JPH116422A - NOxトラップ内に蓄積されたSOx量の推定方法 - Google Patents
NOxトラップ内に蓄積されたSOx量の推定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 NOx トラップ中に蓄積されたSOx がその最大
限界を超えて、操作が浄化モードに入るべきときを、高
度に正確に判定するための方法と装置を提供すること。 【解決手段】 エンジン制御コンピュータが、NOx トラ
ップ内に貯蔵された蓄積SOx 量を推定し、最大貯蔵容量
限界を超えたとき、SOx 浄化モード操作に入る。SOx 蓄
積量は、エンジンへの燃料流、A /F およびトラップ温
度に基づいて、推定される。浄化モードは、浄化操作の
あいだに、推定されたSOx の貯蔵レベルが最小しきい値
レベル以下まで減少したとき、終了する。
限界を超えて、操作が浄化モードに入るべきときを、高
度に正確に判定するための方法と装置を提供すること。 【解決手段】 エンジン制御コンピュータが、NOx トラ
ップ内に貯蔵された蓄積SOx 量を推定し、最大貯蔵容量
限界を超えたとき、SOx 浄化モード操作に入る。SOx 蓄
積量は、エンジンへの燃料流、A /F およびトラップ温
度に基づいて、推定される。浄化モードは、浄化操作の
あいだに、推定されたSOx の貯蔵レベルが最小しきい値
レベル以下まで減少したとき、終了する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車排ガス制御
に関し、より詳しくは、所定のSOx しきい値に到達した
ときに、いおう(S)混入量を推定しNOx トラップから
SOx を浄化することによって、NOx トラップの効率を維
持する方法に関する。
に関し、より詳しくは、所定のSOx しきい値に到達した
ときに、いおう(S)混入量を推定しNOx トラップから
SOx を浄化することによって、NOx トラップの効率を維
持する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の希薄混合気燃焼エンジンには、空
気−燃料比制御器が含まれるが、これは、望ましい空気
−燃料比、すなわち化学量論的な希薄混合気を維持する
ために、燃料を測定された空気量に応じてエンジンの吸
気口に送り込むものである。典型的なものとして3路型
触媒コンバータがエンジンの排気通路中に設けられてい
るが、これは、希薄混合気で運転中に生成されるNOx の
転化は行わない。そこで、NOx の外気中への放出を抑え
るために、3路型触媒の下流にNOx トラップを配置する
ことが提案された。
気−燃料比制御器が含まれるが、これは、望ましい空気
−燃料比、すなわち化学量論的な希薄混合気を維持する
ために、燃料を測定された空気量に応じてエンジンの吸
気口に送り込むものである。典型的なものとして3路型
触媒コンバータがエンジンの排気通路中に設けられてい
るが、これは、希薄混合気で運転中に生成されるNOx の
転化は行わない。そこで、NOx の外気中への放出を抑え
るために、3路型触媒の下流にNOx トラップを配置する
ことが提案された。
【0003】典型的なNOx トラップでは、希薄混合気操
作条件のもとで、NOx を貯め、もしくは吸蔵するため
に、アルカリ金属やアルカリ土類を白金と組み合わせて
用いる。NOx 貯蔵機構では、白金を用いてNOからNO2 へ
酸化させるが、その際、アルカリ金属やアルカリ土類と
の硝酸錯体化合物が形成される。化学量論的操作のもと
で、もしくは化学量論的に濃厚混合気操作のもとでは、
硝酸錯体は熱力学的に不安定である。そのため、貯蔵NO
x は放出され、排気中の過剰なCOや H2 および炭化水素
(HC)類によって、触媒的に還元される。
作条件のもとで、NOx を貯め、もしくは吸蔵するため
に、アルカリ金属やアルカリ土類を白金と組み合わせて
用いる。NOx 貯蔵機構では、白金を用いてNOからNO2 へ
酸化させるが、その際、アルカリ金属やアルカリ土類と
の硝酸錯体化合物が形成される。化学量論的操作のもと
で、もしくは化学量論的に濃厚混合気操作のもとでは、
硝酸錯体は熱力学的に不安定である。そのため、貯蔵NO
x は放出され、排気中の過剰なCOや H2 および炭化水素
(HC)類によって、触媒的に還元される。
【0004】したがって、従来技術においては最後の浄
化以降にトラップに導入されたNOxの量を推定し、トラ
ップが満杯と推定されると、エンジンを比較的濃厚混合
気である空気−燃料比に切り替えて、NOx トラップを浄
化する。トラップが十分に浄化されたあと、エンジンを
希薄混合気操作に戻す。このNOx 浄化はほぼ300度C
から400度Cの最適化温度表示域内で起こる。
化以降にトラップに導入されたNOxの量を推定し、トラ
ップが満杯と推定されると、エンジンを比較的濃厚混合
気である空気−燃料比に切り替えて、NOx トラップを浄
化する。トラップが十分に浄化されたあと、エンジンを
希薄混合気操作に戻す。このNOx 浄化はほぼ300度C
から400度Cの最適化温度表示域内で起こる。
【0005】いおう(S)を含有する燃料のもとで自動
車を運転すると、トラップ内にいおうが蓄積することに
