段56,57
は空燃比補正係数KLを選択するように切り替わってい
る。これにより、TB ×KL×K+TD で決まる燃料噴
射時間TINJ で燃料が噴射され、その結果、エンジン1
はリーンバーン状態で運転される。
【0026】このとき、排気通路4に設けられたNOx
浄化部材100は、時間経過とともにNOx浄化効率が
低下してきている。そして、ステップA8で、タイマ値
TBが設定時間tbを越えると、ステップA10で、タ
イマ値TBを0にし、ステップA11で、リッチ化フラ
グをセットし、ステップA12で、空燃比をリッチ(ま
たはストイキオ)にするための空燃比補正係数K2を設
定する。この空燃比補正係数K2の設定は、リッチ/ス
トイキオ空燃比補正係数設定手段53にて行なわれる。
勿論このとき、選択手段56,57は空燃比補正係数K
2を選択するように切り替わっている。その後も、リー
ン運転条件が成立しているとすると、その後は、ステッ
プA6でYESルートをとり、ステップA13で、設定
時間tn(一定時間:例えば数秒)が経過したかどうか
を判定する。最初はまだ経過していないので、ステップ
A12で、空燃比をリッチ(またはストイキオ)にする
ための空燃比補正係数K2を設定する。このような処理
は設定時間tnが経過するまで行なわれる。これによ
り、リ−ンバーン状態での運転中に、NOx浄化部材性
能低下時間tbが経過すると、設定時間tnの間、TB
×K2×K+TD で決まる燃料噴射時間TINJ で燃料が
噴射され、その結果、この間、エンジン1は、リッチ
(またはストイキオ)の状態で運転される。
浄化部材100は、時間経過とともにNOx浄化効率が
低下してきている。そして、ステップA8で、タイマ値
TBが設定時間tbを越えると、ステップA10で、タ
イマ値TBを0にし、ステップA11で、リッチ化フラ
グをセットし、ステップA12で、空燃比をリッチ(ま
たはストイキオ)にするための空燃比補正係数K2を設
定する。この空燃比補正係数K2の設定は、リッチ/ス
トイキオ空燃比補正係数設定手段53にて行なわれる。
勿論このとき、選択手段56,57は空燃比補正係数K
2を選択するように切り替わっている。その後も、リー
ン運転条件が成立しているとすると、その後は、ステッ
プA6でYESルートをとり、ステップA13で、設定
時間tn(一定時間:例えば数秒)が経過したかどうか
を判定する。最初はまだ経過していないので、ステップ
A12で、空燃比をリッチ(またはストイキオ)にする
ための空燃比補正係数K2を設定する。このような処理
は設定時間tnが経過するまで行なわれる。これによ
り、リ−ンバーン状態での運転中に、NOx浄化部材性
能低下時間tbが経過すると、設定時間tnの間、TB
×K2×K+TD で決まる燃料噴射時間TINJ で燃料が
噴射され、その結果、この間、エンジン1は、リッチ
(またはストイキオ)の状態で運転される。
【0027】これにより、排気通路4に設けられたNO
x浄化部材100のNOx浄化効率が回復する。そし
て、設定時間tnが経過すると、ステップA13でYE
Sルートをとり、ステップA14で、リッチ化フラグを
リセットして、空燃比をリーンにするための空燃比補正
係数KLを設定する(ステップA9)。勿論このとき、
選択手段56,57は空燃比補正係数KLを選択するよ
うに切り替わる。これにより、再度、TB ×KL×K+
TD で決まる燃料噴射時間TINJ で燃料が噴射され、そ
の結果、エンジン1はリーンバーン状態での運転を再開
する。
x浄化部材100のNOx浄化効率が回復する。そし
て、設定時間tnが経過すると、ステップA13でYE
Sルートをとり、ステップA14で、リッチ化フラグを
リセットして、空燃比をリーンにするための空燃比補正
係数KLを設定する(ステップA9)。勿論このとき、
選択手段56,57は空燃比補正係数KLを選択するよ
うに切り替わる。これにより、再度、TB ×KL×K+
TD で決まる燃料噴射時間TINJ で燃料が噴射され、そ
の結果、エンジン1はリーンバーン状態での運転を再開
する。
【0028】このときはNOx浄化部材100のNOx
浄化効率は回復しているので、再度リーンバーン運転を
行なっても、NOx浄化を期待できる。以降は、リ−ン
バーン状態での運転が継続している場合に、同様の処理
を繰り返すため、リ−ンバーン運転中においては、設定
時間tbが経過する毎に、一時的に即ちtn時間だけ、
エンジン1はリッチ(またはストイキオ)の状態での運
転に切り替えられる。
浄化効率は回復しているので、再度リーンバーン運転を
行なっても、NOx浄化を期待できる。以降は、リ−ン
バーン状態での運転が継続している場合に、同様の処理
を繰り返すため、リ−ンバーン運転中においては、設定
時間tbが経過する毎に、一時的に即ちtn時間だけ、
エンジン1はリッチ(またはストイキオ)の状態での運
転に切り替えられる。
【0029】これにより、排気通路4に設けられたNO
x浄化部材100は、リーンバーン運転中において、時
間経過とともにNOx浄化効率が低下するが、設定時間
tbが経過する毎に、NOx浄化効率を回復せしめられ
る。その結果、NOx浄化部材100による浄化性能を
十分に保持することができる。ここで、上記リーンバー
ン運転中の空燃比変化とNOx浄化率との関係を車速一
定として示すと、図5に示すようになる。
x浄化部材100は、リーンバーン運転中において、時
間経過とともにNOx浄化効率が低下するが、設定時間
tbが経過する毎に、NOx浄化効率を回復せしめられ
る。その結果、NOx浄化部材100による浄化性能を
十分に保持することができる。ここで、上記リーンバー
ン運転中の空燃比変化とNOx浄化率との関係を車速一
定として示すと、図5に示すようになる。
【0030】なお、リーン運転条件が成立していない図
