JP4382581B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に好適な実施の形態の構成を説明するための図を示す。図1に示すシステムは、内燃機関10を備えている。内燃機関10の各気筒には、排気マニホールドを介して排気通路12が連通している。排気通路12には、上流側触媒14と下流側触媒16とが直列に配置されている。上流側触媒14および下流側触媒16は、何れも、所定の活性温度環境下で、酸素の吸脱反応を伴って排気ガス中のHC、COおよびNOxを浄化することのできる三元触媒である。また、上流側触媒14の容量と下流側触媒16の容量とは、ともに等しいものを用いている。
(低減可能範囲の説明)
図2は、排気空燃比とNOxやCO等の低減可能な範囲との関係を説明するための図である。図2において、排気ガスの低減可能範囲、NOxの排出領域、COの排出領域は、それぞれ触媒の酸素吸蔵率の値を用いて示される。ここで、「酸素吸蔵率」とは、上流側触媒14の酸素吸蔵量OSA1と下流側触媒16の酸素吸蔵量OSA2の和(=OSA)を、上流側触媒14の最大酸素吸蔵量Cmax1と下流側触媒16の最大酸素吸蔵量Cmax2の和(=Cmax)で除した値である。酸素吸蔵率は、図2の縦軸に示すように、最小値0と最大値1の間で変化する値である。また、横軸は排気空燃比と理論空燃費の差を示すものである。図2では排気空燃比が理論空燃費より大であるとき、すなわち、排気空燃比がリーンであるときの低減可能範囲を示している。なお、図2では、横軸が0.1から0.4の範囲での低減可能範囲を示す。また、本図では排気空燃比がリーンであるときのデータを示しているが、排気空燃比がリッチな場合にも本図と同様の傾向を示している。
但し、この式における「ストイキとの酸素濃度差」は、上流側触媒14に流入するガス中の酸素濃度とストイキ(理論空燃比)における酸素濃度との差であり、前者の濃度が高い場合(つまりリーンの場合)に正となるものとする。この値は、メインA/Fセンサ18の出力に基づいて算出することができる。また、「吸着脱離係数」は、予め定められた固定値である。
但し、この式における「ストイキとの酸素濃度差」は、下流側触媒16に流入するガス中の酸素濃度とストイキ(理論空燃比)における酸素濃度との差であり、前者の濃度が高い場合(つまりリーンの場合)に正となるものとする。この値は、メインA/Fセンサ18の出力に基づいて算出することができる。また、「吸着脱離係数」は、予め定められた固定値である。
OSA1=Cmax1+ΔOSA1・・・(2)
但し、この式における「ストイキとの酸素濃度差」および「吸着脱離係数」の内容については、上述したものと同様である。
12 排気通路
14 上流側触媒
16 下流側触媒
18 A/Fセンサ
20 第1O2センサ
22 第2O2センサ
30 ECU(Electronic control Unit)
Claims (2)
- 内燃機関の排気通路に配置された上流側触媒と、
前記上流側触媒の下流側に直列に配置され、前記上流側触媒と等しいCmax容量を有する下流側触媒と、
前記上流側触媒の上流に設けられた第1空燃比検出手段と、
前記下流側触媒の上流であり、かつ、前記上流側触媒の下流に設けられた第2空燃比検出手段と、
前記下流側触媒の下流に設けられた第3空燃比検出手段と、
前記第2空燃比検出手段の出力と前記第3空燃比検出手段の出力とに基づいて、前記上流側触媒と前記下流側触媒の酸素吸蔵量が共にゼロとなる酸素放出状態の成立を検知するリッチ外乱検知手段と、
前記酸素放出状態の成立が検知された際に、前記内燃機関の空燃比をリーンに反転するリーン反転制御を実行するリーン制御手段と、
前記リーン反転制御の実行後、更に前記第2空燃比検出手段の出力がリーンに反転した後に、前記内燃機関の空燃比をリッチに反転するリッチ反転制御を実行するリッチ制御手段と、
前記第1空燃比検出手段の出力に基づいて、前記上流側触媒に流入する排気ガス中の酸素過不足量を積算する酸素過不足量積算手段と、
前記リッチ反転制御の実行後に前記上流側触媒に流入する排気ガス中の酸素不足量の積算値が所定値に達した時点で前記リーン反転制御を実行し、前記リーン反転制御の実行後に前記上流側触媒に流入する排気ガス中の酸素過剰量の積算値が前記所定値に達した時点で前記リッチ反転制御を実行する空燃比反転手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 内燃機関の排気通路に配置された上流側触媒と、
前記上流側触媒の下流側に直列に配置され、前記上流側触媒と等しいCmax容量を有する下流側触媒と、
前記上流側触媒の上流に設けられた第1空燃比検出手段と、
前記下流側触媒の上流であり、かつ、前記上流側触媒の下流に設けられた第2空燃比検出手段と、
前記下流側触媒の下流に設けられた第3空燃比検出手段と、
前記第2空燃比検出手段の出力と前記第3空燃比検出手段の出力とに基づいて、前記上流側触媒と前記下流側触媒の酸素吸蔵量が共に最大酸素吸蔵量となる酸素吸蔵状態の成立を検知するリーン外乱検知手段と、
前記酸素吸蔵状態の成立が検知された際に、前記内燃機関の空燃比をリッチに反転するリッチ反転制御を実行するリッチ制御手段と、
前記リッチ反転制御の実行後、更に前記第2空燃比検出手段の出力がリッチに反転した時点で、前記内燃機関の空燃比をリーンに反転するリーン反転制御を実行するリーン制御手段と、
前記第1空燃比検出手段の出力に基づいて、前記上流側触媒に流入する排気ガス中の酸素過不足量を積算する酸素過不足量積算手段と、
前記リーン反転制御の実行後に前記上流側触媒に流入する排気ガス中の酸素過剰量の積算値が所定値に達した時点で前記リッチ反転制御を実行し、前記リッチ反転制御の実行後に前記上流側触媒に流入する排気ガス中の酸素不足量の積算値が前記所定値に達した時点で前記リーン反転制御を実行する空燃比反転手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
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JP2004168981A JP4382581B2 (ja) | 2004-06-07 | 2004-06-07 | 内燃機関の排気浄化装置 |
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- 2004-06-07 JP JP2004168981A patent/JP4382581B2/ja not_active Expired - Fee Related
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