JPH03225013A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH03225013A JPH03225013A JP1908790A JP1908790A JPH03225013A JP H03225013 A JPH03225013 A JP H03225013A JP 1908790 A JP1908790 A JP 1908790A JP 1908790 A JP1908790 A JP 1908790A JP H03225013 A JPH03225013 A JP H03225013A
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Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、希薄燃焼可能な内燃機関の排気系に、酸化雰
囲気(酸素過剰雰囲気)中、HC(未燃炭化水素)存在
下でNOxを還元できるゼオライト系触媒を備えた排気
浄化装置に関するものであり、とくに触媒の耐久劣化を
防止した排気浄化装置に関する。
囲気(酸素過剰雰囲気)中、HC(未燃炭化水素)存在
下でNOxを還元できるゼオライト系触媒を備えた排気
浄化装置に関するものであり、とくに触媒の耐久劣化を
防止した排気浄化装置に関する。
最近、燃費向上のために、希薄域の空燃比で燃焼させる
リーンバーン内燃機関の開発が進められ、一部は実用化
されている。希薄空燃比領域においては、従来の触媒で
はNOxを浄化できないので、NOx低減がリーンバー
ンエンジンの課題になっており、希薄空燃比でもNOx
を浄化できる触媒が注目されている。
リーンバーン内燃機関の開発が進められ、一部は実用化
されている。希薄空燃比領域においては、従来の触媒で
はNOxを浄化できないので、NOx低減がリーンバー
ンエンジンの課題になっており、希薄空燃比でもNOx
を浄化できる触媒が注目されている。
特開平1−130735号公報、特願昭63−9502
6号は、遷移金属を担持せしめたゼオライトからなり、
酸化雰囲気中、HC存在下でNOxを還元する触媒(以
下、リーンNOx触媒という)を教示している。
6号は、遷移金属を担持せしめたゼオライトからなり、
酸化雰囲気中、HC存在下でNOxを還元する触媒(以
下、リーンNOx触媒という)を教示している。
また、リーンNOx触媒は還元雰囲気中すなわち空燃比
リッチの雰囲気中に置かれると劣化が進行することから
、空燃比センサで空燃比リッチと判断されるときには、
二次空気を導入して酸化雰囲気とすることが提案されて
いる(特開平1−’203609号公報)。
リッチの雰囲気中に置かれると劣化が進行することから
、空燃比センサで空燃比リッチと判断されるときには、
二次空気を導入して酸化雰囲気とすることが提案されて
いる(特開平1−’203609号公報)。
ところで、触媒劣化防止として、リーンNOx触媒をバ
イパスする通路、排気の流れをリーンNOx触媒とバイ
パスする通路との間に切替えるバイパス弁を設けて、空
燃比リッチのときにリーンNOx触媒をバイパスするよ
うに排気の流れを制御することが考えられる(以下、従
来制御法という)。
イパスする通路、排気の流れをリーンNOx触媒とバイ
パスする通路との間に切替えるバイパス弁を設けて、空
燃比リッチのときにリーンNOx触媒をバイパスするよ
うに排気の流れを制御することが考えられる(以下、従
来制御法という)。
しかし、空燃比センサで実際の空燃比を検出しそれに基
づいて空燃比リッチと判断されてからバイパス弁をバイ
パス通路開側に切替えると、制御遅れ/バイパス弁の作
動遅れにより、空燃比り。
づいて空燃比リッチと判断されてからバイパス弁をバイ
パス通路開側に切替えると、制御遅れ/バイパス弁の作
動遅れにより、空燃比り。
チな排気の一部がリーンNOx触媒に導入されてしまい
、触媒耐久劣化およびNOx増大の対策としては十分で
ない。
、触媒耐久劣化およびNOx増大の対策としては十分で
ない。
これを、たとえば定常時→加速と変化する場合を例にと
って、第10図を参照してさらに詳しく説明する。スロ
ットル開度が「閉」がら「開」に変化すると、時間遅れ
をもって空燃比がリーンがらリッチに変化する。従来制
御法では、空燃比センサで検出した空燃比A/Fが、所
定の空燃比レベル(たとえば理論空燃比:ガソリンエン
ジンの場合はA/Fストイキ= 14.5)よりもリッ
チ側になった時、バイパス弁を「開」に制御するので、
そのII ’<8 遅れ(ECU〜バイパス弁)や、バ
イパス弁「閉」−「開」の作動時間から、バイパス「開
」までに時間がかかり、この間の空燃比リッチな排気が
リーンNOx触媒に入ってしまい、触媒の耐久劣化を進
めてしまう。
って、第10図を参照してさらに詳しく説明する。スロ
ットル開度が「閉」がら「開」に変化すると、時間遅れ
をもって空燃比がリーンがらリッチに変化する。従来制
御法では、空燃比センサで検出した空燃比A/Fが、所
定の空燃比レベル(たとえば理論空燃比:ガソリンエン
ジンの場合はA/Fストイキ= 14.5)よりもリッ
チ側になった時、バイパス弁を「開」に制御するので、
そのII ’<8 遅れ(ECU〜バイパス弁)や、バ
イパス弁「閉」−「開」の作動時間から、バイパス「開
