JP2004011533A - Control device of power system - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance an exhaust emission control function by a catalyst. <P>SOLUTION: An electronic control unit ECU determines whether or not an internal combustion engine E is stopped based on input information from a sensor S. When a battery voltage exceeds a threshold during vehicle travelling for example, the electronic control unit ECU determines that the internal combustion engine E is stopped and an electric motor M/G is driven instead. In order to stop the internal combustion engine E, a fuel injection from an injector I is stopped. The electronic control unit ECU determines, based on the input information from the sensor S, whether or not a condition that fuel supply to the internal combustion engine E is stopped is satisfied, and when the condition that the fuel supply to the internal combustion engine is stopped is satisfied, reduction means (canister CA, valve V) are controlled so as to reduce an amount of NO held in catalysts CT1 and CT2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力システムの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の動力システムの制御装置は、特開２０００−１０４５８８号公報に記載されている。この動力システムの制御装置はハイブリッド車両に搭載されており、内燃機関の停止時において増加した触媒内の酸素の影響を低減するため、内燃機関の起動時においては空燃比がリッチとなるように内燃機関を制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の動力システムの制御装置においては、内燃機関の停止時においては、触媒内雰囲気がリーンとなることによって、ＮＯが触媒から離脱し、或いは、排気ガス浄化機能が低下するため、排気ガスが触媒によっては浄化されずに排出される。本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、内燃機関の停止時において、触媒による排気ガス浄化機能を向上可能な動力システムの制御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】
上述の課題を解決するため、本発明に係る動力システムの制御装置は、動力発生期間においては燃料の燃焼によって生じた排気ガスを排気通路を介して外部に放出する内燃機関と、内燃機関に燃料を供給するインジェクタと、排気通路内に設けられ排気ガスに含まれるＮＯを保持する触媒と、触媒に保持されたＮＯの量を低減する低減手段とを備えた動力システムの制御装置において、内燃機関への燃料供給を停止する条件が成立したか否かを判定し、内燃機関への燃料供給を停止する条件が成立したと判定された場合に、前記触媒に保持されたＮＯの量を低減するように前記低減手段を制御し、しかる後、前記内燃機関への燃料供給を停止するように前記インジェクタを制御することを特徴とする。
【０００５】
この場合、ＮＯの量を低減することで、内燃機関の停止前の空転時や再始動時において、触媒内の空燃比がリーンとなっても、脱離していくＮＯ量が少なくなる。
【０００６】
また、前記触媒は三元触媒であることを特徴とする。三元触媒は、ＮＯの還元機能ばかりでなく、ＣＯやＨＣの酸化機能も有するので、触媒による排気ガス浄化機能を向上させることができる。
【０００７】
また、上記制御装置は、内燃機関への燃料供給を停止すると判定された場合に、低減手段が内燃機関内の空燃比を所定期間リッチとすることで、前記触媒内に保持されたＮＯの量を低減するように低減手段を制御することを特徴とする。この場合、内燃機関の停止前の空転時や再始動時において、触媒内の空燃比がリーンとなっても、予め空燃比がリッチ側になるように触媒内雰囲気を設定してあるため、ＮＯの還元機能が保持され、また、ＮＯの脱離が抑制され，触媒による排気ガス浄化機能を更に向上させることができる。
【０００８】
また、上記制御装置は、内燃機関の燃焼室内に吸気される気体へ燃料が混入されるように低減手段を制御することによって、内燃機関内の空燃比を増加させ、内燃機関内の空燃比を所定期間リッチとすることを特徴とする。すなわち、低減手段が燃料混入を行うことにより、内燃機関内の空燃比を増加させることができる。
【０００９】
また、低減手段はキャニスタであることを特徴とする。この場合、吸気される気体への燃料の混入量、すなわち燃料のパージ量を増加させることができ、余分な燃料を有効に処理することができる。
【００１０】
また、内燃機関の燃焼室内に直接供給される燃料が増加するようにインジェクタを制御することによって、内燃機関内の空燃比を増加させ、内燃機関内の空燃比を所定期間リッチとすることを特徴とする。すなわち、空燃比を増加させる手法としては、インジェクタからの燃料噴射量を増加させてもよい。