6に示すような10モード,15モード走行時の運転又
は一般走行時においては、自然に加減速を繰り返すた
め、設定空燃比はリッチ/ストイキオとリーンと変化
し、NOx浄化部材100による浄化性能は自然に回復
する。また、上記実施例では、NOx浄化部材100の
下流側に、三元触媒10を配置しているが、この三元触
媒10の代わりに、酸化触媒を配置してもよく、更に
は、NOx浄化部材100の上流側に、三元触媒10又
は酸化触媒を配置することもできる。
6に示すような10モード,15モード走行時の運転又
は一般走行時においては、自然に加減速を繰り返すた
め、設定空燃比はリッチ/ストイキオとリーンと変化
し、NOx浄化部材100による浄化性能は自然に回復
する。また、上記実施例では、NOx浄化部材100の
下流側に、三元触媒10を配置しているが、この三元触
媒10の代わりに、酸化触媒を配置してもよく、更に
は、NOx浄化部材100の上流側に、三元触媒10又
は酸化触媒を配置することもできる。
【0031】さらに、リーンバーン運転中において、N
Ox浄化部材100のNOx浄化効率が低下する時間
(設定時間)tbが経過する毎に、一時的にストイキオ
またはリッチでの運転状態に切り替えるようにする代わ
りに、リーンバーン運転中において、実際にNOx浄化
部材100のNOx浄化効率が低下したことが検出され
ると、一時的にストイキオまたはリッチでの運転状態に
切り替えるようにすることも勿論できる。この場合、リ
ーンバーン運転中におけるNOx浄化部材100のNO
x浄化効率低下度は、リニアO2 センサ22等の入力を
基にコンピュータのベースマップにより又はNOxセン
サのようなもので検出する。
Ox浄化部材100のNOx浄化効率が低下する時間
(設定時間)tbが経過する毎に、一時的にストイキオ
またはリッチでの運転状態に切り替えるようにする代わ
りに、リーンバーン運転中において、実際にNOx浄化
部材100のNOx浄化効率が低下したことが検出され
ると、一時的にストイキオまたはリッチでの運転状態に
切り替えるようにすることも勿論できる。この場合、リ
ーンバーン運転中におけるNOx浄化部材100のNO
x浄化効率低下度は、リニアO2 センサ22等の入力を
基にコンピュータのベースマップにより又はNOxセン
サのようなもので検出する。
【0032】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の希薄燃焼
式内燃機関の制御方法によれば、所要の運転条件下では
理論空燃比よりも希薄側空燃比での希薄燃焼運転を行な
う希薄燃焼式内燃機関において、その排気系に、希薄燃
焼状態で運転すると時間経過とともにNOx浄化効率が
低下するが該理論空燃比または該理論空燃比よりも過濃
側空燃比での運転状態に切り替えるとNOx浄化効率が
回復するような特性を有するNOx浄化部材をそなえ、
該希薄燃焼運転中において、該NOx浄化部材のNOx
浄化効率が低下すると、一時的に該理論空燃比または該
過濃側空燃比での運転状態に切り替えることが行なわれ
るので、NOx浄化部材は、希薄燃焼運転中において、
時間経過とともにNOx浄化効率が低下していっても、
周期的又は一時的に、NOx浄化効率を回復せしめら
れ、その結果、NOx浄化部材による浄化性能を十分に
保持できる利点がある。
式内燃機関の制御方法によれば、所要の運転条件下では
理論空燃比よりも希薄側空燃比での希薄燃焼運転を行な
う希薄燃焼式内燃機関において、その排気系に、希薄燃
焼状態で運転すると時間経過とともにNOx浄化効率が
低下するが該理論空燃比または該理論空燃比よりも過濃
側空燃比での運転状態に切り替えるとNOx浄化効率が
回復するような特性を有するNOx浄化部材をそなえ、
該希薄燃焼運転中において、該NOx浄化部材のNOx
浄化効率が低下すると、一時的に該理論空燃比または該
過濃側空燃比での運転状態に切り替えることが行なわれ
るので、NOx浄化部材は、希薄燃焼運転中において、
時間経過とともにNOx浄化効率が低下していっても、
周期的又は一時的に、NOx浄化効率を回復せしめら
れ、その結果、NOx浄化部材による浄化性能を十分に
保持できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての希薄燃焼式内燃機関
の制御方法を実施するための装置の制御ブロック図であ
る。
の制御方法を実施するための装置の制御ブロック図であ
る。
【図2】本方法を実施するためのエンジンシステムを示
す全体構成図である。
す全体構成図である。
【図3】本方法を実施するためのエンジンシステムの制
御系を示すハードブロック図である。
御系を示すハードブロック図である。
【図4】本方法を説明するためのフローチャートであ
る。
る。
【図5】本方法を説明するためのタイムチャートであ
る。
る。
【図6】NOx浄化部材の特性図である。
【図7】10モード,15モード走行時の特性図であ
る。
る。