」までに時間がかかり、この間の空燃比リッチな排気が
リーンNOx触媒に入ってしまい、触媒の耐久劣化を進
めてしまう。
本発明は、空燃比がリーンからリッチになることが予想
されるとき、従来制御法よりは早目にバイパスを「開」
として、空燃比リッチな排気かり−ンNOx触媒に導入
されることを防止し、触媒の耐久劣化を抑制することを
目的とする。
されるとき、従来制御法よりは早目にバイパスを「開」
として、空燃比リッチな排気かり−ンNOx触媒に導入
されることを防止し、触媒の耐久劣化を抑制することを
目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の内燃機関の排気浄
化装置は、第1図に示すように、内燃機関2の運転状態
を検出する運転状態検出手段10と、 運転状態検出手段10の出力より空燃比を調整する空燃
比調整手段12と、 内燃機関2の排気系に設けられた、遷移金属或いは貴金
属を担持せしめたゼオライトからなり、酸化雰囲気中、
HC存在下で排気ガス中のNOxを還元する触媒、いわ
ゆるリーンNOx触媒4と、リーンNOx触媒4をバイ
パスするバイパス通路6と、 運転状態検出手段10の出力より空燃比リッチを予想す
る予想手段14と、 予想手段14により空燃比リッチと予想されたときバイ
パス通路6を開とするバイパス弁8と、から構成される
。
化装置は、第1図に示すように、内燃機関2の運転状態
を検出する運転状態検出手段10と、 運転状態検出手段10の出力より空燃比を調整する空燃
比調整手段12と、 内燃機関2の排気系に設けられた、遷移金属或いは貴金
属を担持せしめたゼオライトからなり、酸化雰囲気中、
HC存在下で排気ガス中のNOxを還元する触媒、いわ
ゆるリーンNOx触媒4と、リーンNOx触媒4をバイ
パスするバイパス通路6と、 運転状態検出手段10の出力より空燃比リッチを予想す
る予想手段14と、 予想手段14により空燃比リッチと予想されたときバイ
パス通路6を開とするバイパス弁8と、から構成される
。
予想手段14は、たとえば次のような場合に、空燃比リ
ーンがリッチになると予想する。
ーンがリッチになると予想する。
(イ)リーン化補正係数KLEAN≧1.0の時。
ただし、KLEANは、制御目標空燃比に相当し、機関
の運転状態などから演算される。
の運転状態などから演算される。
(ロ)スロットル開度TAが所定値以上の時、あるいは
OTP増量(オーバテンベラチャプロテクション増量)
がある時。
OTP増量(オーバテンベラチャプロテクション増量)
がある時。
(ハ)加速時。
(ニ)冷間時あるいは暖機中(水温増量など)。
予想手段14が空燃比がリーンからリッチになると予想
した時、実際の空燃比がリッチになる前に、バイパス弁
8を「開」にするよう制御信号を送る。
した時、実際の空燃比がリッチになる前に、バイパス弁
8を「開」にするよう制御信号を送る。
したがって、バイパス弁8「閉」から「開」になるのに
若干の時間を費やしたとしても、実際の空燃比が所定値
以下(リッチ)になる頃には、バイパス弁8が「開」に
なっており、空燃比リッチな排気がリーンNOx触媒4
に入ることはない。
若干の時間を費やしたとしても、実際の空燃比が所定値
以下(リッチ)になる頃には、バイパス弁8が「開」に
なっており、空燃比リッチな排気がリーンNOx触媒4
に入ることはない。
上記の如く、本発明の排気浄化装置では、バイパス弁8
「閉」−「開」の制御は早く実行することにより、空燃
比リッチな排気がリーンNOx触媒4に入ることが防止
され、リーンNOx触媒4の耐久劣化が抑えられ、NO
xが長期間効果的に低減される。
「閉」−「開」の制御は早く実行することにより、空燃
比リッチな排気がリーンNOx触媒4に入ることが防止
され、リーンNOx触媒4の耐久劣化が抑えられ、NO
xが長期間効果的に低減される。
(実施例〕
次に、本発明の具体的実施例を説明する。
第2図は本発明の一実施例のシステム構成を示している
。第2図において、ガソリン機関或いはディーゼル機関
からなる内燃機関2の排気系には、リーンNOx触媒4
と、リーンNOx触媒4をバイパスするバイパス通路6
と、排気をリーンN。
。第2図において、ガソリン機関或いはディーゼル機関
からなる内燃機関2の排気系には、リーンNOx触媒4
と、リーンNOx触媒4をバイパスするバイパス通路6
と、排気をリーンN。
X触媒4とバイパス通路6との間に切替えるバイパス弁
8と、リーンNOx触媒4の上流に設けた空燃比センサ
18と、リーンNOx触媒4の下流に必要に応して設け
た三元触媒或いは酸化触媒22が設けられている。
8と、リーンNOx触媒4の上流に設けた空燃比センサ
18と、リーンNOx触媒4の下流に必要に応して設け
た三元触媒或いは酸化触媒22が設けられている。
内燃機関2の吸気系には、スロ・ノトル弁28が設けら
れ、スロットル弁28の開度はスロ・ノトル開度センサ
30によって検出されるようになっている。
れ、スロットル弁28の開度はスロ・ノトル開度センサ
30によって検出されるようになっている。
スロットル弁28の下流には吸気管圧力センサ32が設
けられ、また吸気系には必要に応じて吸気温センサ36
が設けられる。
けられ、また吸気系には必要に応じて吸気温センサ36
が設けられる。
内燃機関2の各気筒に接続する各吸気ボート(ディーゼ
