JPH11343902A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPH11343902A JPH11343902A JP10151407A JP15140798A JPH11343902A JP H11343902 A JPH11343902 A JP H11343902A JP 10151407 A JP10151407 A JP 10151407A JP 15140798 A JP15140798 A JP 15140798A JP H11343902 A JPH11343902 A JP H11343902A
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0835—Hydrocarbons
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/0295—Control according to the amount of oxygen that is stored on the exhaust gas treating apparatus
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
- F02D2200/0814—Oxygen storage amount
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 三元触媒の下流側にＨＣ吸着材を備えた内燃
機関において、ＨＣ脱離前の高負荷運転時に、三元触媒
の酸素ストレージ量を必要量に維持しつつ出力不足やＮ
Ｏｘ排出を抑制する。 【解決手段】 機関運転状態を検出する運転状態検出手
段と、三元触媒の酸素ストレージ量を演算する酸素スト
レージ量演算手段と、運転状態に基づいて空燃比を制御
する空燃比制御手段とを設け、空燃比制御手段を、ＨＣ
脱離開始前の所定の高負荷運転域にて三元触媒の酸素ス
トレージ量があらかじめ定めた目標値となるように空燃
比を制御するように構成し、ＨＣ脱離前の高負荷運転時
に三元触媒の酸素ストレージ量を維持するのに必要な限
度で空燃比を希薄化するようにはかる。
機関において、ＨＣ脱離前の高負荷運転時に、三元触媒
の酸素ストレージ量を必要量に維持しつつ出力不足やＮ
Ｏｘ排出を抑制する。 【解決手段】 機関運転状態を検出する運転状態検出手
段と、三元触媒の酸素ストレージ量を演算する酸素スト
レージ量演算手段と、運転状態に基づいて空燃比を制御
する空燃比制御手段とを設け、空燃比制御手段を、ＨＣ
脱離開始前の所定の高負荷運転域にて三元触媒の酸素ス
トレージ量があらかじめ定めた目標値となるように空燃
比を制御するように構成し、ＨＣ脱離前の高負荷運転時
に三元触媒の酸素ストレージ量を維持するのに必要な限
度で空燃比を希薄化するようにはかる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気中に
含まれるＨＣ（炭化水素成分）を吸着する機能を有する
触媒を備えた内燃機関の空燃比制御装置に関する。
含まれるＨＣ（炭化水素成分）を吸着する機能を有する
触媒を備えた内燃機関の空燃比制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と解決すべき課題】内燃機関の排気通路に
三元触媒とともにその下流側にＨＣ吸着機能を有する触
媒を介装したものが知られている（公知文献としては例
えば特開平７−１４４１１９号公報参照）。これは、三
元触媒が活性温度に達していない冷間始動後の運転時に
生じるＨＣを一時的にＨＣ吸着触媒に吸着しておき、そ
の後三元触媒が活性温度に達したときに空燃比を希薄化
して酸素過剰雰囲気を形成し、温度上昇にともなってＨ
Ｃ吸着触媒から離脱してきたＨＣを触媒により酸化処理
するというものである。
三元触媒とともにその下流側にＨＣ吸着機能を有する触
媒を介装したものが知られている（公知文献としては例
えば特開平７−１４４１１９号公報参照）。これは、三
元触媒が活性温度に達していない冷間始動後の運転時に
生じるＨＣを一時的にＨＣ吸着触媒に吸着しておき、そ
の後三元触媒が活性温度に達したときに空燃比を希薄化
して酸素過剰雰囲気を形成し、温度上昇にともなってＨ