【００１１】
前記条件は、インジェクタによる燃料供給を遮断する指令であることを特徴する。燃料供給が遮断される場合には、空燃比がリーンとなることが予想されるので、このような条件の場合に、上述のＮＯ量低減制御を行えば、上述の理由によって触媒からのＮＯ排出量を低減することができる。
【００１２】
前記条件は、イグニッションスイッチがＯＦＦされたという情報を示す指令であることを特徴とする。イグニッションスイッチがＯＦＦされた場合には、空燃比がリーンとなることが予想されるので、このような条件の場合に、上述のＮＯ量低減制御を行えば、上述の理由によって触媒からのＮＯ排出量を低減することができる。
【００１３】
内燃機関は車両に搭載されるものであり、制御装置は、内燃機関が、内燃機関停止条件が成立した場合には自動的に停止し、内燃機関始動条件が成立した場合には自動的に始動するように、内燃機関を制御することを特徴とする。
【００１４】
この場合、この動力システムを停止時に電動機を駆動させることができるハイブリッド車両や、エコラン車等の超高燃費車両に適用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に係る動力システムの制御装置について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００１６】
図１は動力システムのブロック図である。
【００１７】
この動力システムは、燃料タンクＦ及び内燃機関Ｅを備えている。燃料タンクＦに蓄積された燃料は、インジェクタＩによって内燃機関Ｅの燃焼室内に供給される。内燃機関ＥはインジェクタＩから供給された燃料を燃焼させ、動力を発生させる。この動力によって内燃機関Ｅのクランク軸が回転する。クランク軸の回転力は電動機（発電機）Ｍ／Ｇに伝達される。電動機（発電機）Ｍ／Ｇは必要に応じてクランク軸を回転させ、必要に応じてクランク軸の回転力を電気エネルギーに変換する。
【００１８】
内燃機関Ｅの燃焼室から排出される排気ガスは、排気通路ｅを介して外部に放出される。排気通路ｅ内を流れる排気ガスは前段触媒ＣＴ１及び後段触媒ＣＴ２を通って外部に排出される。前段及び後段触媒ＣＴ１，ＣＴはＮＯを吸着して保持する機能を有し、三元触媒からなる。三元触媒は、排気ガス中に含まれるＮＯを還元し、Ｏ_２及びＨＣを酸化させる。
【００１９】
燃料タンクＦは、キャニスタＣＡ及びバルブＶを介して吸気通路ｉに接続されている。キャニスタＣＡと内燃機関Ｅとの間のバルブＶが開放すると、キャニスタＣＡからベーパ（燃料）が内燃機関に流れ込み、この燃料は内燃機関Ｅ及び排気通路ｅを介して、前段及び後段触媒ＣＴ１，ＣＴ２に至る。この触媒ＣＴ１，ＣＴ２は、理論空燃比近傍の雰囲気の場合にＮＯ吸蔵量が最大となるよに設定されており、空燃比がリッチとなり過ぎても、リーンとなり過ぎてもＮＯ吸蔵量が低下する。換言すれば、キャニスタＣＡがベーパを放出すると、空燃比がリッチとなるため、触媒内のＮＯ吸蔵量が低下する。
【００２０】
すなわち、この動力システムは、動力発生期間においては燃料の燃焼によって生じた排気ガスを排気通路ｅを介して外部に放出する内燃機関Ｅと、内燃機関Ｅに燃料を供給するインジェクタＩと、排気通路ｅ内に設けられ排気ガスに含まれるＮＯを保持する触媒ＣＴ１，ＣＴ２と、触媒ＣＴ１に保持されたＮＯの量を低減する低減手段（キャニスタＣＡ，バルブＶ）とを備えている。
【００２１】
電子制御ユニット（制御装置）ＥＣＵには、複数のセンサＳからの情報が入力される。センサＳは、車両状態を検出するものであり、アクセル開度センサ、制動力検出センサ、車輪速検出センサ、ヨーレートセンサ、排気通路ｅ内に設けられるＯ_２センサ、バッテリー電圧検出センサ、エンジン回転数検出センサ、クランク角検出センサ等である。内燃機関Ｅの燃焼室にはインジェクタＩから燃料が供給されるが、電子制御ユニットＥＣＵはインジェクタＩへの制御信号により、内燃機関Ｅの燃焼室に供給される燃料の量を制御することができる。
【００２２】
図２は、空燃比と触媒のＮＯ吸蔵量の関係を示すグラフである。理論空燃比からリッチ側の空燃比の場合、触媒のＮＯ吸蔵量は低下し、ＮＯは触媒から離脱していく。また、空燃比が極度にリーン側に振れると、触媒のＮＯ吸蔵量は低下し、ＮＯは触媒から離脱していく。また、三元触媒は理論空燃比近傍で最もＮＯの還元効率が高くなるように特性が設定されている。
【００２３】
電子制御ユニットＥＣＵは、センサＳからの入力情報に基づいて内燃機関Ｅを停止させるかどうかを判断する。例えば、車両走行中にバッテリー電圧が閾値を超えた場合に、内燃機関Ｅを停止させ、代わりに電動機Ｍ／Ｇを駆動させるものと判断する。内燃機関Ｅを停止させるには、インジェクタＩからの燃料噴射を停止させればよい。
【００２４】
このように、電子制御ユニットＥＣＵは、センサＳからの入力情報に基づいて、内燃機関Ｅへの燃料供給を停止する条件が成立したか否かを判定し、内燃機関Ｅへの燃料供給を停止する条件が成立したと判定された場合には、触媒ＣＴ１，ＣＴ２に保持されたＮＯの量を低減するように低減手段（キャニスタＣＡ，バルブＶ）を制御する。すなわち、キャニスタＣＡに接続されたバルブＶを開放し、空燃比をリッチとし、触媒ＣＴ１，ＣＴ２に吸着したＮＯを離脱させる。
【００２５】
しかる後、電子制御ユニットＥＣＵは、内燃機関Ｅへの燃料供給を停止するようにインジェクタＩを制御する。インジェクタＩからの燃料供給が停止すると、内燃機関Ｅは空転することとなり、排気通路ｅ内を空気が流れることとなる。したがって、前段触媒ＣＴ１内の空燃比はリーン側へ移行することとなるが、停止直前において、空燃比をリッチ側へ振っているので、触媒ＣＴ１内は極端なリーン状態とはならず、また、ＮＯの触媒ＣＴ１内からの離脱が抑制される。
【００２６】