ル機関の場合は各気筒)には、燃料噴射弁16が設けら
れる。火花点火式機関の場合は各気筒に点火プラグ38
が設けられ、40はイグナイタ、24は火花点火のため
電流を分配するディストリビュータである。ディストリ
ビュータ24の回転軸は内燃機関2のクランク軸に連動
され、機関回転速度、クランク角度を検出するためのク
ランク角度センサ2Gがディストリビュータ24に内装
させて設けられている。なお、内燃機関2の冷却水温を
検出する水温センサ34も設けられている。
ル機関の場合は各気筒)には、燃料噴射弁16が設けら
れる。火花点火式機関の場合は各気筒に点火プラグ38
が設けられ、40はイグナイタ、24は火花点火のため
電流を分配するディストリビュータである。ディストリ
ビュータ24の回転軸は内燃機関2のクランク軸に連動
され、機関回転速度、クランク角度を検出するためのク
ランク角度センサ2Gがディストリビュータ24に内装
させて設けられている。なお、内燃機関2の冷却水温を
検出する水温センサ34も設けられている。
内m機関2はエンジンコントロールコンピュータ20に
よって制御される。第3図はエンジンコントロールコン
ピュータ20の内部構成、各種センサおよび各種アクチ
ュエータとの関連を示している。
よって制御される。第3図はエンジンコントロールコン
ピュータ20の内部構成、各種センサおよび各種アクチ
ュエータとの関連を示している。
第3図に示すように、エンジンコントロールコンピュー
タ20は、演算を実行するセントラルブロセノサユニソ
ト(CPU)20a、、読み出し専用のリードオンリメ
モリ (ROM)20b、−時記憶用のランダムアクセ
スメモリ (RAM)20c、アナログ信号用の入力イ
ンターフェイス20d1アナログ信号をディジタル信号
に変換するA/Dコンバータ20e、ディジタル信号用
の入力インターフェイス20r1出力インターフエイス
20gからなり、定電圧電源20hから電力を供給され
る。
タ20は、演算を実行するセントラルブロセノサユニソ
ト(CPU)20a、、読み出し専用のリードオンリメ
モリ (ROM)20b、−時記憶用のランダムアクセ
スメモリ (RAM)20c、アナログ信号用の入力イ
ンターフェイス20d1アナログ信号をディジタル信号
に変換するA/Dコンバータ20e、ディジタル信号用
の入力インターフェイス20r1出力インターフエイス
20gからなり、定電圧電源20hから電力を供給され
る。
吸気管圧力センサ32、水温センサ34、吸気温センサ
36、空燃比センサ18の出力は入力インターフェイス
20dに入力され、クランク角度センサ26、スロット
ル開度センサ(ディジタル信号の場合)30の出力は入
力インターフェイス20fに入力される。CPU20a
では後述する演算が行われ、その出力は出力インターフ
ェイス20gを介して各燃料噴射弁(インジェクタ)1
6、バイパス制、御弁8等に送信され、各アクチュエー
タを制御する。
36、空燃比センサ18の出力は入力インターフェイス
20dに入力され、クランク角度センサ26、スロット
ル開度センサ(ディジタル信号の場合)30の出力は入
力インターフェイス20fに入力される。CPU20a
では後述する演算が行われ、その出力は出力インターフ
ェイス20gを介して各燃料噴射弁(インジェクタ)1
6、バイパス制、御弁8等に送信され、各アクチュエー
タを制御する。
第4図はROM20bに記憶され、CPU20aに読み
出されてバイパス制御を行なう、本発明の第1実施例に
係る演算ルーチンを示している。
出されてバイパス制御を行なう、本発明の第1実施例に
係る演算ルーチンを示している。
第4図のルーチンは、クランク角度センサ26かラック
ランク角度に基づき、たとえば180 ’ CA(クラ
ンク角度)毎に割込まれる。
ランク角度に基づき、たとえば180 ’ CA(クラ
ンク角度)毎に割込まれる。
ステップ101において、クランク角度センサ26の出
力からニシン回転速度NEを、吸気管圧力センサ32の
出力から吸気管圧力PMを読み込む。
力からニシン回転速度NEを、吸気管圧力センサ32の
出力から吸気管圧力PMを読み込む。
ついでステップ102にて、吸気管圧力とエンジン回転
速度より、空燃比が理論空燃比となるように、基本燃料
噴射量Tpを算出する。
速度より、空燃比が理論空燃比となるように、基本燃料
噴射量Tpを算出する。
つぎに、水温、吸気温等の運転条件に応じて基本燃料噴
射量を補正する操作を行う。まず、ステップ103 で
、水温センサ34からの出力THW、或いは吸気温セン
サ36からの出力THAを読込む。
射量を補正する操作を行う。まず、ステップ103 で
、水温センサ34からの出力THW、或いは吸気温セン
サ36からの出力THAを読込む。
つぎにステップ104で、水温(或いは吸気温)増量F
WLを算出する。水温増量は暖機時のドライバビリティ
向上のための燃料噴射の増量で、たとえば、第5図に示
すTHW−FWLマツプにより求められる。
WLを算出する。水温増量は暖機時のドライバビリティ
向上のための燃料噴射の増量で、たとえば、第5図に示
すTHW−FWLマツプにより求められる。
基本燃料噴射量Tpは、エンジン回転速度NE、吸気管
圧力PMによっても補正される。ステップ105で、吸
気管圧力に対するリーン化補正係数にLEANPMを、