Ｃ吸着触媒から離脱してきたＨＣを触媒により酸化処理
するというものである。
【０００３】ところで、三元触媒に適用されるＰｔ，Ｒ
ｈ，Ｐｄ等の触媒金属層には酸素を保持するストレージ
機能があり、特にこの機能を強化するために酸化セリウ
ム等の酸素ストレージ量の多い助触媒を併用したものに
おいては多量の酸素が触媒内に保持されるので、このス
トレージ酸素の作用により触媒の転化効率がより高めら
れるという特徴がある。この酸素ストレージ量は、酸素
過剰の希薄空燃比の雰囲気で多くなり、酸素不足の濃空
燃比の雰囲気下では減少する特性がある。
ｈ，Ｐｄ等の触媒金属層には酸素を保持するストレージ
機能があり、特にこの機能を強化するために酸化セリウ
ム等の酸素ストレージ量の多い助触媒を併用したものに
おいては多量の酸素が触媒内に保持されるので、このス
トレージ酸素の作用により触媒の転化効率がより高めら
れるという特徴がある。この酸素ストレージ量は、酸素
過剰の希薄空燃比の雰囲気で多くなり、酸素不足の濃空
燃比の雰囲気下では減少する特性がある。
【０００４】しかしながら、このような三元触媒の酸素
ストレージ作用に原因して、運転状態によっては上記Ｈ
Ｃ吸着触媒が有効に機能しないことがある。冷間始動後
のアイドル運転状態で希薄空燃比を維持すれば三元触媒
の酸素ストレージ量は確保されるわけであるが、ＨＣ処
理が完了する以前の暖機過程で運転者の空吹かしや発進
・加速操作等により機関負荷が上昇すると、このときの
空燃比の濃化により三元触媒から酸素が放出されてしま
う。その後に空燃比を希薄化しても上流側に位置する三
元触媒に再び酸素が確保されるまでの間、下流側のＨＣ
吸着触媒が酸素過剰雰囲気になるまでに時間的遅れが生
じ、一時的にＨＣ吸着触媒に十分な酸素を供給できなく
なる。この結果、触媒温度の上昇に伴い脱離したＨＣを
十分に酸化することができず、それだけ排出ＨＣ量が増
えてしまうわけである。この問題を解決するためには負
荷増大時においても希薄空燃比を維持することが考えら
れるが、そうすると出力が確保できず、ＮＯｘ排出量も
増大してしまうという問題が生じる。
ストレージ作用に原因して、運転状態によっては上記Ｈ
Ｃ吸着触媒が有効に機能しないことがある。冷間始動後
のアイドル運転状態で希薄空燃比を維持すれば三元触媒
の酸素ストレージ量は確保されるわけであるが、ＨＣ処
理が完了する以前の暖機過程で運転者の空吹かしや発進
・加速操作等により機関負荷が上昇すると、このときの
空燃比の濃化により三元触媒から酸素が放出されてしま
う。その後に空燃比を希薄化しても上流側に位置する三
元触媒に再び酸素が確保されるまでの間、下流側のＨＣ
吸着触媒が酸素過剰雰囲気になるまでに時間的遅れが生
じ、一時的にＨＣ吸着触媒に十分な酸素を供給できなく
なる。この結果、触媒温度の上昇に伴い脱離したＨＣを
十分に酸化することができず、それだけ排出ＨＣ量が増
えてしまうわけである。この問題を解決するためには負
荷増大時においても希薄空燃比を維持することが考えら
れるが、そうすると出力が確保できず、ＮＯｘ排出量も
増大してしまうという問題が生じる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項１の発明では、機関排気通路に、三元触媒
を、その下流側にＨＣ吸着材と触媒とを備えた処理装置
を、それぞれ介装した内燃機関において、機関運転状態
を検出する運転状態検出手段と、三元触媒の酸素ストレ
ージ量を演算する酸素ストレージ量演算手段と、運転状
態に基づいて空燃比を制御する空燃比制御手段とを設
け、前記空燃比制御手段は、ＨＣ吸着材のＨＣ脱離開始
前の所定の高負荷運転域にて三元触媒の酸素ストレージ
量があらかじめ定めた目標値となるように空燃比を制御
するように構成したものとする。
に、請求項１の発明では、機関排気通路に、三元触媒
を、その下流側にＨＣ吸着材と触媒とを備えた処理装置
を、それぞれ介装した内燃機関において、機関運転状態
を検出する運転状態検出手段と、三元触媒の酸素ストレ
ージ量を演算する酸素ストレージ量演算手段と、運転状
態に基づいて空燃比を制御する空燃比制御手段とを設
け、前記空燃比制御手段は、ＨＣ吸着材のＨＣ脱離開始
前の所定の高負荷運転域にて三元触媒の酸素ストレージ
量があらかじめ定めた目標値となるように空燃比を制御
するように構成したものとする。