よって、NOx の転化効率の減少がひきおこされる。そこ
で、いおうは、「燃焼しきって」、つまり675度C以
上の温度で、14.65以下の空気−燃料比(濃厚混合
気)で脱離させる。トラップの温度を675度C以上に
上昇させるひとつの方法として、第2の空気源をNOx ト
ラップの上流で排気中に導入させ、発熱反応に依存して
トラップ温度を望ましいレベルまで上昇させ、SOx のト
ラップを浄化するものがある。たとえば、1996年1
2月13日付けで出願された米国特許出願シリアル番号
08/768,003号明細書を参照されたい。この出
願において、トラップの温度は、第2の空気源の導入と
制御によって、SOx 浄化に望ましい温度まで上昇されて
いる。
車を運転すると、トラップ内にいおうが蓄積することに
よって、NOx の転化効率の減少がひきおこされる。そこ
で、いおうは、「燃焼しきって」、つまり675度C以
上の温度で、14.65以下の空気−燃料比(濃厚混合
気)で脱離させる。トラップの温度を675度C以上に
上昇させるひとつの方法として、第2の空気源をNOx ト
ラップの上流で排気中に導入させ、発熱反応に依存して
トラップ温度を望ましいレベルまで上昇させ、SOx のト
ラップを浄化するものがある。たとえば、1996年1
2月13日付けで出願された米国特許出願シリアル番号
08/768,003号明細書を参照されたい。この出
願において、トラップの温度は、第2の空気源の導入と
制御によって、SOx 浄化に望ましい温度まで上昇されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、NOx トラッ
プ中に蓄積されたSOx がその最大限界を超えて、操作が
浄化モードに入るべきときを、高度に正確に推定する方
法を提供することを目的とするものである。
プ中に蓄積されたSOx がその最大限界を超えて、操作が
浄化モードに入るべきときを、高度に正確に推定する方
法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、トラッ
プの現時点のA /F とトラップの現時点の温度に基づい
て、燃料の流れの単位あたりに蓄積されたSOx の量を決
定するステップを含む。そして、SOx 蓄積速度が、燃料
の流れの単位あたりに蓄積されたSOx の量、および、エ
ンジンに供給される燃料の流速に基づいて計算され、さ
らにSOx 蓄積量を、計算されたSOx 蓄積速度と、先に行
なわれた計算以降の経過時間をもとに計算される。
プの現時点のA /F とトラップの現時点の温度に基づい
て、燃料の流れの単位あたりに蓄積されたSOx の量を決
定するステップを含む。そして、SOx 蓄積速度が、燃料
の流れの単位あたりに蓄積されたSOx の量、および、エ
ンジンに供給される燃料の流速に基づいて計算され、さ
らにSOx 蓄積量を、計算されたSOx 蓄積速度と、先に行
なわれた計算以降の経過時間をもとに計算される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
さらに詳細に説明する。まず図1を参照する。燃料ポン
プ10は、燃料タンク12からの燃料を、燃料ライン1
4を通して燃料噴射器16に圧入する。燃料噴射器16
は、燃料を内燃エンジン18に噴射する。さらに燃料噴
射器16は周知の構造を有し、電子式エンジン制御器
(EEC )20によって判定されたとおりの正確な量の燃
料を付随シリンダに噴射できるように配置されている。
EEC 20は、信号ライン21を介して燃料噴射信号を燃
料噴射器16に伝え、EEC 20で判定された空気−燃料
比が維持できるように作動する。燃料タンク12は、例
えばガソリンやメタノールあるいは幾種類かの燃料の組
み合わせのような液体燃料を保有している。排気システ
ム22は、1本もしくはそれ以上の排気パイプと排気フ
ランジ24を有して、内燃エンジン18内の空気・燃料
混合物の燃焼によって生じた排ガスを、周知の3路型触
媒コンバータ26に運ぶ。触媒コンバータ26は触媒材
28を含み、内燃エンジン18からの排ガスを化学的に
変化させて触媒添加された排ガスを生成する。
さらに詳細に説明する。まず図1を参照する。燃料ポン
プ10は、燃料タンク12からの燃料を、燃料ライン1
4を通して燃料噴射器16に圧入する。燃料噴射器16
は、燃料を内燃エンジン18に噴射する。さらに燃料噴
射器16は周知の構造を有し、電子式エンジン制御器
(EEC )20によって判定されたとおりの正確な量の燃
料を付随シリンダに噴射できるように配置されている。
EEC 20は、信号ライン21を介して燃料噴射信号を燃
料噴射器16に伝え、EEC 20で判定された空気−燃料
比が維持できるように作動する。燃料タンク12は、例
えばガソリンやメタノールあるいは幾種類かの燃料の組
み合わせのような液体燃料を保有している。排気システ
ム22は、1本もしくはそれ以上の排気パイプと排気フ
ランジ24を有して、内燃エンジン18内の空気・燃料
混合物の燃焼によって生じた排ガスを、周知の3路型触
媒コンバータ26に運ぶ。触媒コンバータ26は触媒材
28を含み、内燃エンジン18からの排ガスを化学的に
変化させて触媒添加された排ガスを生成する。