したがって、リーンな状態が形成される傾向がある内燃機関Ｅの空転時や、内燃機関Ｅ停止後の再起動時においても、極端なリーン状態とはならず、触媒ＣＴ１内において十分なＮＯの還元が施され、リーン化に伴うＮＯの離脱現象も抑制されるので、上述の制御によれば、排気ガスの浄化機能を向上させることができる。なお、後段触媒ＣＴ２内の空燃比は適当に設定される。
【００２７】
また、上述の制御においては、電子制御ユニットＥＣＵは、内燃機関Ｅへの燃料供給を停止すると判定された場合に、低減手段（キャニスタＣＡ，バルブＶ）が内燃機関Ｅ内の空燃比を所定期間リッチとするように低減手段（キャニスタＣＡ，バルブＶ）を制御している。ここで、所定期間とは空燃比がリッチとなり過ぎない程度の期間であり、この期間が長過ぎると、触媒内部の空燃比のリッチ化によって、ＮＯの離脱及び還元効果の低下による排気ガス浄化機能の低下が行われる。
【００２８】
図３は電子制御ユニットＥＣＵによる制御を説明するためのフローチャートである。初期状態では内燃機関Ｅは動力を発生しているものとする。まず、内燃機関Ｅの停止指令（或いは燃料カット指令）が有るかどうかを判定し（Ｓ１）、停止指令がある場合には、上述のＮＯ脱離制御を行う（Ｓ２）。しかる後、内燃機関Ｅの停止（或いは燃料カット）を行う（Ｓ３）。なお、ステップＳ１において、停止指令がない場合には、内燃機関Ｅの停止を行わず、制御を終了する。
【００２９】
図４は電子制御ユニットＥＣＵによる別の制御を説明するためのフローチャートである。初期状態では内燃機関Ｅは動力を発生しているものとする。まず、内燃機関Ｅの停止指令（或いは燃料カット指令）が有るかどうかを判定し（Ｓ１１）、停止指令がある場合には、前段触媒ＣＴ１内のＮＯ吸蔵量推定値が所定値よりも大きいかどうか（理論空燃比の状態の積算時間が所定値よりも大きいかどうか）について判定する（Ｓ１２）。
【００３０】
前段触媒ＣＴ１内のＮＯ吸蔵量推定値が所定値以上の場合には、上述のＮＯ脱離制御を行う（Ｓ１３）。しかる後、内燃機関Ｅの停止（或いは燃料カット）を行う（Ｓ１４）。なお、ステップＳ１１において、停止指令がない場合には、内燃機関Ｅの停止を行わず、制御を終了する。
【００３１】
また、ステップＳ１２においてＮＯ吸蔵量推定値が所定値以下の場合には、内燃機関Ｅの停止を行わず、制御を終了する。なお、停止を行う制御としてもよい。
【００３２】
図５は内燃機関Ｅからの排気ガス（図１におけるＢ点で採取）、前段触媒ＣＴ１からの出力ガス（図１におけるＣ点で採取）、後段触媒ＣＴ２からの出力ガスに（図１におけるＤ点で採取）含まれるＮＯとＴＨＣ（トータルハイドロカーボン）の濃度のタイミングチャートである。なお、図１における内燃機関Ｅのエキジットマニホールド（図１におけるＡ点）から空気を導入した。
【００３３】
この空気の導入は、内燃機関Ｅの空転と等価である。空気を吹き込むと、ＮＯの濃度が６〜８秒あたりで増加することが分かる。すなわち、空燃比がリーンとなることによって、ＮＯが触媒において浄化されずに排出されたことになる。上述の制御では、このようなＮＯを排出を抑制するので、排気ガス浄化機能を向上させることができる。
【００３４】
以上、説明したように、低減手段（キャニスタＣＡ、バルブＶ）によって、ＮＯの量を低減することで、内燃機関の停止前の空転時や再始動時において、触媒ＣＴ１内の空燃比がリーンとなっても、脱離していくＮＯ量が少なくなる。
【００３５】
また、触媒ＣＴ１，ＣＴ２は三元触媒であるため、ＮＯの還元機能ばかりでなく、ＣＯやＨＣの酸化機能も有するので、触媒による排気ガス浄化機能を向上させることができる。
【００３６】
また、電子制御ユニットＥＣＵは、内燃機関への燃料供給を停止すると判定された場合に、低減手段（キャニスタＣＡ、バルブＶ）が内燃機関Ｅ内の空燃比を所定期間リッチとすることで、触媒内に保持されたＮＯの量を低減するように低減手段（キャニスタＣＡ、バルブＶ）を制御している。内燃機関Ｅの停止前の空転時や再始動時において、触媒ＣＴ１（ＣＴ２）内の空燃比がリーンとなっても、予め空燃比がリッチ側になるように触媒内雰囲気を設定してあるため、ＮＯの還元機能が保持され、また、ＮＯの脱離が抑制され，触媒ＣＴ１，ＣＴ２による排気ガス浄化機能を更に向上させることができる。
【００３７】
また、電子制御ユニットＥＣＵは、内燃機関Ｅの燃焼室内に吸気される気体へ燃料が混入されるように低減手段（キャニスタＣＡ、バルブＶ）を制御している。これより、内燃機関Ｅ内の空燃比を増加させ、内燃機関Ｅ内の空燃比を所定期間リッチとすることができる。低減手段（キャニスタＣＡ、バルブＶ）が燃料混入を行うと、上述のように、内燃機関Ｅ内の空燃比が増加する
この低減手段はキャニスタＣＡであるが、この場合、吸気される気体への燃料の混入量、すなわち燃料のパージ量を増加させることができ、余分な燃料を有効に処理することができる。
【００３８】
空燃比を増加させる手法としては、インジェクタからの燃料噴射量を増加させてもよい。すなわち、燃料の混入機能を有する低減手段としてはインジェクタＩがある。すなわち、電子制御ユニットＥＣＵが、内燃機関Ｅの燃焼室内に直接供給される燃料が増加するようにインジェクタＩを制御することによって、内燃機関Ｅ内の空燃比を増加させ、内燃機関Ｅ内の空燃比を所定期間リッチとすることができる。
【００３９】
燃料供給停止条件は、インジェクタＩによる燃料供給を遮断する指令（燃料カット指令）とすることができる。燃料供給が遮断される場合には、空燃比がリーンとなることが予想されるので、このような条件の場合に、上述のＮＯ量低減制御を行えば、上述の理由によって触媒からのＮＯ排出量を低減することができる。
【００４０】
また、燃料供給停止条件は、内燃機関Ｅの始動を行うセルモータを起動するイグニッションスイッチがＯＦＦされたという情報を示す指令であることとしてもよい。イグニッションスイッチがＯＦＦされた場合には、空燃比がリーンとなることが予想されるので、このような条件の場合に、上述のＮＯ量低減制御を行えば、上述の理由によって触媒からのＮＯ排出量を低減することができる。
【００４１】
上述の内燃機関Ｅは車両に搭載されるものであり、電子制御ユニットＥＣＵは、内燃機関Ｅが、内燃機関Ｅの停止条件が成立した場合には自動的に停止し、内燃機関始動条件が成立した場合には自動的に始動するように、内燃機関Ｅを制御している。