【０００６】請求項２の発明は、上記請求項１の発明の
酸素ストレージ量の目標値を、その飽和値近傍に設定し
たものとする。
酸素ストレージ量の目標値を、その飽和値近傍に設定し
たものとする。
【０００７】請求項３の発明は、上記請求項１の発明の
空燃比制御手段を、所定の低負荷運転域にて空燃比を理
論空燃比よりも大の希薄空燃比に制御するように構成し
たものとする。
空燃比制御手段を、所定の低負荷運転域にて空燃比を理
論空燃比よりも大の希薄空燃比に制御するように構成し
たものとする。
【０００８】請求項４の発明は、上記請求項３の発明の
三元触媒としてＮＯｘ吸蔵材を有するものとする。
三元触媒としてＮＯｘ吸蔵材を有するものとする。
【０００９】請求項５の発明は、上記請求項１の発明の
空燃比制御手段を、酸素ストレージ量の目標値と演算値
との差に基づき、演算値が目標値に対して小であるほど
空燃比を大に制御するように構成したものとする。
空燃比制御手段を、酸素ストレージ量の目標値と演算値
との差に基づき、演算値が目標値に対して小であるほど
空燃比を大に制御するように構成したものとする。
【００１０】
【作用・効果】上記請求項１以下の各発明によれば、Ｈ
Ｃ脱離前の暖機中に運転者が発進操作等をしたときのよ
うに高負荷運転状態となった場合、三元触媒の目標酸素
ストレージ量を維持するのに必要な限度で空燃比が希薄
側に制御される。酸素ストレージ量が目標値に維持され
ている限りは理論空燃比付近での運転も可能であるの
で、高負荷時の出力性能を損なわず、かつＮＯｘの排出
量を抑制しつつ、爾後のＨＣ処理を有効に行わせること
ができる。
Ｃ脱離前の暖機中に運転者が発進操作等をしたときのよ
うに高負荷運転状態となった場合、三元触媒の目標酸素
ストレージ量を維持するのに必要な限度で空燃比が希薄
側に制御される。酸素ストレージ量が目標値に維持され
ている限りは理論空燃比付近での運転も可能であるの
で、高負荷時の出力性能を損なわず、かつＮＯｘの排出
量を抑制しつつ、爾後のＨＣ処理を有効に行わせること
ができる。
【００１１】酸素ストレージ量の目標値を請求項２の発
明のように飽和値近傍に設定することで三元触媒には常
に十分な量の酸素ストレージ量を確保することができ
る。なお目標値を低くすればそれだけ高負荷時に濃側な
いしは理論空燃比付近の空燃比で運転できる機会が増え
るので出力性能の面では有利となる。
明のように飽和値近傍に設定することで三元触媒には常
に十分な量の酸素ストレージ量を確保することができ
る。なお目標値を低くすればそれだけ高負荷時に濃側な
いしは理論空燃比付近の空燃比で運転できる機会が増え
るので出力性能の面では有利となる。
【００１２】請求項３の発明のように低負荷域で希薄空
燃比運転を行うことにより、三元触媒の酸素ストレージ
量を最大限に確保しておくことが可能になり、これによ
り負荷が増大したときの空燃比希薄化を最小限にできる
ので、出力や排気性能の面で有利となる。なお希薄空燃
比運転ではＮＯｘが排出されるおそれがあるが、アイド
リングでの排出量は微量であるので、むしろ三元触媒の
酸素ストレージ量を確保しておくために希薄空燃比に制
御するほうが得策である。ただし、請求項４の発明のよ
うに三元触媒にＮＯｘ吸蔵材を適用することによりこの
ような低負荷での希薄空燃比運転状態でのＮＯｘの排出
を確実に防止することが可能である。
燃比運転を行うことにより、三元触媒の酸素ストレージ
量を最大限に確保しておくことが可能になり、これによ
り負荷が増大したときの空燃比希薄化を最小限にできる
ので、出力や排気性能の面で有利となる。なお希薄空燃
比運転ではＮＯｘが排出されるおそれがあるが、アイド
リングでの排出量は微量であるので、むしろ三元触媒の
酸素ストレージ量を確保しておくために希薄空燃比に制
御するほうが得策である。ただし、請求項４の発明のよ
うに三元触媒にＮＯｘ吸蔵材を適用することによりこの
ような低負荷での希薄空燃比運転状態でのＮＯｘの排出
を確実に防止することが可能である。
【００１３】請求項５の発明のように、酸素ストレージ
量の目標値と演算値との差に基づき、演算値が目標値に
対して小であるほど空燃比を大に制御するようにすれ
ば、酸素ストレージ量の変化に対して過不足のない適切
な空燃比に制御して、酸素ストレージ量を確実に維持し