たとえば、第6図に示すPM−KLEANPl!jマツ
プから、求める。ついでステップ106で、エンジン回
転速度NEに対するリーン化補正係数KLEANNEを
、たとえば、第7図に示すNE−KL4ANNEマツプ
から、算出す目標空燃比に対応するもの)を算出する。
圧力PMによっても補正される。ステップ105で、吸
気管圧力に対するリーン化補正係数にLEANPMを、
たとえば、第6図に示すPM−KLEANPl!jマツ
プから、求める。ついでステップ106で、エンジン回
転速度NEに対するリーン化補正係数KLEANNEを
、たとえば、第7図に示すNE−KL4ANNEマツプ
から、算出す目標空燃比に対応するもの)を算出する。
この他に燃料噴射量は、加速増量、スロットル高開度時
増量、触媒設置時に必要となることがある触媒過熱防止
増量が施されることがある。ステップ108では、八P
M>α(αは成る一定値)で入り、加速時のトルク向上
のために、八PMより加速増量FACCが算出される。
増量、触媒設置時に必要となることがある触媒過熱防止
増量が施されることがある。ステップ108では、八P
M>α(αは成る一定値)で入り、加速時のトルク向上
のために、八PMより加速増量FACCが算出される。
ステップ109では、スロットル開度TA>C(Cは成
る一定値)で入り、スロットル高開度時の出力向上のた
めに、スロットル開度TAよりスロットル高開度時増量
FPOWERが算出される。ステップ110では、機関
1回転当りの吸入空気量Q/N、機関回転速度NEより
、触媒過熱防止増量OTP (オーバテンベラチャプロ
テクション)を求める。
る一定値)で入り、スロットル高開度時の出力向上のた
めに、スロットル開度TAよりスロットル高開度時増量
FPOWERが算出される。ステップ110では、機関
1回転当りの吸入空気量Q/N、機関回転速度NEより
、触媒過熱防止増量OTP (オーバテンベラチャプロ
テクション)を求める。
リーン化補正係数KLEAN、各種の増量が算出された
後、ステップ111に進んで、燃料噴射量を補正する。
後、ステップ111に進んで、燃料噴射量を補正する。
燃料噴射量TAUは次式より算出される。
TAU=Tp−KLEAN−FWL
(1+FACC+FPOWER
+0TP)
ついで、ステップ112に進み、TAtJをセットし、
TAUだけ燃料噴射を実行する。
TAUだけ燃料噴射を実行する。
ついで、ステップ113以降のバイパス制御のステップ
へと進む、ステップ113で、バイパス中か否か、すな
わちバイパス判定フラッグXF=1 (バイパス中)
か否かを判断する。
へと進む、ステップ113で、バイパス中か否か、すな
わちバイパス判定フラッグXF=1 (バイパス中)
か否かを判断する。
ステップ113にてバイパス中でないなら、すなわちX
F=1でないなら、ステップ114.115.116
、117.11Bへと進み、空燃比がリッチとなるか否
かを予想する。すなわち、ステップ114では、冷間時
或いは暖機中の如く水温増量があれば、すなわちFWL
>1.0であれば空燃比がリッチになると予想する。ス
テップ115では、リーン化補正係数KLEANより空
燃比がリッチになるか否かを予想する。ただし、KLE
AN=理論空燃比/目標空燃比の関係があり、KLEA
N>1.0なら空燃比がリッチになると予想し、KLE
AN≦1.0なら空燃比がリーンになると予想する。ス
テップ116では加速増量が正であるなら、すなわちF
ACC>0なら空燃比がリッチ゛になると予想する。ス
テップ117ではスロットル高開度時の出力補正が正で
あるなら、すなわちFPOWER>0なら空燃比がリッ
チになると予想する。ステップ118では、触媒過熱防
止増量が正であるなら、すなわちOTP>0なら、空燃
比がす・7チになると予想する。上記において、ステッ
プ114.115.116.117.118の何れか少
なくとも一つは空燃比がリーンからリッチに変化するこ
とを予想する予想手段14を構成する。
F=1でないなら、ステップ114.115.116
、117.11Bへと進み、空燃比がリッチとなるか否
かを予想する。すなわち、ステップ114では、冷間時
或いは暖機中の如く水温増量があれば、すなわちFWL
>1.0であれば空燃比がリッチになると予想する。ス
テップ115では、リーン化補正係数KLEANより空
燃比がリッチになるか否かを予想する。ただし、KLE
AN=理論空燃比/目標空燃比の関係があり、KLEA
N>1.0なら空燃比がリッチになると予想し、KLE
AN≦1.0なら空燃比がリーンになると予想する。ス
テップ116では加速増量が正であるなら、すなわちF
ACC>0なら空燃比がリッチ゛になると予想する。ス
テップ117ではスロットル高開度時の出力補正が正で
あるなら、すなわちFPOWER>0なら空燃比がリッ
チになると予想する。ステップ118では、触媒過熱防
止増量が正であるなら、すなわちOTP>0なら、空燃
比がす・7チになると予想する。上記において、ステッ
プ114.115.116.117.118の何れか少
なくとも一つは空燃比がリーンからリッチに変化するこ
とを予想する予想手段14を構成する。
ステップ114.115.116.117.11Bの何
れかで空燃比がリッチになると予想されたなら、ステッ