1 エンジン(内燃機関) 2 燃焼室 3 吸気通路 4 排気通路 5 吸気弁 6 排気弁 7 エアクリーナ 8 スロットル弁 9 電磁式燃料噴射弁(インジェクタ) 9a インジェクタソレノイド 10 三元触媒 16 点火プラグ 17 エアフローセンサ(吸気量センサ) 18 吸気温センサ 19 大気圧センサ 20 スロットルポジションセンサ 21 アイドルスイッチ 22 リニアO2 センサ 23 水温センサ 24 クランク角センサ(エンジン回転数センサ) 25 電子制御ユニット(ECU) 26 CPU(演算装置) 28 入力インタフェース 29 アナログ/ディジタルコンバータ 30 車速センサ 35 入力インタフェース 36 ROM(記憶手段) 37 RAM 39 噴射ドライバ 40 点火ドライバ 41 パワートランジスタ 42 点火コイル 43 ディストリビュータ 50 基本駆動時間決定手段 51 空燃比補正係数設定手段 52 リーン空燃比補正係数設定手段 53 リッチ/ストイキオ空燃比補正係数設定手段 54 その他補正係数設定手段 55 デッドタイム補正手段 56,57 選択手段 58 リーン運転条件判定手段 59 切替制御手段 100 NOx浄化部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古賀 一雄 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 児玉 嘉明 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 三林 大介 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 堀 正雄 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒触媒研究所内 (72)発明者 乾 哲 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒触媒研究所内 (72)発明者 土谷 一雄 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒触媒研究所内
Claims (1)
- 【請求項1】 所要の運転条件下では理論空燃比よりも
希薄側空燃比での希薄燃焼運転を行なう希薄燃焼式内燃
機関において、その排気系に、希薄燃焼状態で運転する
と時間経過とともにNOx浄化効率が低下するが該理論
空燃比または該理論空燃比よりも過濃側空燃比での運転
状態に切り替えるとNOx浄化効率が回復するような特
性を有するNOx浄化部材をそなえ、 該希薄燃焼運転中において、該NOx浄化部材のNOx
浄化効率が低下すると、一時的に該理論空燃比または該
過濃側空燃比での運転状態に切り替えることを特徴とす
る、希薄燃焼式内燃機関の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24263293A JPH0797941A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 希薄燃焼式内燃機関の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24263293A JPH0797941A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 希薄燃焼式内燃機関の制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0797941A true JPH0797941A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=17091945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24263293A Pending JPH0797941A (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 希薄燃焼式内燃機関の制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0797941A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6370868B1 (en) | 2000-04-04 | 2002-04-16 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for purge cycle management of a lean NOx trap |
US6389803B1 (en) | 2000-08-02 | 2002-05-21 | Ford Global Technologies, Inc. | Emission control for improved vehicle performance |
US6490856B2 (en) | 2000-03-17 | 2002-12-10 | Ford Global Technologies, Inc. | Control for improved vehicle performance |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24263293A patent/JPH0797941A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6490856B2 (en) | 2000-03-17 | 2002-12-10 | Ford Global Technologies, Inc. | Control for improved vehicle performance |
US6370868B1 (en) | 2000-04-04 | 2002-04-16 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for purge cycle management of a lean NOx trap |
US6389803B1 (en) | 2000-08-02 | 2002-05-21 | Ford Global Technologies, Inc. | Emission control for improved vehicle performance |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030729 |