つつ良好な機関性能を確保することができる。
量の目標値と演算値との差に基づき、演算値が目標値に
対して小であるほど空燃比を大に制御するようにすれ
ば、酸素ストレージ量の変化に対して過不足のない適切
な空燃比に制御して、酸素ストレージ量を確実に維持し
つつ良好な機関性能を確保することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１５】図１において、１は火花点火式の内燃機
関、２はその吸気通路、３は排気通路である。４は吸気
通路２の途中に設けられたエアフロメータ、５と６は同
じくスロットル弁とその開度を検出するためのスロット
ル開度センサである。７は吸入ポート部に燃料を噴射供
給する電磁燃料噴射弁、８は点火栓である。
関、２はその吸気通路、３は排気通路である。４は吸気
通路２の途中に設けられたエアフロメータ、５と６は同
じくスロットル弁とその開度を検出するためのスロット
ル開度センサである。７は吸入ポート部に燃料を噴射供
給する電磁燃料噴射弁、８は点火栓である。
【００１６】９と１０はそれぞれ排気通路３の途中に介
装された三元触媒と処理装置としてのＨＣ吸着触媒であ
る。ＨＣ吸着触媒１０は、ゼオライト等のＨＣ吸着材の
被覆層を触媒担体に形成した三元触媒または酸化触媒か
らなっている。三元触媒９は始動後にできるだけ早期に
活性温度に達するように排気マニホールド３Ａの出口付
近に設けらるとともに、ＨＣ吸着触媒１０は図示したよ
うに三元触媒９の後段側に近接して設けられている。１
１は三元触媒の入口側に設けられた空燃比センサ、１２
は触媒温度を検出する温度センサである。１３はエアフ
ロメータ４からの吸入空気量信号や図示しないクランク
角センサからの回転信号に基づいて空燃比や点火時期を
制御するコントローラである。
装された三元触媒と処理装置としてのＨＣ吸着触媒であ
る。ＨＣ吸着触媒１０は、ゼオライト等のＨＣ吸着材の
被覆層を触媒担体に形成した三元触媒または酸化触媒か
らなっている。三元触媒９は始動後にできるだけ早期に
活性温度に達するように排気マニホールド３Ａの出口付
近に設けらるとともに、ＨＣ吸着触媒１０は図示したよ
うに三元触媒９の後段側に近接して設けられている。１
１は三元触媒の入口側に設けられた空燃比センサ、１２
は触媒温度を検出する温度センサである。１３はエアフ
ロメータ４からの吸入空気量信号や図示しないクランク
角センサからの回転信号に基づいて空燃比や点火時期を
制御するコントローラである。
【００１７】本発明の特徴は、このような三元触媒９と
ＨＣ吸着触媒１０とを備えた内燃機関において、ＨＣ脱
離前の暖機過程において負荷が増大した場合において三
元触媒の酸素ストレージ量を保持するのに必要最小限の
希薄空燃比に制御するようにした点にある。次にこの制
御の一例を図２に示した流れ図に沿って説明する。
ＨＣ吸着触媒１０とを備えた内燃機関において、ＨＣ脱
離前の暖機過程において負荷が増大した場合において三
元触媒の酸素ストレージ量を保持するのに必要最小限の
希薄空燃比に制御するようにした点にある。次にこの制
御の一例を図２に示した流れ図に沿って説明する。
【００１８】図２は上記コントローラ１３により周期的
に実行される空燃比制御ルーチンである。この空燃比制
御ではまず、機関始動後に機関回転数、吸入空気量、冷
却水温、触媒温度等の運転状態信号を検出し（ステップ
２０１）、次に触媒温度Ｔｃをセンサ信号または推定演
算により求めると共に目標当量比ＴＦＢＹＡを設定する
（ステップ２０２，２０３）。なお機関が始動完爆する
までは着火性を高めて始動性を良くするために理論空燃
比よりも若干濃い始動空燃比となるように空燃比が制御
されるが、このときに生じる未燃ＨＣはＨＣ吸着触媒１
０のＨＣ吸着層に一時的に吸着され、大気中への放出が
防止される。目標当量比ＴＦＢＹＡは空燃比の逆数に比
例する設定値であり、後述する空燃比制御の目標値とな
るものである。
に実行される空燃比制御ルーチンである。この空燃比制
御ではまず、機関始動後に機関回転数、吸入空気量、冷
却水温、触媒温度等の運転状態信号を検出し（ステップ
２０１）、次に触媒温度Ｔｃをセンサ信号または推定演
算により求めると共に目標当量比ＴＦＢＹＡを設定する
（ステップ２０２，２０３）。なお機関が始動完爆する
までは着火性を高めて始動性を良くするために理論空燃