【００４２】
この場合、この動力システムを停止時に電動機Ｍ／Ｇを駆動させることができるハイブリッド車両や、エコラン車等の超高燃費車両に適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明に係る動力システムの制御装置によれば、触媒による排気ガス浄化機能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】動力システムのブロック図である。
【図２】空燃比と触媒のＮＯ吸蔵量の関係を示すグラフである。
【図３】電子制御ユニットＥＣＵによる制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】電子制御ユニットＥＣＵによる別の制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】内燃機関Ｅからの排気ガス（図１におけるＢ点で採取）、前段触媒ＣＴ１からの出力ガス（図１におけるＣ点で採取）、後段触媒ＣＴ２からの出力ガスに（図１におけるＤ点で採取）含まれるＮＯとＴＨＣ（トータルハイドロカーボン）の濃度のタイミングチャートである。
【符号の説明】
ＣＡ…キャニスタ、ＣＴ１…前段触媒、ＣＴ２…後段触媒、Ｅ…内燃機関、ｅ…排気通路、ＥＣＵ…電子制御ユニット、Ｆ…燃料タンク、Ｉ…インジェクタ、ｉ…吸気通路、Ｍ／Ｇ…電動機、Ｓ…センサ、Ｖ…バルブ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a power system.
[0002]
[Prior art]
A conventional power system control device is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-104588. The control device of this power system is mounted on a hybrid vehicle.In order to reduce the influence of oxygen in the catalyst that has increased when the internal combustion engine is stopped, the internal combustion engine is controlled so that the air-fuel ratio becomes rich when the internal combustion engine is started. Controls the engine.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the control device of the conventional power system, when the internal combustion engine is stopped, the atmosphere in the catalyst becomes lean, so that NO is released from the catalyst or the exhaust gas purification function is reduced. Is discharged without being purified by the catalyst. The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a power system control device capable of improving an exhaust gas purifying function by a catalyst when an internal combustion engine is stopped.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a control device for a power system according to the present invention includes an internal combustion engine that discharges exhaust gas generated by combustion of fuel to an outside through an exhaust passage during a power generation period, A control system for a power system comprising: an injector for supplying NO, a catalyst provided in an exhaust passage for holding NO contained in exhaust gas, and a reducing unit for reducing the amount of NO held in the catalyst. It is determined whether a condition for stopping the fuel supply to the internal combustion engine is satisfied or not, and when it is determined that the condition for stopping the fuel supply to the internal combustion engine is satisfied, the amount of NO retained in the catalyst is reduced. In this manner, the injector is controlled so as to stop the fuel supply to the internal combustion engine.