【0009】触媒添加された排ガスは、上記構成を有す
る下流のNOx トラップ32に供給される。トラップ32
は、その全体を参照番号30で表されたハウジング内に
含まれている。加熱排ガス酸素(HEGO)センサー34
は、エンジン18によって生成された排ガス中に含有さ
れる酸素を検知し、導線36を通してEEC 20に信号を
伝える。1対のHEGOセンサー38と40がトラップ32
の上流と下流にそれぞれ配置され、触媒コンダクタ42
と44をそれぞれ通してEEC 20に信号を送る。さらに
全体を参照番号46で表された他のセンサーが、たとえ
ばクランクシャフト位置や角速度あるいはスロットル位
置や空気温度などの、エンジン性能に関する付加情報を
EEC 20に伝える。EEC 20は、これらのセンサーから
の情報を活用してエンジン操作を制御する。
る下流のNOx トラップ32に供給される。トラップ32
は、その全体を参照番号30で表されたハウジング内に
含まれている。加熱排ガス酸素(HEGO)センサー34
は、エンジン18によって生成された排ガス中に含有さ
れる酸素を検知し、導線36を通してEEC 20に信号を
伝える。1対のHEGOセンサー38と40がトラップ32
の上流と下流にそれぞれ配置され、触媒コンダクタ42
と44をそれぞれ通してEEC 20に信号を送る。さらに
全体を参照番号46で表された他のセンサーが、たとえ
ばクランクシャフト位置や角速度あるいはスロットル位
置や空気温度などの、エンジン性能に関する付加情報を
EEC 20に伝える。EEC 20は、これらのセンサーから
の情報を活用してエンジン操作を制御する。
【0010】エンジン18の吸気口に配置された空気流
量センサー50は、エンジンの吸気系統に導入された空
気の量を検知し、導線52を通してEEC 20に空気流信
号を供給する。EEC 20は、空気流信号を用いて、空気
量(AM)値を計算するが、これは、分あたりのポンドで
表した吸気系統に流れ込む空気量のことである。
量センサー50は、エンジンの吸気系統に導入された空
気の量を検知し、導線52を通してEEC 20に空気流信
号を供給する。EEC 20は、空気流信号を用いて、空気
量(AM)値を計算するが、これは、分あたりのポンドで
表した吸気系統に流れ込む空気量のことである。
【0011】空気ポンプ54は電気モータまたは機械モ
ータにより駆動され、エンジン18にとりつけられてお
り、大気からの空気の加圧源を提供し、空気通路58を
通って、排ガス通路部60の、触媒コンバータ26の下
流のせん孔部62、および、一般的にはNOx トラップ3
2の入口となる部分に、空気を噴射するものである。噴
射される空気量は、EEC 20の導線64を介しての制御
のもとでは、制御弁56の位置づけに依存する。制御弁
56は、制御信号に合わせて開閉するオン/オフ型の弁
でもよいし、あるいはまた、流速を連続的に調整できる
流量制御弁であってもよい。
ータにより駆動され、エンジン18にとりつけられてお
り、大気からの空気の加圧源を提供し、空気通路58を
通って、排ガス通路部60の、触媒コンバータ26の下
流のせん孔部62、および、一般的にはNOx トラップ3
2の入口となる部分に、空気を噴射するものである。噴
射される空気量は、EEC 20の導線64を介しての制御
のもとでは、制御弁56の位置づけに依存する。制御弁
56は、制御信号に合わせて開閉するオン/オフ型の弁
でもよいし、あるいはまた、流速を連続的に調整できる
流量制御弁であってもよい。
【0012】EEC 20はマイクロコンピュータで構成さ
れるが、これは、中央処理装置(CPU )70、入出力
(I /O )ポート72、制御プログラムを記憶するROM
74、カウンタやタイマーにも用いられる一時的なデー
タ記憶のためのRAM 76、および学習した値を記憶する
ための保持メモリ(KAM )78を含む。図に示されたよ
うに、データは周知のデータバスを介してやりとりされ
る。EEC 20はさらに、エンジンオフタイマーを含んで
いるが、これはエンジンの最後の停止以降の経過時間を
可変「ソーキング時間」としての記録を提供するもので
ある。
れるが、これは、中央処理装置(CPU )70、入出力
(I /O )ポート72、制御プログラムを記憶するROM
74、カウンタやタイマーにも用いられる一時的なデー
タ記憶のためのRAM 76、および学習した値を記憶する
ための保持メモリ(KAM )78を含む。図に示されたよ
うに、データは周知のデータバスを介してやりとりされ
る。EEC 20はさらに、エンジンオフタイマーを含んで
いるが、これはエンジンの最後の停止以降の経過時間を
可変「ソーキング時間」としての記録を提供するもので
ある。
【0013】エンジン18を制御するために、EEC 20
によってなされる液体燃料送り込みルーチンが、図2の
フローチャートに示されている。望ましい液体燃料の開
ループ計算はブロック100で行なわれる。より詳しく
は、センサー50から吸入された空気流量(MAF )の測
定値を、望ましい空気−燃料比(AFd )で除算する。こ
の空気−燃料比は、この例では、化学量論的燃焼で較正
されたものである。判断ブロック102では、エンジン
冷却温度のようなエンジン操作パラメータを監視するこ