プ123に進み、実際の空燃比がリーンからリッチに変
化する前にバイパス弁8を「開」の実行処理をする。す
なわち、バイパス弁8が「開」となるのに若干時間がか
かっても、空燃比がリッチになると予想されてから実際
に空燃比がリッチになるのにより多くの時間がかかるか
ら、バイパス弁8が「開」となった後で実際の空燃比が
リッチとなり、リッチな空燃比の排気がリーンNOx触
媒4に流れ込むことはない、ステップ123のバイパス
弁8「開」実行処理が済むと、ステップ124に進んで
バイパス判定フラッグXFをバイパス中を表示する1と
しておく。
れかで空燃比がリッチになると予想されたなら、ステッ
プ123に進み、実際の空燃比がリーンからリッチに変
化する前にバイパス弁8を「開」の実行処理をする。す
なわち、バイパス弁8が「開」となるのに若干時間がか
かっても、空燃比がリッチになると予想されてから実際
に空燃比がリッチになるのにより多くの時間がかかるか
ら、バイパス弁8が「開」となった後で実際の空燃比が
リッチとなり、リッチな空燃比の排気がリーンNOx触
媒4に流れ込むことはない、ステップ123のバイパス
弁8「開」実行処理が済むと、ステップ124に進んで
バイパス判定フラッグXFをバイパス中を表示する1と
しておく。
ステップ113でXF= 1なら、すなわちバイパス中
ならステップ121に進み、空燃比センサ18の出力か
ら現在の実際の空燃比を読み込み、ステップ122に進
んで実際の空燃比A/Fが所定値すより大か否かを判定
する。ステップ122でA/F>bでないなら空燃比リ
ッチだから、ステップ123に進み、バイパス弁8を「
開」のままとし、ついでステップ124に進んでバイパ
ス判定フラッグXFを1のままとしておく。
ならステップ121に進み、空燃比センサ18の出力か
ら現在の実際の空燃比を読み込み、ステップ122に進
んで実際の空燃比A/Fが所定値すより大か否かを判定
する。ステップ122でA/F>bでないなら空燃比リ
ッチだから、ステップ123に進み、バイパス弁8を「
開」のままとし、ついでステップ124に進んでバイパ
ス判定フラッグXFを1のままとしておく。
ステップ122でA/F > bなら、すなわち実際の
空燃比がリッチからり−ンに変化したなら、ステップ1
19に進み、バイパス弁8の「閉」実行処理をする。し
たがって、空燃比がリッチからリーンに変化するときの
バイパス弁8の「閉」実行処理は、空燃比がリッチから
り−ンに変化することを予想して行うのではなく、実際
の空燃比がり・ノチからリーンに変化したことを判断し
て行う、したがって、実際の空燃比がリーンに変化した
後にバイパス弁8が「閉」になるから、空燃比リッチな
排気がリーンNOx触媒4に導入されることはない、つ
いで、ステップ120に進みノマイノクス判定フラッグ
XFを0としてお(。
空燃比がリッチからり−ンに変化したなら、ステップ1
19に進み、バイパス弁8の「閉」実行処理をする。し
たがって、空燃比がリッチからリーンに変化するときの
バイパス弁8の「閉」実行処理は、空燃比がリッチから
り−ンに変化することを予想して行うのではなく、実際
の空燃比がり・ノチからリーンに変化したことを判断し
て行う、したがって、実際の空燃比がリーンに変化した
後にバイパス弁8が「閉」になるから、空燃比リッチな
排気がリーンNOx触媒4に導入されることはない、つ
いで、ステップ120に進みノマイノクス判定フラッグ
XFを0としてお(。
第8図は本発明の第2実施例に係る演算ルーチンを示し
ており、第1実施例と異なるステップを200番台の番
号で、第1実施例に準しるステップは第1実施例と同し
番号で示しである。空燃比がリッチからリーンになると
きのバイノぐス弁8の「閉」への切替えを、第1実施例
では実際の空燃比がリーンになってから実行したのに対
し、第2実施例では、 K=KLEAN −FWL (1+FACC+FPOWER +FOTP)>1.0 となった時、すなわち空燃比が全体的に見てり−ンにな
ると予想された時から、所定時間だけ経過してから実行
する。
ており、第1実施例と異なるステップを200番台の番
号で、第1実施例に準しるステップは第1実施例と同し
番号で示しである。空燃比がリッチからリーンになると
きのバイノぐス弁8の「閉」への切替えを、第1実施例
では実際の空燃比がリーンになってから実行したのに対
し、第2実施例では、 K=KLEAN −FWL (1+FACC+FPOWER +FOTP)>1.0 となった時、すなわち空燃比が全体的に見てり−ンにな
ると予想された時から、所定時間だけ経過してから実行
する。
さらに詳しくは、第2実施例では、ステ・ノブ113で
バイパス中(XF=1)と判定されると、ステップ20
1 に進み、K>1.0か否かを判定し、K〉1.0で
ないなら、すなわち空燃比が全体的に見てリーンになる
と予想されたなら、ステップ202を介してステップ2
03に進み、時間経過CLEANを1づつカウントアツ
プしていく。180°クランク角度毎にルーチンに割込
んで演算を繰返し実行することによりCLEANが増加
していき、CLEANが所定値eより大となる割込み演
算において、すなわち所定時間経過した演算において、
ステップ202でCLEAN>eとなったときに空燃比
がリーンからリッチに変化したとみなし、ステップ20
5を介してステップ119に進み、バイパス弁8「閉」