[0005]
In this case, reducing the amount of NO reduces the amount of desorbed NO during idling or restarting the internal combustion engine even if the air-fuel ratio in the catalyst becomes lean.
[0006]
The catalyst is a three-way catalyst. Since the three-way catalyst has not only the function of reducing NO, but also the function of oxidizing CO and HC, it is possible to improve the exhaust gas purifying function of the catalyst.
[0007]
Further, when it is determined that the fuel supply to the internal combustion engine is stopped, the control device sets the air-fuel ratio in the internal combustion engine to be rich for a predetermined period of time, thereby reducing the amount of NO held in the catalyst. It is characterized in that the reducing means is controlled so as to reduce. In this case, even when the air-fuel ratio in the catalyst is lean at the time of idling or restarting before the internal combustion engine is stopped, the atmosphere in the catalyst is set in advance so that the air-fuel ratio becomes rich. , And the desorption of NO is suppressed, so that the exhaust gas purifying function of the catalyst can be further improved.
[0008]
Further, the control device increases the air-fuel ratio in the internal combustion engine by controlling the reducing means so that the fuel is mixed into the gas sucked into the combustion chamber of the internal combustion engine, and increases the air-fuel ratio in the internal combustion engine. It is characterized by being rich for a predetermined period. That is, the air-fuel ratio in the internal combustion engine can be increased by mixing the fuel with the reducing means.
[0009]
Further, the reduction means is a canister. In this case, the amount of fuel mixed into the intake gas, that is, the amount of fuel purge can be increased, and excess fuel can be effectively treated.
[0010]
Further, by controlling the injector so that the fuel directly supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine increases, the air-fuel ratio in the internal combustion engine is increased, and the air-fuel ratio in the internal combustion engine is made rich for a predetermined period. And That is, as a method of increasing the air-fuel ratio, the amount of fuel injection from the injector may be increased.
[0011]
The condition is a command to shut off fuel supply by the injector. When the fuel supply is cut off, the air-fuel ratio is expected to be lean. Therefore, under such conditions, if the above-described NO amount reduction control is performed, the NO emission from the catalyst for the above-described reason is performed. The amount can be reduced.
[0012]
The condition is a command indicating information that an ignition switch is turned off. When the ignition switch is turned off, it is expected that the air-fuel ratio will be lean. Therefore, in such a condition, if the above-described NO amount reduction control is performed, the NO emission from the catalyst may be performed for the above-described reason. The amount can be reduced.
[0013]
The internal combustion engine is mounted on the vehicle, and the control device automatically stops the internal combustion engine when the internal combustion engine stop condition is satisfied and automatically starts the internal combustion engine when the internal combustion engine start condition is satisfied. Thus, the internal combustion engine is controlled.
[0014]
In this case, the present invention can be applied to a hybrid vehicle capable of driving an electric motor when the power system is stopped, or an ultra-fuel-efficient vehicle such as an eco-run vehicle.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a control device for a power system according to an embodiment will be described. Note that the same reference numerals are used for the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
[0016]
FIG. 1 is a block diagram of a power system.
[0017]
This power system includes a fuel tank F and an internal combustion engine E. The fuel stored in the fuel tank F is supplied by the injector I into the combustion chamber of the internal combustion engine E. The internal combustion engine E generates fuel by burning the fuel supplied from the injector I. This power causes the crankshaft of the internal combustion engine E to rotate. The torque of the crankshaft is transmitted to a motor (generator) M / G. The motor (generator) M / G rotates the crankshaft as necessary, and converts the rotational force of the crankshaft into electric energy as needed.
[0018]
Exhaust gas discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine E is discharged to the outside via an exhaust passage e. The exhaust gas flowing in the exhaust passage e is discharged to the outside through the first-stage catalyst CT1 and the second-stage catalyst CT2. The first and second catalysts CT1 and CT have a function of adsorbing and holding NO, and are composed of three-way catalysts. The three-way catalyst reduces NO contained in the exhaust gas and oxidizes O ₂ and HC.
[0019]
The fuel tank F is connected to an intake passage i via a canister CA and a valve V. When the valve V between the canister CA and the internal combustion engine E is opened, vapor (fuel) flows from the canister CA into the internal combustion engine, and the fuel flows through the internal combustion engine E and the exhaust passage e through the front and rear catalysts CT1, CT2. Leads to. The catalysts CT1 and CT2 are set so that the NO storage amount is maximized in an atmosphere near the stoichiometric air-fuel ratio, and the NO storage amount decreases even if the air-fuel ratio becomes too rich or too lean. . In other words, when the canister CA releases the vapor, the air-fuel ratio becomes rich, so that the NO storage amount in the catalyst decreases.