とによって、閉ループフィードバック制御が望ましいか
どうかを判断する。燃料コマンド、望ましい燃料信号
(Fd)は、先になされた望ましい燃料の開ループ計算値
を、ブロック104で読み取られたフィードバック変数
(FV)で、ブロック106にて除算することによって生
成される。それから望ましい燃料信号(Fd)は、ブロッ
ク108でパルス幅信号(fpw )に変換され、燃料噴射
器16を作動させる。これによって燃料を、望ましい燃
料信号Fdの振幅と相関関係を有しながら、エンジン18
に送り込む。
によってなされる液体燃料送り込みルーチンが、図2の
フローチャートに示されている。望ましい液体燃料の開
ループ計算はブロック100で行なわれる。より詳しく
は、センサー50から吸入された空気流量(MAF )の測
定値を、望ましい空気−燃料比(AFd )で除算する。こ
の空気−燃料比は、この例では、化学量論的燃焼で較正
されたものである。判断ブロック102では、エンジン
冷却温度のようなエンジン操作パラメータを監視するこ
とによって、閉ループフィードバック制御が望ましいか
どうかを判断する。燃料コマンド、望ましい燃料信号
(Fd)は、先になされた望ましい燃料の開ループ計算値
を、ブロック104で読み取られたフィードバック変数
(FV)で、ブロック106にて除算することによって生
成される。それから望ましい燃料信号(Fd)は、ブロッ
ク108でパルス幅信号(fpw )に変換され、燃料噴射
器16を作動させる。これによって燃料を、望ましい燃
料信号Fdの振幅と相関関係を有しながら、エンジン18
に送り込む。
【0014】燃料フィードバック変数FVを生成するため
に、EEC 20によってなされた空気−燃料比フィードバ
ックルーチンが、図3のフローチャートに示されてい
る。ブロック110における判定での閉ループ制御のも
とでは、センサー34によって提供される信号をもと
に、2値信号EGOSがブロック112で生成される。判定
ブロック116および118での判定で、信号EGOSはそ
のときは低いが、EEC 20の先に行なわれたバックグラ
ウンドループでは高かったという場合、ブロック114
にて、フィードバック変数FVから所定の比例項Pjを減ず
る。信号EGOSがそのとき低く、しかも先に行なわれたバ
ックグラウンドループでも低かった場合は、ブロック1
20にて、フィードバック変数FVから所定の積分項Δj
を減ずる。
に、EEC 20によってなされた空気−燃料比フィードバ
ックルーチンが、図3のフローチャートに示されてい
る。ブロック110における判定での閉ループ制御のも
とでは、センサー34によって提供される信号をもと
に、2値信号EGOSがブロック112で生成される。判定
ブロック116および118での判定で、信号EGOSはそ
のときは低いが、EEC 20の先に行なわれたバックグラ
ウンドループでは高かったという場合、ブロック114
にて、フィードバック変数FVから所定の比例項Pjを減ず
る。信号EGOSがそのとき低く、しかも先に行なわれたバ
ックグラウンドループでも低かった場合は、ブロック1
20にて、フィードバック変数FVから所定の積分項Δj
を減ずる。
【0015】一方、判定ブロック116と122での判
定で、信号EGOSがそのとき高く、しかもEEC 20の先に
行なわれたバックグラウンドループでも高かった場合、
ブロック124にて、フィードバック変数FVに所定の積
分項Δi を加える。信号EGOSはそのときは高いが、先に
行なわれたバックグラウンドループでは低かったという
場合は、ブロック126にて、フィードバック変数FVに
比例項Piを加える。
定で、信号EGOSがそのとき高く、しかもEEC 20の先に
行なわれたバックグラウンドループでも高かった場合、
ブロック124にて、フィードバック変数FVに所定の積
分項Δi を加える。信号EGOSはそのときは高いが、先に
行なわれたバックグラウンドループでは低かったという
場合は、ブロック126にて、フィードバック変数FVに
比例項Piを加える。
【0016】希薄混合気モードで操作されている場合、
閉ループの空気−燃料比制御は不可能であり、フィード
バック変数FVは開ループ方式で生成されて、希薄混合気
の空気−燃料比エンジン操作が提供されることは理解で
きよう。より詳しくは、フィードバック変数FVは、エン
ジン速度と負荷の関数として探索表の値を読みとって、
その表の値に乗数LMULT を乗算することによって、生成
される。そしてこの結果を、化学量論的空気/燃料比基
準であるユニティに加える。乗数LMULT は、0とユニテ
ィの間を変化するものだが、徐々に増分され、エンジン
の空気−燃料比操作を望ましい希薄混合気である空気−
燃料比に変換する。これによって、望ましい空気−燃料
比を表示するフィードバック変数FVが生成される。
閉ループの空気−燃料比制御は不可能であり、フィード
バック変数FVは開ループ方式で生成されて、希薄混合気
の空気−燃料比エンジン操作が提供されることは理解で
きよう。より詳しくは、フィードバック変数FVは、エン
ジン速度と負荷の関数として探索表の値を読みとって、
その表の値に乗数LMULT を乗算することによって、生成
される。そしてこの結果を、化学量論的空気/燃料比基