比よりも若干濃い始動空燃比となるように空燃比が制御
されるが、このときに生じる未燃ＨＣはＨＣ吸着触媒１
０のＨＣ吸着層に一時的に吸着され、大気中への放出が
防止される。目標当量比ＴＦＢＹＡは空燃比の逆数に比
例する設定値であり、後述する空燃比制御の目標値とな
るものである。
【００１９】次に、触媒温度ＴｃがＨＣ脱離温度Ｔｃ１
に達したか否かを検出し、もしＴｃ≧Ｔｃ１のときには
次にＨＣ脱離中であるかを判定し、脱離中であればＨＣ
脱離状態に応じた目標当量比ＴＦＢＹＡを設定し、脱離
完了していれば通常時の空燃比制御に移行する（ステッ
プ２０４，２０９，２１０，２１１）。ＨＣの脱離量は
例えば吸入空気量と触媒温度の関数として推定演算でき
るので、この演算結果に基づいて、前記目標当量比ＴＦ
ＢＹＡをＨＣの脱離に必要な最適の空燃比が得られるよ
うな値に設定することができる。また、ＨＣの吸着量
は、例えば燃料噴射量または吸入空気量と既知の吸着効
率の関数として推定できるので、これと前記のようにし
て算出した脱離量とを比較することによりＨＣの脱離を
完了したか否かを正確に判定することができる。
に達したか否かを検出し、もしＴｃ≧Ｔｃ１のときには
次にＨＣ脱離中であるかを判定し、脱離中であればＨＣ
脱離状態に応じた目標当量比ＴＦＢＹＡを設定し、脱離
完了していれば通常時の空燃比制御に移行する（ステッ
プ２０４，２０９，２１０，２１１）。ＨＣの脱離量は
例えば吸入空気量と触媒温度の関数として推定演算でき
るので、この演算結果に基づいて、前記目標当量比ＴＦ
ＢＹＡをＨＣの脱離に必要な最適の空燃比が得られるよ
うな値に設定することができる。また、ＨＣの吸着量
は、例えば燃料噴射量または吸入空気量と既知の吸着効
率の関数として推定できるので、これと前記のようにし
て算出した脱離量とを比較することによりＨＣの脱離を
完了したか否かを正確に判定することができる。
【００２０】空燃比制御そのものは、エンジン回転数と
吸入空気量とに基づいて定めた基本燃料噴射量（燃料噴
射弁７のパルス幅）を、空燃比センサ１１からの空燃比
信号に基づいて上記ステップ２０３で求めた目標当量比
となるようにフィードバック制御し、または目標当量比
に基づいてオープンループ制御するという既知の手法に
よる。前記通常の空燃比制御とは、例えば定常的な運転
状態では空燃比をストイキ（理論空燃比）に制御して三
元触媒の転化効率を高める一方、加速時等の負荷要求が
高いときには濃空燃比にして出力を確保し、出力が不要
な減速時には燃料カットを行うといった制御である。
吸入空気量とに基づいて定めた基本燃料噴射量（燃料噴
射弁７のパルス幅）を、空燃比センサ１１からの空燃比
信号に基づいて上記ステップ２０３で求めた目標当量比
となるようにフィードバック制御し、または目標当量比
に基づいてオープンループ制御するという既知の手法に
よる。前記通常の空燃比制御とは、例えば定常的な運転
状態では空燃比をストイキ（理論空燃比）に制御して三
元触媒の転化効率を高める一方、加速時等の負荷要求が
高いときには濃空燃比にして出力を確保し、出力が不要
な減速時には燃料カットを行うといった制御である。
【００２１】一方、ステップ２０４でＴｃ＜Ｔｃ１であ
ったときには、次に三元触媒９の酸素ストレージ量ＯＳ
を、例えば空燃比センサ１１で実測した実空燃比と吸入
空気量の積算値等から推定演算する（ステップ２０
５）。次に、燃料噴射量または吸入空気量等に基づいて
機関の負荷状態を判定し、アイドリングを含む所定の低
負荷運転域であった場合には低負荷時の空燃比設定を行
う（ステップ２０６，２１２）。低負荷時の空燃比設定
としては例えばストイキ（理論空燃比）または若干の希
薄空燃比とする。希薄空燃比運転ではＮＯｘが排出され
るおそれがあるが、アイドリングでの排出量は微量であ
るので、むしろ三元触媒９の酸素ストレージ量を飽和値
付近に維持しておく意味で希薄空燃比に制御するのが好
ましい。なお必要に応じ三元触媒９に酸化バリウム等の
ＮＯｘ吸蔵材を適用することにより、このような運転条
件下でのＮＯｘ排出をも確実に防止することが可能であ
る。
ったときには、次に三元触媒９の酸素ストレージ量ＯＳ
を、例えば空燃比センサ１１で実測した実空燃比と吸入
空気量の積算値等から推定演算する（ステップ２０
５）。次に、燃料噴射量または吸入空気量等に基づいて