[0020]
That is, this power system includes an internal combustion engine E that discharges exhaust gas generated by fuel combustion to the outside through an exhaust passage e during a power generation period, an injector I that supplies fuel to the internal combustion engine E, an exhaust passage e, catalysts CT1 and CT2 for holding NO contained in the exhaust gas and reducing means (canister CA, valve V) for reducing the amount of NO held in the catalyst CT1.
[0021]
Information from a plurality of sensors S is input to an electronic control unit (control device) ECU. Sensor S is for detecting a vehicle state, an accelerator opening sensor, the braking force sensor, wheel speed sensor, yaw rate sensor, O ₂ sensor disposed in an exhaust passage e, a battery voltage detecting sensor, engine speed A detection sensor, a crank angle detection sensor, and the like. Fuel is supplied from the injector I to the combustion chamber of the internal combustion engine E, and the electronic control unit ECU can control the amount of fuel supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine E by a control signal to the injector I. .
[0022]
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the air-fuel ratio and the NO storage amount of the catalyst. When the air-fuel ratio is on the rich side from the stoichiometric air-fuel ratio, the NO storage amount of the catalyst decreases, and NO leaves the catalyst. Further, when the air-fuel ratio extremely swings to the lean side, the NO storage amount of the catalyst decreases, and NO desorbs from the catalyst. The characteristics of the three-way catalyst are set so that the NO reduction efficiency becomes highest near the stoichiometric air-fuel ratio.
[0023]
The electronic control unit ECU determines whether to stop the internal combustion engine E based on the input information from the sensor S. For example, when the battery voltage exceeds the threshold value while the vehicle is running, it is determined that the internal combustion engine E is stopped and the electric motor M / G is driven instead. To stop the internal combustion engine E, the fuel injection from the injector I may be stopped.
[0024]
As described above, the electronic control unit ECU determines whether the condition for stopping the fuel supply to the internal combustion engine E is satisfied based on the input information from the sensor S, and stops the fuel supply to the internal combustion engine E. If it is determined that the condition for performing is satisfied, the reducing means (canister CA, valve V) is controlled so as to reduce the amount of NO held in the catalysts CT1 and CT2. That is, the valve V connected to the canister CA is opened, the air-fuel ratio is made rich, and NO adsorbed on the catalysts CT1 and CT2 is released.
[0025]
Thereafter, the electronic control unit ECU controls the injector I so as to stop the fuel supply to the internal combustion engine E. When the fuel supply from the injector I stops, the internal combustion engine E idles, and air flows in the exhaust passage e. Therefore, the air-fuel ratio in the first-stage catalyst CT1 shifts to the lean side, but immediately before the stop, the air-fuel ratio is changed to the rich side, so that the inside of the catalyst CT1 does not become an extremely lean state. Desorption of NO from inside the catalyst CT1 is suppressed.
[0026]
Therefore, even when the internal combustion engine E tends to form a lean state, or when the internal combustion engine E is restarted after the internal combustion engine E is stopped, the lean state does not occur. Is performed, and the desorption phenomenon of NO due to leaning is also suppressed. Therefore, according to the above control, the exhaust gas purifying function can be improved. Note that the air-fuel ratio in the rear catalyst CT2 is appropriately set.
[0027]
In the above control, when it is determined that the fuel supply to the internal combustion engine E is stopped, the electronic control unit ECU causes the reducing means (canister CA, valve V) to reduce the air-fuel ratio in the internal combustion engine E for a predetermined period. The reduction means (canister CA, valve V) is controlled so as to be rich. Here, the predetermined period is a period in which the air-fuel ratio does not become too rich, and if this period is too long, the air-fuel ratio in the catalyst becomes rich, so that the exhaust gas purifying function due to the desorption of NO and the reduction effect is reduced. Is reduced.
[0028]
FIG. 3 is a flowchart for explaining control by the electronic control unit ECU. In the initial state, it is assumed that the internal combustion engine E is generating power. First, it is determined whether or not there is a stop command (or a fuel cut command) for the internal combustion engine E (S1). If there is a stop command, the above-described NO desorption control is performed (S2). Thereafter, the internal combustion engine E is stopped (or the fuel is cut) (S3). If there is no stop command in step S1, the control is terminated without stopping the internal combustion engine E.
[0029]
FIG. 4 is a flowchart for explaining another control by the electronic control unit ECU. In the initial state, it is assumed that the internal combustion engine E is generating power. First, it is determined whether or not there is a stop command (or a fuel cut command) for the internal combustion engine E (S11). If there is a stop command, it is determined whether the estimated value of the NO storage amount in the preceding catalyst CT1 is larger than a predetermined value. It is determined whether or not (whether or not the integrated time of the stoichiometric air-fuel ratio state is larger than a predetermined value) (S12).
[0030]
If the estimated value of the NO storage amount in the front catalyst CT1 is equal to or larger than a predetermined value, the above-described NO desorption control is performed (S13). Thereafter, the internal combustion engine E is stopped (or the fuel is cut) (S14). If there is no stop command in step S11, the control is terminated without stopping the internal combustion engine E.