準であるユニティに加える。乗数LMULT は、0とユニテ
ィの間を変化するものだが、徐々に増分され、エンジン
の空気−燃料比操作を望ましい希薄混合気である空気−
燃料比に変換する。これによって、望ましい空気−燃料
比を表示するフィードバック変数FVが生成される。
【0017】図4および図5には、NOx トラップのSOx
浄化を制御する方法のフローチャートが示されている。
なお、図4および図5は、両者で完結するフローチャー
トである。ブロック150では、エンジンが希薄混合気
モードで操作されているかどうかを判断する。もし希薄
混合気モードで操作されていなければ、バックグラウン
ドループが続けられる。もし希薄混合気モードでの操作
なら、その時点のSOx蓄積速度がブロック152で計算
される。ループを通過した最後の時間以降に生成された
蓄積速度は、1時間あたりのグラム数で表されている
が、次のような関係で表されると好ましい。 SOx _FLOW_RATE = FNXXA(LAMBSE、EXT _NTR )*
FUELFLOW 式中、SOx _FLOW_RATEは、1時間あたりのグラム数で
表された、結果的蓄積速度であり、FNXXA (LAMBSE、EX
T _NTR )は、SOx 蓄積速度(燃料1ポンド(=454
gr)あたりのSOx のグラム数)の探索表である。この探
索表は、後に示すように、高温で濃厚混合気のとき負で
あり、希薄混合気のとき正である。LAMBSEは、等価比と
して表された望ましいA /F であり、そしてEXT _NTR
は推定されたNOx トラップ温度である。
浄化を制御する方法のフローチャートが示されている。
なお、図4および図5は、両者で完結するフローチャー
トである。ブロック150では、エンジンが希薄混合気
モードで操作されているかどうかを判断する。もし希薄
混合気モードで操作されていなければ、バックグラウン
ドループが続けられる。もし希薄混合気モードでの操作
なら、その時点のSOx蓄積速度がブロック152で計算
される。ループを通過した最後の時間以降に生成された
蓄積速度は、1時間あたりのグラム数で表されている
が、次のような関係で表されると好ましい。 SOx _FLOW_RATE = FNXXA(LAMBSE、EXT _NTR )*
FUELFLOW 式中、SOx _FLOW_RATEは、1時間あたりのグラム数で
表された、結果的蓄積速度であり、FNXXA (LAMBSE、EX
T _NTR )は、SOx 蓄積速度(燃料1ポンド(=454
gr)あたりのSOx のグラム数)の探索表である。この探
索表は、後に示すように、高温で濃厚混合気のとき負で
あり、希薄混合気のとき正である。LAMBSEは、等価比と
して表された望ましいA /F であり、そしてEXT _NTR
は推定されたNOx トラップ温度である。
【0018】
【表1】 さらに、FUELFLOWは1時間あたりのポンド数で表された
測定された燃料流速である。
測定された燃料流速である。
【0019】ブロック154において、トラップ内に貯
蔵されたSOx の蓄積量は、このバックグラウンドループ
中に貯蔵されたSOx の増分を、先に貯蔵された量に加え
ることによって更新される。そして次のように表され
る。 TRAP_SOx _GRAMS (現時点) = TRAP_SOx _GRAM
S (先行) +(SOx _FLOW_RATE*BG_TMR /36
00) 式中、BG_TMR は、秒で表されたバックグラウンドルー
プ時間である。TRAP_SOx _GRAMS (現時点)は、トラ
ップ内に蓄積されたSOx である。この量はKAM 78に記
憶されている。
蔵されたSOx の蓄積量は、このバックグラウンドループ
中に貯蔵されたSOx の増分を、先に貯蔵された量に加え
ることによって更新される。そして次のように表され
る。 TRAP_SOx _GRAMS (現時点) = TRAP_SOx _GRAM
S (先行) +(SOx _FLOW_RATE*BG_TMR /36
00) 式中、BG_TMR は、秒で表されたバックグラウンドルー
プ時間である。TRAP_SOx _GRAMS (現時点)は、トラ
ップ内に蓄積されたSOx である。この量はKAM 78に記
憶されている。
【0020】貯蔵されたNOx の量を更新したあと、まず
その量をブロック156でチェックして、その量が負数
であるかどうかをみる。負数でなければ、ブロック15
8で、その量をチェックして、その量が最大トラップ容
量を超えていないかどうかを判定する。超えていなけれ
ば、ブロック160で、その量をチェックして、トラッ
プ容量より少ないかどうかを判定する。そうであれば、
浄化は十分進んでいることであり、希薄混合気操作に戻
れることになる。
その量をブロック156でチェックして、その量が負数
であるかどうかをみる。負数でなければ、ブロック15
8で、その量をチェックして、その量が最大トラップ容
量を超えていないかどうかを判定する。超えていなけれ
ば、ブロック160で、その量をチェックして、トラッ
プ容量より少ないかどうかを判定する。そうであれば、
浄化は十分進んでいることであり、希薄混合気操作に戻
れることになる。
【0021】ブロック156で貯蔵されたNOx の量が負