機関の負荷状態を判定し、アイドリングを含む所定の低
負荷運転域であった場合には低負荷時の空燃比設定を行
う（ステップ２０６，２１２）。低負荷時の空燃比設定
としては例えばストイキ（理論空燃比）または若干の希
薄空燃比とする。希薄空燃比運転ではＮＯｘが排出され
るおそれがあるが、アイドリングでの排出量は微量であ
るので、むしろ三元触媒９の酸素ストレージ量を飽和値
付近に維持しておく意味で希薄空燃比に制御するのが好
ましい。なお必要に応じ三元触媒９に酸化バリウム等の
ＮＯｘ吸蔵材を適用することにより、このような運転条
件下でのＮＯｘ排出をも確実に防止することが可能であ
る。
【００２２】これに対して、ステップ２０６にて所定負
荷域を超える高負荷運転域であると判定した場合には、
次の式に基づいて当量比補正値ＤＦＢＹＡを算出する。
ただし式中のＴＯＳは三元触媒９の酸素ストレージ量の
目標値、ＯＳは上記ステップ２０５で算出したその推定
演算値、Ｋは定数である。
荷域を超える高負荷運転域であると判定した場合には、
次の式に基づいて当量比補正値ＤＦＢＹＡを算出する。
ただし式中のＴＯＳは三元触媒９の酸素ストレージ量の
目標値、ＯＳは上記ステップ２０５で算出したその推定
演算値、Ｋは定数である。
【００２３】ＤＦＢＹＡ＝Ｋ（ＴＯＳ−ＯＳ） 次に、この当量比補正値を、理論空燃比に相当する１．
０から減じて目標当量比ＴＦＢＹＡを求める。このと
き、演算による推定実酸素ストレージ量ＯＳが目標値Ｔ
ＯＳよりも小さいほど当量比補正値ＤＦＢＹＡは大きく
なるので、それだけ目標当量比ＴＦＢＹＡとしては小、
つまり希薄側に設定されることになる。その反面、ＯＳ
がＴＯＳを超えるとＴＦＢＹＡは濃側に設定される。
０から減じて目標当量比ＴＦＢＹＡを求める。このと
き、演算による推定実酸素ストレージ量ＯＳが目標値Ｔ
ＯＳよりも小さいほど当量比補正値ＤＦＢＹＡは大きく
なるので、それだけ目標当量比ＴＦＢＹＡとしては小、
つまり希薄側に設定されることになる。その反面、ＯＳ
がＴＯＳを超えるとＴＦＢＹＡは濃側に設定される。
【００２４】このような制御の繰り返しにより、高負荷
時においても三元触媒９の酸素ストレージ量が目標値に
維持されると共に、この目標酸素ストレージ量を維持す
るのに必要な限度でのみ空燃比が希薄側に制御されるこ
とになり、すなわち酸素ストレージ量が確保されている
限りは理論空燃比付近での運転も可能であるので、高負
荷時の出力性能を損なわず、かつＮＯｘの排出量を抑制
しつつ、ＨＣ脱離時に必要な酸素量を三元触媒９に確保
して爾後のＨＣ処理を効果的に行わせることができる。
時においても三元触媒９の酸素ストレージ量が目標値に
維持されると共に、この目標酸素ストレージ量を維持す
るのに必要な限度でのみ空燃比が希薄側に制御されるこ
とになり、すなわち酸素ストレージ量が確保されている
限りは理論空燃比付近での運転も可能であるので、高負
荷時の出力性能を損なわず、かつＮＯｘの排出量を抑制
しつつ、ＨＣ脱離時に必要な酸素量を三元触媒９に確保
して爾後のＨＣ処理を効果的に行わせることができる。
【図１】本発明の一実施形態の概略構成図。
【図２】上記実施形態の空燃比制御手法の一例を示す流
れ図。
れ図。
１ 内燃機関 ２ 吸気通路 ３ 排気通路 ４ エアフロメータ ５ スロットル弁 ６ スロットル開度センサ ７ 燃料噴射弁 ８ 点火栓 ９ 三元触媒 １０ ＨＣ吸着触媒（処理装置） １１ 空燃比センサ １２ 温度センサ １３ コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/08 Ｂ０１Ｄ 53/34 １１７Ａ 3/24 １２９Ａ 53/36 １０２Ｈ
Claims (5)
- 【請求項１】機関排気通路に、三元触媒を、その下流側
にＨＣ吸着材と触媒とを備えた処理装置を、それぞれ介
装した内燃機関において、 機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、 三元触媒の酸素ストレージ量を演算する酸素ストレージ
量演算手段と、 運転状態に基づいて空燃比を制御する空燃比制御手段と
を設け、 空燃比制御手段は、ＨＣ吸着材のＨＣ脱離開始前の所定
の高負荷運転域にて三元触媒の酸素ストレージ量があら
かじめ定めた目標値となるように空燃比を制御するよう