実行処理をする。ステップ203.202は予想手段1
4を構成する。その他のときはステ・ノブ123に進み
、バイパス弁8は開のままである。
バイパス中(XF=1)と判定されると、ステップ20
1 に進み、K>1.0か否かを判定し、K〉1.0で
ないなら、すなわち空燃比が全体的に見てリーンになる
と予想されたなら、ステップ202を介してステップ2
03に進み、時間経過CLEANを1づつカウントアツ
プしていく。180°クランク角度毎にルーチンに割込
んで演算を繰返し実行することによりCLEANが増加
していき、CLEANが所定値eより大となる割込み演
算において、すなわち所定時間経過した演算において、
ステップ202でCLEAN>eとなったときに空燃比
がリーンからリッチに変化したとみなし、ステップ20
5を介してステップ119に進み、バイパス弁8「閉」
実行処理をする。ステップ203.202は予想手段1
4を構成する。その他のときはステ・ノブ123に進み
、バイパス弁8は開のままである。
ステップ204.205はCLEANを0に保ち、ある
いはOにクリアするステップである。その他は第1実施
例に準じる。
いはOにクリアするステップである。その他は第1実施
例に準じる。
つぎに、本発明の作用を、第9図のタイムチャートを参
照して説明する。ただし、燃料補正は、リーン化補正係
数KLEANのみによる場合を、例として挙げである。
照して説明する。ただし、燃料補正は、リーン化補正係
数KLEANのみによる場合を、例として挙げである。
たとえば、
定常走行 → 加速 −減速 一定常走行(A/Fリー
ン) (リッチ)(リーン)(リーン)のように運転す
るとき、スロットル開度TAは第6図の最上段のように
変化することになる。
ン) (リッチ)(リーン)(リーン)のように運転す
るとき、スロットル開度TAは第6図の最上段のように
変化することになる。
この時、制御目標空燃比(リーン化補正係数KLEAN
に1き換えられる)は、第6図の上から第2.3段目に
示すように、機関の運転状態や各種センサの信号から求
められるので、検出の遅れや演算時間など、多少の制御
遅れがある。
に1き換えられる)は、第6図の上から第2.3段目に
示すように、機関の運転状態や各種センサの信号から求
められるので、検出の遅れや演算時間など、多少の制御
遅れがある。
上記の目標空燃比に実行処理するには、ECU20から
燃料噴射弁16に信号を送って燃料を噴射し、その燃料
が吸気ボートを通ってシリンダ内に入り(輸送4旧、燃
焼して、その排気が排気系を通って空燃比センサ18に
達するので、実際の空燃比を空燃比センサ18が検出す
るまでに、かなりの時間を要する。したがって、実際の
空燃比(空燃比センサ18の検出)は、第6図の上から
第4段目に示すように、遅れる。
燃料噴射弁16に信号を送って燃料を噴射し、その燃料
が吸気ボートを通ってシリンダ内に入り(輸送4旧、燃
焼して、その排気が排気系を通って空燃比センサ18に
達するので、実際の空燃比を空燃比センサ18が検出す
るまでに、かなりの時間を要する。したがって、実際の
空燃比(空燃比センサ18の検出)は、第6図の上から
第4段目に示すように、遅れる。
従来制御法では、空燃比センサ18で検出した実際の空
燃比値が、所定の空燃比レベルよりもリッチ側になった
時、バイパス弁を「開」に制御するので、その制御遅れ
(ECLI〜バイパス弁)や、バイパス弁「閉」=「開
」の時間から、バイパス「開」までに時間がかかり、こ
の間の空燃比リッチな排気が、リーンNOx触媒に入っ
てしまうことは、前記した通りである。
燃比値が、所定の空燃比レベルよりもリッチ側になった
時、バイパス弁を「開」に制御するので、その制御遅れ
(ECLI〜バイパス弁)や、バイパス弁「閉」=「開
」の時間から、バイパス「開」までに時間がかかり、こ
の間の空燃比リッチな排気が、リーンNOx触媒に入っ
てしまうことは、前記した通りである。
しかし、本発明では、第6図の最下段に示すように、目
標空燃比(KLEAN(i)が所定値以下(たとえば理
論空燃比よりもリッチ側)になった時に、バイパス弁8
を「開」にするようl11m信号を送る。したがって、
バイパス弁8の「閉」−「開」に若干の時間を費やして
も、実際の空燃比が所定値以下(リッチ)になる頃には
、バイパス弁8が「開」になっており、空燃比リッチな
排気がリーンNOx触媒4に入ることはない。
標空燃比(KLEAN(i)が所定値以下(たとえば理
論空燃比よりもリッチ側)になった時に、バイパス弁8
を「開」にするようl11m信号を送る。したがって、
バイパス弁8の「閉」−「開」に若干の時間を費やして
も、実際の空燃比が所定値以下(リッチ)になる頃には
、バイパス弁8が「開」になっており、空燃比リッチな
排気がリーンNOx触媒4に入ることはない。
一方、空燃比がリッチからリーンに変化するときには、
従来の制御法と同様に、空燃比センサで実際の空燃比が
リーンになってからバイパス弁8を「開」−「閉」に°
制御するので、この場合も空燃比リッチな排気がリーン
NOx触媒4に導かれることはない。
従来の制御法と同様に、空燃比センサで実際の空燃比が
リーンになってからバイパス弁8を「開」−「閉」に°
制御するので、この場合も空燃比リッチな排気がリーン