数であれば、その量をブロック162でゼロにセットす
る。その量が、ブロック156における判定で、最大ト
ラップ容量を超えていれば、SOx _FULL_FLAGがブロッ
ク164でセットされる。この量が、ブロック160に
おける判定で、希薄混合気操作に戻る最小量以下であれ
ば、SOx _FULL_FLAGはブロック166でリセットされ
る。
数であれば、その量をブロック162でゼロにセットす
る。その量が、ブロック156における判定で、最大ト
ラップ容量を超えていれば、SOx _FULL_FLAGがブロッ
ク164でセットされる。この量が、ブロック160に
おける判定で、希薄混合気操作に戻る最小量以下であれ
ば、SOx _FULL_FLAGはブロック166でリセットされ
る。
【0022】ブロック158で演算される関数は次のよ
うに表される。すなわち、 TRAP_SOx _GRAMS > SOx _MAX _GRAMS 式中、SOx _MAX _GRAMS は、貯蔵されたSOx のしきい
値レベルであり、それより上では、希薄混合気操作は終
了しSOx 浄化が始まることになっている。
うに表される。すなわち、 TRAP_SOx _GRAMS > SOx _MAX _GRAMS 式中、SOx _MAX _GRAMS は、貯蔵されたSOx のしきい
値レベルであり、それより上では、希薄混合気操作は終
了しSOx 浄化が始まることになっている。
【0023】ブロック160で演算される関数は次のよ
うに表される。すなわち、 TRAP_SOx _GRAMS < SOx _MIN _GRAMS 式中、SOx _MIN _GRAMS は、貯蔵されたSOx のグラム
数のしきい値レベルであり、それより下では、希薄混合
気操作が再開できる。
うに表される。すなわち、 TRAP_SOx _GRAMS < SOx _MIN _GRAMS 式中、SOx _MIN _GRAMS は、貯蔵されたSOx のグラム
数のしきい値レベルであり、それより下では、希薄混合
気操作が再開できる。
【0024】ブロック168で、SOx _FULL_FLAGがチ
ェックされる。ブロック170における判定で、フラッ
グがセットされ、NOx トラップ温度がSOx 浄化モードに
入るのに必要な温度より低く、さらに、ブロック172
における判定で、希薄混合気モードでエンジンが操作さ
れ始めると、ブロック174に表示されたようにA /F
は希薄混合気から化学量論的混合気に変換され、希薄混
合気モードでないと、バックグラウンドループがブロッ
ク178で継続される。ブロック170で、第2の空気
添加あるいは他の操作条件いずれの結果であったとして
も、トラップ温度が最低浄化温度より大きいと判定され
たならば、そして、ブロック182の判定で、エンジン
が希薄混合気モードで操作されているならば、A /F は
希薄混合気から濃厚混合気に変化し、ブロック184に
表示されたようにトラップ32からSOx 浄化し始める。
ブロック182および186の判定で、エンジンが希薄
混合気ではなく化学量論的混合気で操作されているなら
ば、A /F は化学量論的混合気から濃厚混合気に変化
し、ブロック188に表示されたように、トラップを浄
化し始める。前述の米国特許出願シリアル番号08/7
68,003号明細書では、NOx トラップ温度を推論
し、ポンプ54を制御して、望ましい浄化温度を維持す
る方法を開示している。
ェックされる。ブロック170における判定で、フラッ
グがセットされ、NOx トラップ温度がSOx 浄化モードに
入るのに必要な温度より低く、さらに、ブロック172
における判定で、希薄混合気モードでエンジンが操作さ
れ始めると、ブロック174に表示されたようにA /F
は希薄混合気から化学量論的混合気に変換され、希薄混
合気モードでないと、バックグラウンドループがブロッ
ク178で継続される。ブロック170で、第2の空気
添加あるいは他の操作条件いずれの結果であったとして
も、トラップ温度が最低浄化温度より大きいと判定され
たならば、そして、ブロック182の判定で、エンジン
が希薄混合気モードで操作されているならば、A /F は
希薄混合気から濃厚混合気に変化し、ブロック184に
表示されたようにトラップ32からSOx 浄化し始める。
ブロック182および186の判定で、エンジンが希薄
混合気ではなく化学量論的混合気で操作されているなら
ば、A /F は化学量論的混合気から濃厚混合気に変化
し、ブロック188に表示されたように、トラップを浄
化し始める。前述の米国特許出願シリアル番号08/7
68,003号明細書では、NOx トラップ温度を推論
し、ポンプ54を制御して、望ましい浄化温度を維持す
る方法を開示している。
【0025】一方、SOx の量が最小と最大しきい値レベ
ル間にあるため、またはトラップが最小しきい値以下ま
で浄化されたため、ブロック168の判定で、フラッグ
SOx_FULL_FLAGが、リセット状態にあり、ブロック1
90における判定で、希薄混合気状態可能となる場合、
浄化操作は終了し、A /F は変換されて、希薄混合気操
作に戻る。希薄混合気操作条件がない場合、バックグラ
ウンドループは、ブロック178に表示されたように継
続される。
ル間にあるため、またはトラップが最小しきい値以下ま
で浄化されたため、ブロック168の判定で、フラッグ
SOx_FULL_FLAGが、リセット状態にあり、ブロック1
90における判定で、希薄混合気状態可能となる場合、
浄化操作は終了し、A /F は変換されて、希薄混合気操
作に戻る。希薄混合気操作条件がない場合、バックグラ
ウンドループは、ブロック178に表示されたように継
続される。
【0026】
【発明の効果】上記から明らかなように、本発明によれ
ば、NOx トラップ中に蓄積されたSOxがその最大限界を
超えて、操作が浄化モードに入るべきときを、高度に正
確に判定することができる。
ば、NOx トラップ中に蓄積されたSOxがその最大限界を
超えて、操作が浄化モードに入るべきときを、高度に正
確に判定することができる。
【図1】本発明の原理を具体化した、自動車エンジンと
電子式エンジンコントローラーのブロック図。
電子式エンジンコントローラーのブロック図。
【図2】従来のエンジン燃料制御技法の高レベルフロー
チャート。
チャート。
【図3】従来のエンジン燃料制御技法の高レベルフロー
チャート。
チャート。
【図4】NOx トラップ中のSOx の蓄積を推定する方法お
よび浄化操作中のSOx 除去を推定する方法の一部を示す
フローチャート。
よび浄化操作中のSOx 除去を推定する方法の一部を示す
フローチャート。
【図5】NOx トラップ中のSOx の蓄積を推定する方法お
よび浄化操作中のSOx 除去を推定する方法の他の一部を
示すフローチャート。
よび浄化操作中のSOx 除去を推定する方法の他の一部を
示すフローチャート。
10 燃料ポンプ 12 燃料タンク 14 燃料ライン 16 燃料噴射器 18 内燃エンジン 20 電子式エンジン制御器( EEC) 22 排気システム 24 排気フランジ 26 触媒コンバータ 28 触媒材 30 ハウジング 32 NOx トラップ 34 加熱排ガス酸素(HEGO)センサー 38 加熱排ガス酸素(HEGO)センサー 40 加熱排ガス酸素(HEGO)センサー 46 センサー 50 空気流量センサー 54 空気ポンプ 56 制御弁 58 空気通路 60 排ガス通路部 62 せん孔部 70 中央処理装置(CPU ) 72 入出力(I /O )ポート 74 ROM 76 RAM 78 保持メモリ(KAM )
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド、ジョージ、ファーマー アメリカ合衆国ミシガン州、プリマス、ス トーンクレスト、ドライブ、47130 (72)発明者 アーノルド、ウィリアム、ブラーント アメリカ合衆国ミシガン州、リボニア、エ ディントン、15693 (72)発明者 ジェフリー、スコット、ヘップバーン アメリカ合衆国ミシガン州、ディアボー ン、ペムブロウク、コート、15
Claims (3)
- 【請求項1】エンジンの排気通路に配置されたNOx トラ
ップ内に蓄積されたSOx 量の推定方法において、 単位燃料流あたりに蓄積されたSOx 量を、現時点の空気
−燃料比および前記トラップの現時点の温度に基づいて
判定するステップと、 SOx 蓄積速度を、前記判定されたSOx 量と前記エンジン
に供給された燃料の流速に基づいて計算するステップ
と、 SOx 蓄積量を、前記計算されたSOx 蓄積速度と、先に行
なわれた計算以降の経過時間をもとに計算するステップ
とを含む、NOx トラップ内に蓄積されたSOx 量の推定方
法。 - 【請求項2】前記先に行なわれた計算以降貯蔵されたSO
x 量を、その計算された先に貯蔵された量に加えて蓄積
量を得るステップをさらに含む、請求項1記載の推定方
法。 - 【請求項3】貯蔵されたSOx の蓄積量を、最大容量レベ
ルと比較するステップと、 前記最大容量レベルを超えたとき、SOx 浄化操作を開始
して、前記トラップ内に貯蔵されたSOx の量を減少させ
るステップとをさらに含む、請求項2記載の推定方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US829291 | 1997-03-31 | ||
US08/829,291 US5832722A (en) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Method and apparatus for maintaining catalyst efficiency of a NOx trap |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH116422A true JPH116422A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=25254094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9358058A Pending JPH116422A (ja) | 1997-03-31 | 1997-12-25 | NOxトラップ内に蓄積されたSOx量の推定方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5832722A (ja) |
EP (1) | EP0869263B1 (ja) |
JP (1) | JPH116422A (ja) |
DE (1) | DE69708594T2 (ja) |
Families Citing this family (105)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3237607B2 (ja) * | 1997-05-26 | 2001-12-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒被毒再生装置 |
JP3424557B2 (ja) * | 1997-08-06 | 2003-07-07 | マツダ株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
GB9718059D0 (en) * | 1997-08-28 | 1997-10-29 | Johnson Matthey Plc | Improvements relating to catalysts |
US5974788A (en) * | 1997-08-29 | 1999-11-02 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for desulfating a nox trap |
DE19747222C1 (de) * | 1997-10-25 | 1999-03-04 | Daimler Benz Ag | Verbrennungsmotoranlage mit Stickoxid-Speicherkatalysator und Betriebsverfahren hierfür |
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DE19816276C2 (de) * | 1998-04-11 | 2000-05-18 | Audi Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
DE19816175A1 (de) * | 1998-04-14 | 1999-10-21 | Degussa | Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit eines Stickoxid-Speicherkatalysators |
US6205773B1 (en) * | 1998-07-07 | 2001-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
DE19842625C2 (de) * | 1998-09-17 | 2003-03-27 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungsmotoranlage mit schwefelanreichernder Abgasreinigungskomponente und damit betreibbare Verbrennungsmotoranlage |
DE19847875A1 (de) * | 1998-10-16 | 2000-04-20 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur De-Sulfatierung eines NOx-Speicherkatalysators |
DE19910664A1 (de) * | 1999-03-11 | 2000-09-14 | Volkswagen Ag | Verfahren zur De-Sulfatierung eines NOx-Speicherkatalysators |
JP2000282848A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-10 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
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DE60008639T2 (de) | 1999-07-02 | 2005-03-10 | Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. | Abgasreinigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine |
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DE19954549C2 (de) | 1999-11-12 | 2001-12-20 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zum Betrieb einer Abgasreinigungsanlage mit Stickoxidadsorber und Beladungssensor |
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