[0031]
If the estimated NO storage amount is equal to or less than the predetermined value in step S12, the control is terminated without stopping the internal combustion engine E. Note that the control for stopping may be performed.
[0032]
FIG. 5 shows the exhaust gas from the internal combustion engine E (taken at point B in FIG. 1), the output gas from the pre-stage catalyst CT1 (taken at point C in FIG. 1), and the output gas from the post-stage catalyst CT2 (D in FIG. 1). 4 is a timing chart of the concentrations of NO and THC (total hydrocarbon) contained in (collected at points). Note that air was introduced from the exit manifold (point A in FIG. 1) of the internal combustion engine E in FIG.
[0033]
This introduction of air is equivalent to idling of the internal combustion engine E. It can be seen that when air is blown, the concentration of NO increases around 6 to 8 seconds. That is, when the air-fuel ratio becomes lean, it means that NO is discharged without being purified by the catalyst. In the above-described control, such NO emission is suppressed, so that the exhaust gas purifying function can be improved.
[0034]
As described above, by reducing the amount of NO by the reducing means (canister CA, valve V), the air-fuel ratio in the catalyst CT1 becomes lean at the time of idling or restarting before the internal combustion engine stops. Even so, the amount of desorbed NO decreases.
[0035]
Further, since the catalysts CT1 and CT2 are three-way catalysts, they have not only a function of reducing NO, but also a function of oxidizing CO and HC, so that the exhaust gas purifying function of the catalyst can be improved.
[0036]
Further, when it is determined that the fuel supply to the internal combustion engine is stopped, the electronic control unit ECU sets the catalyst (the canister CA and the valve V) to make the air-fuel ratio in the internal combustion engine E rich for a predetermined period of time. The reducing means (canister CA, valve V) is controlled so as to reduce the amount of NO held in the inside. At the time of idling or restarting of the internal combustion engine E before stopping, even if the air-fuel ratio in the catalyst CT1 (CT2) is lean, the atmosphere in the catalyst is set in advance so that the air-fuel ratio is on the rich side. , NO reduction function is maintained, NO desorption is suppressed, and the exhaust gas purification function by the catalysts CT1 and CT2 can be further improved.
[0037]
Further, the electronic control unit ECU controls the reducing means (the canister CA and the valve V) so that the fuel is mixed into the gas drawn into the combustion chamber of the internal combustion engine E. Thus, the air-fuel ratio in the internal combustion engine E can be increased, and the air-fuel ratio in the internal combustion engine E can be made rich for a predetermined period. When the reducing means (canister CA, valve V) mixes fuel, the air-fuel ratio in the internal combustion engine E increases as described above. This reducing means is the canister CA. The amount of mixed fuel, that is, the amount of fuel purge, can be increased, and excess fuel can be effectively treated.
[0038]
As a method for increasing the air-fuel ratio, the fuel injection amount from the injector may be increased. That is, there is an injector I as a reducing means having a function of mixing fuel. That is, the electronic control unit ECU controls the injector I so that the fuel directly supplied into the combustion chamber of the internal combustion engine E increases, thereby increasing the air-fuel ratio in the internal combustion engine E and increasing the air-fuel ratio in the internal combustion engine E. The fuel ratio can be made rich for a predetermined period.
[0039]
The fuel supply stop condition can be a command (fuel cut command) for cutting off the fuel supply by the injector I. When the fuel supply is cut off, the air-fuel ratio is expected to be lean. Therefore, under such conditions, if the above-described NO amount reduction control is performed, the NO emission from the catalyst for the above-described reason is performed. The amount can be reduced.
[0040]
Further, the fuel supply stop condition may be a command indicating information that an ignition switch for starting a starter motor for starting the internal combustion engine E has been turned off. When the ignition switch is turned off, it is expected that the air-fuel ratio will be lean. Therefore, in such a condition, if the above-described NO amount reduction control is performed, the NO emission from the catalyst may be performed for the above-described reason. The amount can be reduced.
[0041]
The above-mentioned internal combustion engine E is mounted on a vehicle, and the electronic control unit ECU automatically stops the internal combustion engine E when the stop condition of the internal combustion engine E is satisfied, and the internal combustion engine start condition is satisfied. In this case, the internal combustion engine E is controlled so as to start automatically.
[0042]
In this case, the present invention can be applied to a hybrid vehicle capable of driving the electric motor M / G when the power system is stopped, and an ultra-high fuel consumption vehicle such as an eco-run vehicle.
[0043]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the control apparatus of the power system concerning this invention, the exhaust gas purification function by a catalyst can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a power system.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between an air-fuel ratio and a NO storage amount of a catalyst.
FIG. 3 is a flowchart illustrating control by an electronic control unit ECU.
FIG. 4 is a flowchart for explaining another control by the electronic control unit ECU.