NOx触媒4に導かれることはない。
本発明では、上記の如く、バイパス弁8「閉」=「開」
の制御は早(、「開」=「閉」の制御は遅く実行するこ
とにより、空燃比リッチな排気がリーンNOx触媒4に
入ることが防止される。
の制御は早(、「開」=「閉」の制御は遅く実行するこ
とにより、空燃比リッチな排気がリーンNOx触媒4に
入ることが防止される。
本発明によれば、空燃比リッチを予想する予想手段と、
予想手段により空燃比リッチと予想されたときバイパス
通路を開とするバイパス弁を設けたので、実際の空燃比
がリーンからリッチに変化する前にバイパス弁を「閉」
から「開」に切替えることができ、空燃比リッチな排気
がリーンN。
予想手段により空燃比リッチと予想されたときバイパス
通路を開とするバイパス弁を設けたので、実際の空燃比
がリーンからリッチに変化する前にバイパス弁を「閉」
から「開」に切替えることができ、空燃比リッチな排気
がリーンN。
X触媒に導入されることを防止できる。したがって、リ
ーンNOx触媒の耐久劣化を抑えることができ、長期間
にわたってNOxを効果的に低減できる。
ーンNOx触媒の耐久劣化を抑えることができ、長期間
にわたってNOxを効果的に低減できる。
第1図は本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の制御系
統図、 第2図は本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装
置の機器系統図、 第3図は第2図のうち、ECU、各種−センサ、各種ア
クチエエータの関連を示すブロック図、第4図は本発明
の第1実施例に係る制御フローチャート、 第5図は第4図のステップ104の演算で用いる水温T
HW−水温増量FWLマツプ図、第6図は第4図のステ
ップ105の演算で用いる吸気管圧力PM−リーン化化
工正係数′LE、ANPMマツプ図、 第7図は第4図のステップ106の演・算で用いるエン
ジン回転速度NE−リーン化補正係数KLEANNEマ
ツプ図、 第8図は本発明の第2実施例に係る制御フローチャート
、 第9図はリーン化補正係数KLEANで空燃比リーンか
らリッチへの変化を予想した場合の、スロットル開度、
目標空燃比、KLEAN、実際の空燃比、バイパス弁の
開閉、間のタイミングチャート、 第10図は従来法から考えられる′制御法におけるスロ
ットル開度、空燃比、バイパス開閉、間のタイミングチ
ャート、 である。 2・・・・・・内燃機関 4・・・・・・リーンNOx触媒 6・・・・・・バイパス通路 8・・・・・・バイパス弁 lO・・・・・・運転状態検出手段 12・・・・・・空燃比調整手段 14・・・・・・予想手段 16・・・・・・燃料噴射弁 18・・・・・・空燃比センサ 20・・・・・・ECU 26・・・・・・クランク角度センサ 30・・・・・・スロットル開度センサ32・・・・・
・吸気管圧力センサ 34・・・・・・水温センサ 36・・・・・・吸気温センサ 38・・・・・・点火プラグ 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社第1 図 第5図 4 rsw 第6図 第7図 + NE
統図、 第2図は本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装
置の機器系統図、 第3図は第2図のうち、ECU、各種−センサ、各種ア
クチエエータの関連を示すブロック図、第4図は本発明
の第1実施例に係る制御フローチャート、 第5図は第4図のステップ104の演算で用いる水温T
HW−水温増量FWLマツプ図、第6図は第4図のステ
ップ105の演算で用いる吸気管圧力PM−リーン化化
工正係数′LE、ANPMマツプ図、 第7図は第4図のステップ106の演・算で用いるエン
ジン回転速度NE−リーン化補正係数KLEANNEマ
ツプ図、 第8図は本発明の第2実施例に係る制御フローチャート
、 第9図はリーン化補正係数KLEANで空燃比リーンか
らリッチへの変化を予想した場合の、スロットル開度、
目標空燃比、KLEAN、実際の空燃比、バイパス弁の
開閉、間のタイミングチャート、 第10図は従来法から考えられる′制御法におけるスロ
ットル開度、空燃比、バイパス開閉、間のタイミングチ
ャート、 である。 2・・・・・・内燃機関 4・・・・・・リーンNOx触媒 6・・・・・・バイパス通路 8・・・・・・バイパス弁 lO・・・・・・運転状態検出手段 12・・・・・・空燃比調整手段 14・・・・・・予想手段 16・・・・・・燃料噴射弁 18・・・・・・空燃比センサ 20・・・・・・ECU 26・・・・・・クランク角度センサ 30・・・・・・スロットル開度センサ32・・・・・
・吸気管圧力センサ 34・・・・・・水温センサ 36・・・・・・吸気温センサ 38・・・・・・点火プラグ 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社第1 図 第5図 4 rsw 第6図 第7図 + NE
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と
、 運転状態検出手段の出力より空燃比を調整する空燃比調
整手段と、 内燃機関の排気系に設けられた、遷移金属或いは貴金属