に構成した内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２】酸素ストレージ量の目標値は、その飽和値
近傍に設定したことを特徴とする請求項１記載の内燃機
関の空燃比制御装置。 - 【請求項３】空燃比制御手段は、所定の低負荷運転域に
て空燃比を理論空燃比よりも大の希薄空燃比に制御する
ように構成したことを特徴とする請求項１記載の内燃機
関の空燃比制御装置。 - 【請求項４】三元触媒はＮＯｘ吸蔵材を有することを特
徴とする請求項３記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項５】空燃比制御手段は、酸素ストレージ量の目
標値と演算値との差に基づき、演算値が目標値に対して
小であるほど空燃比を大に制御するように構成したこと
を特徴とする請求項１記載の内燃機関の空燃比制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15140798A JP3489441B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15140798A JP3489441B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11343902A true JPH11343902A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3489441B2 JP3489441B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=15517931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15140798A Expired - Fee Related JP3489441B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3489441B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000073817A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| CN100348853C (zh) * | 2004-05-21 | 2007-11-14 | 上海工程技术大学 | 电控汽油机大负荷工况基于排气温度空燃比反馈控制方法 |
| CN109937292A (zh) * | 2016-11-15 | 2019-06-25 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于调节催化器的用于废气组分的储存器的填充度的方法 |
-
1998
- 1998-06-01 JP JP15140798A patent/JP3489441B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000073817A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| CN100348853C (zh) * | 2004-05-21 | 2007-11-14 | 上海工程技术大学 | 电控汽油机大负荷工况基于排气温度空燃比反馈控制方法 |
| CN109937292A (zh) * | 2016-11-15 | 2019-06-25 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于调节催化器的用于废气组分的储存器的填充度的方法 |
| CN109937292B (zh) * | 2016-11-15 | 2021-12-03 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于调节催化器的用于废气组分的储存器的填充度的方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3489441B2 (ja) | 2004-01-19 |
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