5 shows an exhaust gas from the internal combustion engine E (taken at a point B in FIG. 1), an output gas from a pre-stage catalyst CT1 (taken at a point C in FIG. 1), and an output gas from a post-stage catalyst CT2 (see FIG. 1). 4 is a timing chart of the concentrations of NO and THC (total hydrocarbon) contained in (collected at point D).
[Explanation of symbols]
CA: canister, CT1: front catalyst, CT2: rear catalyst, E: internal combustion engine, e: exhaust passage, ECU: electronic control unit, F: fuel tank, I: injector, i: intake passage, M / G: electric motor, S: sensor, V: valve.

Claims (9)

動力発生期間においては燃料の燃焼によって生じた排気ガスを排気通路を介して外部に放出する内燃機関と、前記内燃機関に前記燃料を供給するインジェクタと、前記排気通路内に設けられ前記排気ガスに含まれるＮＯを保持する触媒と、前記触媒に保持されたＮＯの量を低減する低減手段とを備えた動力システムの制御装置において、
前記内燃機関への燃料供給を停止する条件が成立したか否かを判定し、前記内燃機関への燃料供給を停止する条件が成立したと判定された場合に、前記触媒に保持されたＮＯの量を低減するように前記低減手段を制御し、しかる後、前記内燃機関への燃料供給を停止するように前記インジェクタを制御することを特徴とする動力システムの制御装置。In the power generation period, an internal combustion engine that discharges exhaust gas generated by combustion of fuel to the outside through an exhaust passage, an injector that supplies the fuel to the internal combustion engine, and an exhaust gas that is provided in the exhaust passage. In a control device for a power system, comprising: a catalyst for holding NO contained therein; and a reducing unit for reducing an amount of NO held in the catalyst,
It is determined whether a condition for stopping the fuel supply to the internal combustion engine is satisfied.If it is determined that the condition for stopping the fuel supply to the internal combustion engine is satisfied, the NO of the catalyst held in the catalyst is determined. A control device for a power system, comprising: controlling the reducing means so as to reduce an amount of fuel, and then controlling the injector so as to stop supplying fuel to the internal combustion engine. 前記触媒は三元触媒であることを特徴とする請求項１に記載の動力システムの制御装置。The control device for a power system according to claim 1, wherein the catalyst is a three-way catalyst. 前記内燃機関への燃料供給を停止すると判定された場合に、前記低減手段が前記内燃機関内の空燃比を所定期間リッチとすることで、前記触媒内に保持されたＮＯの量を低減するように低減手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の動力システムの制御装置。When it is determined that the supply of fuel to the internal combustion engine is stopped, the reducing unit reduces the amount of NO retained in the catalyst by making the air-fuel ratio in the internal combustion engine rich for a predetermined period. 2. The control device for a power system according to claim 1, wherein the control unit controls the reduction unit. 前記内燃機関の燃焼室内に吸気される気体へ燃料が混入されるように前記低減手段を制御することによって、前記内燃機関内の空燃比を増加させ、前記内燃機関内の空燃比を前記所定期間リッチとすることを特徴とする請求項３に記載の動力システムの制御装置。The air-fuel ratio in the internal combustion engine is increased by controlling the reducing means so that the fuel is mixed into the gas sucked into the combustion chamber of the internal combustion engine, and the air-fuel ratio in the internal combustion engine is reduced for the predetermined period. 4. The power system control device according to claim 3, wherein the control device is rich. 前記低減手段はキャニスタであることを特徴とする請求項４に記載の動力システムの制御装置。The power system control device according to claim 4, wherein the reduction unit is a canister. 前記内燃機関の燃焼室内に直接供給される燃料が増加するように前記インジェクタを制御することによって、前記内燃機関内の空燃比を増加させ、前記内燃機関内の空燃比を前記所定期間リッチとすることを特徴とする請求項１に記載の動力システムの制御装置。By controlling the injector so that the fuel directly supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine increases, the air-fuel ratio in the internal combustion engine is increased, and the air-fuel ratio in the internal combustion engine is made rich for the predetermined period. The control device for a power system according to claim 1, wherein: 前記条件は、前記インジェクタによる燃料供給を遮断する指令であることを特徴する請求項１に記載の動力システムの制御装置。The control device for a power system according to claim 1, wherein the condition is a command to shut off fuel supply by the injector. 前記条件は、イグニッションスイッチがＯＦＦされたという情報を示す指令であることを特徴とする請求項１に記載の動力システムの制御装置。The control device for a power system according to claim 1, wherein the condition is a command indicating information that an ignition switch is turned off. 前記内燃機関は車両に搭載されるものであり、
前記制御装置は、前記内燃機関が、内燃機関停止条件が成立した場合には自動的に停止し、内燃機関始動条件が成立した場合には自動的に始動するように、前記内燃機関を制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の動力システムの制御装置。The internal combustion engine is mounted on a vehicle,
The control device controls the internal combustion engine so that the internal combustion engine automatically stops when an internal combustion engine stop condition is satisfied and automatically starts when an internal combustion engine start condition is satisfied. The power system control device according to any one of claims 1 to 8, wherein:

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