を担持せしめたゼオライトからなり、酸化雰囲気中、H
C存在下で排気ガス中のNOxを還元する触媒、いわゆ
るリーンNOx触媒と、リーンNOx触媒をバイパスす
るバイパス通路と、 運転状態検出手段の出力より空燃比リッチを予想する予
想手段と、 予想手段により空燃比リッチと予想されたときバイパス
通路を開とするバイパス弁と、 からなることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1908790A JP2727718B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1908790A JP2727718B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03225013A true JPH03225013A (ja) | 1991-10-04 |
JP2727718B2 JP2727718B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=11989675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1908790A Expired - Fee Related JP2727718B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2727718B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5349816A (en) * | 1992-02-20 | 1994-09-27 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control system |
US5459997A (en) * | 1993-03-31 | 1995-10-24 | Mazda Motor Corporation | Engine exhaust gas purification system |
US5517820A (en) * | 1993-03-17 | 1996-05-21 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purifying apparatus and method for internal combustion engine |
JP2007138924A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-06-07 | Denso Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
GB2478719A (en) * | 2010-03-15 | 2011-09-21 | Gm Global Tech Operations Inc | Method of operating an internal combustion engine having a lean NOx trap (LNT) |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP1908790A patent/JP2727718B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5349816A (en) * | 1992-02-20 | 1994-09-27 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control system |
US5517820A (en) * | 1993-03-17 | 1996-05-21 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purifying apparatus and method for internal combustion engine |
US5459997A (en) * | 1993-03-31 | 1995-10-24 | Mazda Motor Corporation | Engine exhaust gas purification system |
JP2007138924A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-06-07 | Denso Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
GB2478719A (en) * | 2010-03-15 | 2011-09-21 | Gm Global Tech Operations Inc | Method of operating an internal combustion engine having a lean NOx trap (LNT) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2727718B2 (ja) | 1998-03-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |