JPH07189669A - 内燃機関の部品温度推定装置及びこれを用いた排気ガス浄化装置 - Google Patents
内燃機関の部品温度推定装置及びこれを用いた排気ガス浄化装置Info
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- JPH07189669A JPH07189669A JP5351449A JP35144993A JPH07189669A JP H07189669 A JPH07189669 A JP H07189669A JP 5351449 A JP5351449 A JP 5351449A JP 35144993 A JP35144993 A JP 35144993A JP H07189669 A JPH07189669 A JP H07189669A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関の排気系に装着されるHC成分の吸
着装置の温度を正確に推定するとともに、この温度推定
値を用いて二次空気供給量の制御を行い、三元触媒の変
換効率を最適なものとする。 【構成】 エンジン回転数NE、吸気管内絶対圧PBA
に応じて吸着装置15に流入する流入熱量の基本値YM
APを算出し(ステップS2)、これをエンジン水温T
W及び吸気温TAに応じて補正して(ステップS1)、
流入熱量Yを得る。温度推定値NTの前回値に応じて放
熱量ΔNTを算出し、吸気温TAに応じて補正して(ス
テップS4)、放熱量Q2を得る。(流入熱量Y−放熱
量Q2)を温度変化量に換算し、前回値に加算すること
により、温度推定値NTを得る(ステップS5)。NT
値に応じて、二次空気供給量を制御する(ステップS
6)。
着装置の温度を正確に推定するとともに、この温度推定
値を用いて二次空気供給量の制御を行い、三元触媒の変
換効率を最適なものとする。 【構成】 エンジン回転数NE、吸気管内絶対圧PBA
に応じて吸着装置15に流入する流入熱量の基本値YM
APを算出し(ステップS2)、これをエンジン水温T
W及び吸気温TAに応じて補正して(ステップS1)、
流入熱量Yを得る。温度推定値NTの前回値に応じて放
熱量ΔNTを算出し、吸気温TAに応じて補正して(ス
テップS4)、放熱量Q2を得る。(流入熱量Y−放熱
量Q2)を温度変化量に換算し、前回値に加算すること
により、温度推定値NTを得る(ステップS5)。NT
値に応じて、二次空気供給量を制御する(ステップS
6)。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気系に装
着され、排気ガス中の未燃成分を吸着する吸着装置の温
度を推定する装置及びこれを用いた排気ガス浄化装置に
関する。
着され、排気ガス中の未燃成分を吸着する吸着装置の温
度を推定する装置及びこれを用いた排気ガス浄化装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】排気系に未燃成分(HC)を吸着する吸
着装置を備えた排気ガス浄化装置において、吸着装置内
の吸着剤の温度をセンサにより検出し、該検出した吸着
剤温度及び排気系に設けられた空燃比センサの出力に基
づいて空燃比あるいは、排気系に供給する二次空気量を
制御するようにしたものが従来より提案されている(特
開平5−149130号公報)。
着装置を備えた排気ガス浄化装置において、吸着装置内
の吸着剤の温度をセンサにより検出し、該検出した吸着
剤温度及び排気系に設けられた空燃比センサの出力に基
づいて空燃比あるいは、排気系に供給する二次空気量を
制御するようにしたものが従来より提案されている(特
開平5−149130号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置では吸着剤若しくは吸着装置の温度をセンサに
よって検出するので、センサの特性ばらつきにより検出
温度が±25℃程度の範囲でばらつくという問題があ
り、またセンサの追加はコストアップの要因となる。
来の装置では吸着剤若しくは吸着装置の温度をセンサに
よって検出するので、センサの特性ばらつきにより検出
温度が±25℃程度の範囲でばらつくという問題があ
り、またセンサの追加はコストアップの要因となる。
【0004】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、吸着装置の温度を正確に推定する温度推定装置を
提供することを第1の目的とする。さらに推定した温度
に基づいて排気系に供給する二次空気量を適切に制御
し、良好な排気ガス特性を維持することができる排気ガ
ス浄化装置を提供することを第2の目的とする。
あり、吸着装置の温度を正確に推定する温度推定装置を
提供することを第1の目的とする。さらに推定した温度
に基づいて排気系に供給する二次空気量を適切に制御
し、良好な排気ガス特性を維持することができる排気ガ
ス浄化装置を提供することを第2の目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るため本発明は、内燃機関の排気通路の途中に装着さ
れ、排気ガス中の未燃成分を吸着する吸着手段の温度を
推定する部品温度推定装置であって、前記機関の運転パ
ラメータを検出する運転パラメータ検出手段と、該検出
した運転パラメータに基づいて前記吸着手段の温度を推
定する推定手段とから成ることを特徴とする内燃機関の
部品温度推定装置を提供する。
るため本発明は、内燃機関の排気通路の途中に装着さ
れ、排気ガス中の未燃成分を吸着する吸着手段の温度を
推定する部品温度推定装置であって、前記機関の運転パ
ラメータを検出する運転パラメータ検出手段と、該検出
した運転パラメータに基づいて前記吸着手段の温度を推
定する推定手段とから成ることを特徴とする内燃機関の
部品温度推定装置を提供する。
【0006】また、前記推定手段は、前記運転パラメー
タに基づいて前記機関の1燃焼サイクル毎に前記吸着手
段へ流入する流入熱量及び前記吸着手段から放熱される
放熱量を算出し、該算出した流入熱量及び放熱量を用い
て前記吸着手段の温度推定値を算出することが望まし
い。
タに基づいて前記機関の1燃焼サイクル毎に前記吸着手
段へ流入する流入熱量及び前記吸着手段から放熱される
放熱量を算出し、該算出した流入熱量及び放熱量を用い
て前記吸着手段の温度推定値を算出することが望まし
い。
【0007】より具体的には、前記推定手段は、前記流
入熱量と放熱量との差を温度変化量に換算し、該換算し
た温度変化量を前記温度推定値の前回算出値に加算する
ことにより前記温度推定値を算出することが望ましい。
入熱量と放熱量との差を温度変化量に換算し、該換算し
た温度変化量を前記温度推定値の前回算出値に加算する
ことにより前記温度推定値を算出することが望ましい。
【0008】また、前記運転パラメータ検出手段は、少
なくとも前記機関の回転速度及び負荷を検出し、前記推
定手段は該検出した回転速度及び負荷に基づいて前記流
入熱量を算出することが望ましい。
なくとも前記機関の回転速度及び負荷を検出し、前記推
定手段は該検出した回転速度及び負荷に基づいて前記流
入熱量を算出することが望ましい。
【0009】また、前記推定手段は、前記温度推定値の
前回算出値に応じて前記放熱量を算出することが望まし
い。
前回算出値に応じて前記放熱量を算出することが望まし
い。
【0010】また、前記推定手段は、排気ガス中の未燃
成分が前記吸着手段に吸着されるとき発生する吸着熱及
び前記吸着手段から脱離されるとき吸収する脱離熱に応
じて前記流入熱量及び放熱量の少なくとも一方を補正す
ることが望ましい。
成分が前記吸着手段に吸着されるとき発生する吸着熱及
び前記吸着手段から脱離されるとき吸収する脱離熱に応
じて前記流入熱量及び放熱量の少なくとも一方を補正す
ることが望ましい。
【0011】上記第2の目的を達成するため本発明は、
内燃機関の排気通路の途中に装着され、排気ガス中の未
燃成分を吸着する吸着手段と、前記排気通路の前記吸着
手段の下流側に装着され、排気ガスの浄化を行う触媒コ
ンバータと、前記排気通路の前記吸着手段の下流側であ
って前記触媒コンバータの上流側に二次空気を供給する
二次空気供給手段とを備えた排気ガス浄化装置におい
て、前記二次空気供給手段は、上記部品温度推定装置に
より算出された温度推定値に基づいて二次空気供給量を
制御するようにしたものである。
内燃機関の排気通路の途中に装着され、排気ガス中の未
燃成分を吸着する吸着手段と、前記排気通路の前記吸着
手段の下流側に装着され、排気ガスの浄化を行う触媒コ
ンバータと、前記排気通路の前記吸着手段の下流側であ
って前記触媒コンバータの上流側に二次空気を供給する
二次空気供給手段とを備えた排気ガス浄化装置におい
て、前記二次空気供給手段は、上記部品温度推定装置に
より算出された温度推定値に基づいて二次空気供給量を
制御するようにしたものである。
【0012】
【作用】請求項1記載の部品温度推定装置によれば、機
関運転パラメータが検出され、検出された機関運転パラ
メータに基づいて吸着手段の温度が推定される。
関運転パラメータが検出され、検出された機関運転パラ
メータに基づいて吸着手段の温度が推定される。
【0013】請求項2記載の部品温度推定装置によれ
ば、機関運転パラメータに基づいて機関の1燃焼サイク
ル毎に吸着手段へ流入する流入熱量及び吸着手段から放
熱される放熱量が算出され、その流入熱量及び放熱量を
用いて吸着手段の温度推定値が算出される。
ば、機関運転パラメータに基づいて機関の1燃焼サイク
ル毎に吸着手段へ流入する流入熱量及び吸着手段から放
熱される放熱量が算出され、その流入熱量及び放熱量を
用いて吸着手段の温度推定値が算出される。
【0014】請求項3記載の部品温度推定装置によれ
ば、流入熱量と放熱量との差が温度変化量に換算され、
その温度変化量を温度推定値の前回算出値に加算するこ
とにより、温度推定値が算出される。
ば、流入熱量と放熱量との差が温度変化量に換算され、
その温度変化量を温度推定値の前回算出値に加算するこ
とにより、温度推定値が算出される。
【0015】請求項4記載の部品温度推定装置によれ
ば、検出した機関回転温度及び機関負荷に基づいて流入
熱量が算出される。
ば、検出した機関回転温度及び機関負荷に基づいて流入
熱量が算出される。
【0016】請求項5記載の部品温度推定装置によれ
ば、放熱量は温度推定値の前回算出値に応じて算出され
る。
ば、放熱量は温度推定値の前回算出値に応じて算出され
る。
【0017】請求項6記載の部品温度推定装置によれ
ば、排気ガス中の未燃成分が吸着手段に吸着されるとき
発生する吸着熱及び吸着手段から脱離されるとき吸収す
る脱離熱に応じて流入熱量及び放熱量の少なくとも一方
が補正される。
ば、排気ガス中の未燃成分が吸着手段に吸着されるとき
発生する吸着熱及び吸着手段から脱離されるとき吸収す
る脱離熱に応じて流入熱量及び放熱量の少なくとも一方
が補正される。
【0018】請求項7記載の排気ガス浄化装置によれ
ば、部品温度推定装置により吸着手段の温度推定値が算
出され、その温度推定値に基づいて二次空気供給量が制
御される。
ば、部品温度推定装置により吸着手段の温度推定値が算
出され、その温度推定値に基づいて二次空気供給量が制
御される。
【0019】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
【0020】図1は本発明の一実施例に係る内燃機関
(以下「エンジン」という)及びその制御装置の全体の
構成図であり、エンジン1の吸気管2の途中にはスロッ
トル弁3が配されている。スロットル弁3にはスロット
ル弁開度(θTH)センサ4が連結されており、当該ス
ロットル弁3の開度に応じた電気信号を出力して電子コ
ントロールユニット(以下「ECU」という)5に供給
する。
(以下「エンジン」という)及びその制御装置の全体の
構成図であり、エンジン1の吸気管2の途中にはスロッ
トル弁3が配されている。スロットル弁3にはスロット
ル弁開度(θTH)センサ4が連結されており、当該ス
ロットル弁3の開度に応じた電気信号を出力して電子コ
ントロールユニット(以下「ECU」という)5に供給
する。
【0021】燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁
3との間且つ吸気管2の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にECU5に電気的に接
続されて当該ECU5からの信号により燃料噴射の開弁
時間が制御される。
3との間且つ吸気管2の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にECU5に電気的に接
続されて当該ECU5からの信号により燃料噴射の開弁
時間が制御される。
【0022】一方、スロットル弁3の直ぐ下流には管7
を介して吸気管内絶対圧(PBA)センサ8が設けられ
ており、この絶対圧センサ8により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ECU5に供給される。また、その
下流には吸気温(TA)センサ9が取付けられており、
吸気温TAを検出して対応する電気信号を出力してEC
U5に供給する。
を介して吸気管内絶対圧(PBA)センサ8が設けられ
ており、この絶対圧センサ8により電気信号に変換され
た絶対圧信号は前記ECU5に供給される。また、その
下流には吸気温(TA)センサ9が取付けられており、
吸気温TAを検出して対応する電気信号を出力してEC
U5に供給する。
【0023】エンジン1の本体に装着されたエンジン水
温(TW)センサ10はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温(冷却水温)TWを検出して対応する温度信号を
出力してECU5に供給する。エンジン回転数(NE)
センサ11及び気筒判別(CYL)センサ12はエンジ
ン1の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取付
けられている。エンジン回転数センサ11はエンジン1
のクランク軸の180度回転毎に所定のクランク角度位置
でパルス(以下「TDC信号パルス」という)を出力
し、気筒判別センサ12は特定の気筒の所定のクランク
角度位置で信号パルスを出力するものであり、これらの
各信号パルスはECU5に供給される。
温(TW)センサ10はサーミスタ等から成り、エンジ
ン水温(冷却水温)TWを検出して対応する温度信号を
出力してECU5に供給する。エンジン回転数(NE)
センサ11及び気筒判別(CYL)センサ12はエンジ
ン1の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲に取付
けられている。エンジン回転数センサ11はエンジン1
のクランク軸の180度回転毎に所定のクランク角度位置
でパルス(以下「TDC信号パルス」という)を出力
し、気筒判別センサ12は特定の気筒の所定のクランク
角度位置で信号パルスを出力するものであり、これらの
各信号パルスはECU5に供給される。
【0024】エンジン1の排気通路13にはその上流側
から順に空燃比センサとしての酸素濃度センサ14(以
下「O2センサ14」という)、排気ガス中の未燃成分
(HC)を吸着する吸着装置15及び排気ガス中のH
C,CO,NOx等の成分の浄化を行う三元触媒16が
装着されている。O2センサ14は排気ガス中の酸素濃
度を検出し、その検出値に応じた電気信号をECU5に
供給する。
から順に空燃比センサとしての酸素濃度センサ14(以
下「O2センサ14」という)、排気ガス中の未燃成分
(HC)を吸着する吸着装置15及び排気ガス中のH
C,CO,NOx等の成分の浄化を行う三元触媒16が
装着されている。O2センサ14は排気ガス中の酸素濃
度を検出し、その検出値に応じた電気信号をECU5に
供給する。
【0025】吸着装置15は例えばデオライトという触
媒等を有するものであり、その温度が所定温度以下では
未燃成分を吸着するが、それを越える温度では逆に吸着
した成分を脱離する。
媒等を有するものであり、その温度が所定温度以下では
未燃成分を吸着するが、それを越える温度では逆に吸着
した成分を脱離する。
【0026】排気通路13の吸着装置15の下流側であ
って三元触媒16の上流側には通路17を介して二次空
気供給ポンプ18が接続されており、ポンプ18の作動
はECU5により制御される。ポンプ18を作動させる
ことにより、通路17を介して排気通路13に空気が供
給され、ポンプ18を駆動する信号のデューティDUT
Yを変更することにより空気供給量が制御される。
って三元触媒16の上流側には通路17を介して二次空
気供給ポンプ18が接続されており、ポンプ18の作動
はECU5により制御される。ポンプ18を作動させる
ことにより、通路17を介して排気通路13に空気が供
給され、ポンプ18を駆動する信号のデューティDUT
Yを変更することにより空気供給量が制御される。
【0027】ECU5は各種センサからの入力信号波形
を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ
信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入
力回路5a、中央演算処理回路(以下「CPU」とい
う)5b、CPU5bで実行される各種演算プログラ
ム、各種マップ又はテーブル及び演算結果等を記憶する
記憶手段5c、前記燃料噴射弁6及びポンプ18に駆動
信号を供給する出力回路5d等から構成される。
を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ
信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入
力回路5a、中央演算処理回路(以下「CPU」とい
う)5b、CPU5bで実行される各種演算プログラ
ム、各種マップ又はテーブル及び演算結果等を記憶する
記憶手段5c、前記燃料噴射弁6及びポンプ18に駆動
信号を供給する出力回路5d等から構成される。
【0028】CPU5bは上述の各種エンジンパラメー
タ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィ
ードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領域
等の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エン
ジン運転状態に応じ、次式(1)に基づき、前記TDC
信号パルスに同期する燃料噴射弁6の燃料噴射時間To
utを演算する。
タ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に応じたフィ
ードバック制御運転領域やオープンループ制御運転領域
等の種々のエンジン運転状態を判別するとともに、エン
ジン運転状態に応じ、次式(1)に基づき、前記TDC
信号パルスに同期する燃料噴射弁6の燃料噴射時間To
utを演算する。
【0029】 Tout=Ti×KO2×K1+K2 …(1) ここに、Tiは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数
NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて決定される基本
燃料噴射時間であり、このTi値を決定するためのTi
マップが記憶手段5cに記憶されている。
NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて決定される基本
燃料噴射時間であり、このTi値を決定するためのTi
マップが記憶手段5cに記憶されている。
【0030】KO2は、O2センサ14の出力に基づい
て算出される空燃比補正係数であり、空燃比フィードバ
ック制御中はO2センサ14によって検出された空燃比
(酸素濃度)が目標空燃比に一致するように設定され、
オープンループ制御中はエンジン運転状態に応じた所定
値に設定される。
て算出される空燃比補正係数であり、空燃比フィードバ
ック制御中はO2センサ14によって検出された空燃比
(酸素濃度)が目標空燃比に一致するように設定され、
オープンループ制御中はエンジン運転状態に応じた所定
値に設定される。
【0031】K1及びK2は夫々各種エンジンパラメータ
信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数であ
り、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速
特性等の諸特性の最適化が図られるような値に設定され
る。
信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数であ
り、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速
特性等の諸特性の最適化が図られるような値に設定され
る。
【0032】CPU5bはさらに検出したエンジン運転
パラメータに基づいて吸着装置15の温度の推定値を算
出し、その推定値に基づいてポンプ18の駆動信号のD
UTY値を算出する。
パラメータに基づいて吸着装置15の温度の推定値を算
出し、その推定値に基づいてポンプ18の駆動信号のD
UTY値を算出する。
【0033】CPU5bは上述のようにして算出した結
果に基づいて、燃料噴射弁6及びポンプ18を駆動する
信号を、出力回路5dを介して出力する。
果に基づいて、燃料噴射弁6及びポンプ18を駆動する
信号を、出力回路5dを介して出力する。
【0034】なお、ECU5は推定手段及び二次空気供
給手段の一部を構成する。
給手段の一部を構成する。
【0035】図2は、本実施例における吸着装置15の
温度の推定手法を説明するための図である。同図におい
てQ1は排気ガスによって吸着装置15内に持ち込まれ
る熱量、Q2は放熱される熱量、Q3は吸着装置内の吸着
材の化学反応により発生する熱量、Q4は吸着装置15
の下流側に排出される熱量である。このように各熱量を
想定すると、エンジン1の1燃焼サイクル(TDC信号
パルスの発生時間間隔)毎の吸着装置15の温度変化量
ΔTに寄与する熱量Qは、 Q=Q1−Q2+Q3−Q4 ……(2) となる。ここで、吸着装置15の温度推定値が必要とな
るのは、三元触媒16で反応が起きるようになるまでの
間であるため、Q3=0とする。
温度の推定手法を説明するための図である。同図におい
てQ1は排気ガスによって吸着装置15内に持ち込まれ
る熱量、Q2は放熱される熱量、Q3は吸着装置内の吸着
材の化学反応により発生する熱量、Q4は吸着装置15
の下流側に排出される熱量である。このように各熱量を
想定すると、エンジン1の1燃焼サイクル(TDC信号
パルスの発生時間間隔)毎の吸着装置15の温度変化量
ΔTに寄与する熱量Qは、 Q=Q1−Q2+Q3−Q4 ……(2) となる。ここで、吸着装置15の温度推定値が必要とな
るのは、三元触媒16で反応が起きるようになるまでの
間であるため、Q3=0とする。
【0036】また、エンジン1の運転状態に依存する1
燃焼サイクル毎の流入熱量(排気ガスにより吸着装置1
5流入する熱量)Yは、 Y=Q1−Q4 ……(3) となる。
燃焼サイクル毎の流入熱量(排気ガスにより吸着装置1
5流入する熱量)Yは、 Y=Q1−Q4 ……(3) となる。
【0037】従って、温度変化量ΔTは ΔT=Q×CJT=(Y−Q2)×CJT ……(4) となる。ここで、CJTは、熱量を吸着装置15の温度
変化量に換算するための定数であり、吸着装置15及び
その周辺部品の比熱及び質量によって定まるものであ
る。CJT値は実験的に決定することができる。
変化量に換算するための定数であり、吸着装置15及び
その周辺部品の比熱及び質量によって定まるものであ
る。CJT値は実験的に決定することができる。
【0038】以上より、吸着装置15の温度推定値NT
は次式(5)の演算を1燃焼サイクル毎に行うによって
算出することができる。
は次式(5)の演算を1燃焼サイクル毎に行うによって
算出することができる。
【0039】 NT=NT+ΔT=NT+(Y−Q2)×CJT ……(5) ここで右辺のNTは1熱焼サイクル前に算出された温度
推定値である。
推定値である。
【0040】次に流入熱量Y及び放熱量Q2の具体的な
算出方法について説明する。
算出方法について説明する。
【0041】流入熱量Yは主としてエンジン回転数NE
及び吸気管内絶対圧PBAに依存し、さらに、エンジン
温度及び外気温の影響も受けると考えられる。従って、
Yは次式(6)で与えられる。
及び吸気管内絶対圧PBAに依存し、さらに、エンジン
温度及び外気温の影響も受けると考えられる。従って、
Yは次式(6)で与えられる。
【0042】 Y=YMAP×KTWC×KTAC ……(6) ここで、YMAPはNE値及びPBA値に応じて図3に
示すようにa〜pの値が設定されたマップから読み出さ
れる基本熱量である。a〜pの各値は、所定吸気管内絶
対圧PBA1〜PBA4及び所定エンジン回転数NE1
〜NE4によって定まる領域毎に設定されている。
示すようにa〜pの値が設定されたマップから読み出さ
れる基本熱量である。a〜pの各値は、所定吸気管内絶
対圧PBA1〜PBA4及び所定エンジン回転数NE1
〜NE4によって定まる領域毎に設定されている。
【0043】KTWCは、エンジン水温TWに応じて図
5(a)に示すように設定される補正係数であり、KT
ACは、吸気温TAに応じて同図(b)に示すように設
定される補正係数である。
5(a)に示すように設定される補正係数であり、KT
ACは、吸気温TAに応じて同図(b)に示すように設
定される補正係数である。
【0044】次に放熱量Q2は、主に吸着装置15の温
度及び外気温に依存すると考えられるので、次式(7)
で与えられる。
度及び外気温に依存すると考えられるので、次式(7)
で与えられる。
【0045】 Q2=ΔNT×KTAC ……(7) ここでΔNTは、温度推定値NTに応じて図5(c)の
ように設定される1燃料サイクル毎の放熱量である。同
図においてNTa〜NTeは所定温度推定値である。な
お、NTa〜NTcの温度範囲では、吸着装置15の吸
着剤に排ガス中のHC成分が吸着され、吸着熱が発生す
る一方、NTc〜NTeの温度範囲では吸着されたHC
成分が脱離されるため脱離熱が吸収される(脱離熱引き
がある)ことを考慮し、吸着熱発生時は放熱量を減少さ
せ、脱離熱引きがあるときは放熱量を増加させる補正を
行っている。
ように設定される1燃料サイクル毎の放熱量である。同
図においてNTa〜NTeは所定温度推定値である。な
お、NTa〜NTcの温度範囲では、吸着装置15の吸
着剤に排ガス中のHC成分が吸着され、吸着熱が発生す
る一方、NTc〜NTeの温度範囲では吸着されたHC
成分が脱離されるため脱離熱が吸収される(脱離熱引き
がある)ことを考慮し、吸着熱発生時は放熱量を減少さ
せ、脱離熱引きがあるときは放熱量を増加させる補正を
行っている。
【0046】なお、式(7)のKTACは式(6)のK
TACと同一のものである。
TACと同一のものである。
【0047】式(6),(7)を式(5)に代入するこ
とにより、温度推定値NTの算出式として次式(8)が
得られる。
とにより、温度推定値NTの算出式として次式(8)が
得られる。
【0048】NT=NT+(YMAP×KTWC×KT
AC−ΔNT×KTAC)×CJT……(8) 以上のようにエンジン運転パラメータに応じて、式
(8)を用いて燃焼サイクル毎に演算を行うことによ
り、吸着装置15の温度を正確に推定することができ
る。
AC−ΔNT×KTAC)×CJT……(8) 以上のようにエンジン運転パラメータに応じて、式
(8)を用いて燃焼サイクル毎に演算を行うことによ
り、吸着装置15の温度を正確に推定することができ
る。
【0049】図5は、CPU5bで実行される温度推定
値NT及び空気ポンプ18の駆動信号のDUTY値の算
出処理のフローチャートである。本処理は、TDC信号
パルスの発生毎にこれと同期して実行される。
値NT及び空気ポンプ18の駆動信号のDUTY値の算
出処理のフローチャートである。本処理は、TDC信号
パルスの発生毎にこれと同期して実行される。
【0050】ステップS1では、エンジン回転数NE、
吸気管内絶対圧PBA等のエンジン運転パラメータを読
み込み、ステップS2でエンジン回転数NE及び吸気管
内絶対圧PBAに応じて図3のマップを検索し、基本熱
量YMAPを算出する。ステップS3では、エンジン水
温TW及び吸気温TAに応じて、図4(a),(b)に
示すように設定されたテーブルを検索し、補正係数KT
WC,KTACを算出する。
吸気管内絶対圧PBA等のエンジン運転パラメータを読
み込み、ステップS2でエンジン回転数NE及び吸気管
内絶対圧PBAに応じて図3のマップを検索し、基本熱
量YMAPを算出する。ステップS3では、エンジン水
温TW及び吸気温TAに応じて、図4(a),(b)に
示すように設定されたテーブルを検索し、補正係数KT
WC,KTACを算出する。
【0051】ステップS4では、温度推定値NTの前回
算出値に応じて図4(c)に示すように設定されたテー
ブルを検索し、ΔNT値を算出する。ステップS5で
は、式(8)により温度推定値NTを算出する。
算出値に応じて図4(c)に示すように設定されたテー
ブルを検索し、ΔNT値を算出する。ステップS5で
は、式(8)により温度推定値NTを算出する。
【0052】ステップS6では、温度推定値NTに応じ
てポンプ駆動信号のDUTY値を算出する。具体的には
図6に示すようにNT値に応じてDUTY値が設定され
たテーブルを検索することにより、算出する。
てポンプ駆動信号のDUTY値を算出する。具体的には
図6に示すようにNT値に応じてDUTY値が設定され
たテーブルを検索することにより、算出する。
【0053】ここで、NT1〜NT5は所定温度推定値
であり、NT1及びNT5はそれぞれ図4(c)のNT
c及びNTeと同一である。即ち、吸着装置15の温度
が上昇し、HC成分の脱離が行われる温度NT1(例え
ば160℃程度)に達したときに二次空気の供給を開始
し、脱離量に相関させて二次空気供給量を制御する。そ
して、脱離完了温度(NT5=NTe)まで二次空気供
給を行うようにしている。なお、二次空気供給量はDU
TY値に略比例する このように、温度推定値NTに応じて二次空気供給を行
うことにより、三元触媒16の変換効率を最適なものと
し、良好な排気ガス特性を維持することができる。
であり、NT1及びNT5はそれぞれ図4(c)のNT
c及びNTeと同一である。即ち、吸着装置15の温度
が上昇し、HC成分の脱離が行われる温度NT1(例え
ば160℃程度)に達したときに二次空気の供給を開始
し、脱離量に相関させて二次空気供給量を制御する。そ
して、脱離完了温度(NT5=NTe)まで二次空気供
給を行うようにしている。なお、二次空気供給量はDU
TY値に略比例する このように、温度推定値NTに応じて二次空気供給を行
うことにより、三元触媒16の変換効率を最適なものと
し、良好な排気ガス特性を維持することができる。
【0054】なお、上述した実施例では、二次空気を吸
着装置15の下流側に供給する構成としたが、これに限
るものではなく吸着装置15の上流側に供給する構成と
してもよい。ただし、この場合には二次空気供給量に応
じて温度推定値NTを補正する(供給量が増加するほど
NT値が減少するように補正する)必要がある。
着装置15の下流側に供給する構成としたが、これに限
るものではなく吸着装置15の上流側に供給する構成と
してもよい。ただし、この場合には二次空気供給量に応
じて温度推定値NTを補正する(供給量が増加するほど
NT値が減少するように補正する)必要がある。
【0055】また、上述した実施例では吸着熱及び脱離
熱引きに応じて放熱量ΔNTを補正したが、流入熱量Y
又はΔNT値及びY値の両方を補正するようにしてもよ
い。なお、温度推定値NTに応じて前記空燃比補正係数
KO2を修正するようにしてもよい。
熱引きに応じて放熱量ΔNTを補正したが、流入熱量Y
又はΔNT値及びY値の両方を補正するようにしてもよ
い。なお、温度推定値NTに応じて前記空燃比補正係数
KO2を修正するようにしてもよい。
【0056】
【発明の効果】以上詳述したように請求項1記載の部品
温度推定装置によれば、機関運転パラメータが検出さ
れ、検出された機関運転パラメータに基づいて吸着手段
の温度が推定されるので、吸着手段の温度を正確に推定
することができる。その結果、温度センサが不要となり
コストダウンを図ることができる。
温度推定装置によれば、機関運転パラメータが検出さ
れ、検出された機関運転パラメータに基づいて吸着手段
の温度が推定されるので、吸着手段の温度を正確に推定
することができる。その結果、温度センサが不要となり
コストダウンを図ることができる。
【0057】請求項7記載の排気ガス浄化装置によれ
ば、部品温度推定装置により吸着手段の温度推定値が算
出され、その温度推定値に基づいて二次空気供給量が制
御されるので、触媒コンバータの変換効率を最適なもの
とし、良好な排気ガス特性を維持することができる。
ば、部品温度推定装置により吸着手段の温度推定値が算
出され、その温度推定値に基づいて二次空気供給量が制
御されるので、触媒コンバータの変換効率を最適なもの
とし、良好な排気ガス特性を維持することができる。
【図1】本発明の一実施例に係る内燃機関及びその制御
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図2】吸着装置の温度推定手法を説明するための図で
ある。
ある。
【図3】吸着装置に流入する熱量を算出するためのマッ
プを示す図である。
プを示す図である。
【図4】補正係数(KTWC,KTAC)及び放熱量
(ΔNT)を算出するためのテーブルを示す図である。
(ΔNT)を算出するためのテーブルを示す図である。
【図5】温度推定及び二次空気供給量の制御を行う処理
のフローチャートである。
のフローチャートである。
【図6】二次空気供給ポンプの駆動信号のDUTY値を
算出するためのテーブルを示す図である。
算出するためのテーブルを示す図である。
1 内燃エンジン 5 電子コントロールユニット(ECU) 8 吸気管内絶対圧センサ 9 吸気温センサ 10 エンジン水温センサ 11 エンジン回転数センサ 13 排気通路 15 吸着装置 16 三元触媒 18 二次空気供給ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 3/22 301 B 3/32 ZAB 301 A F02D 45/00 360 C (72)発明者 八長 盛二 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 松本 誠司 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 青木 琢也 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 斎藤 彰久 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 小松田 卓 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 加藤 裕明 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 宮下 幸生 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (7)
- 【請求項1】 内燃機関の排気通路の途中に装着され、
排気ガス中の未燃成分を吸着する吸着手段の温度を推定
する部品温度推定装置であって、 前記機関の運転パラメータを検出する運転パラメータ検
出手段と、 該検出した運転パラメータに基づいて前記吸着手段の温
度を推定する推定手段とから成ることを特徴とする内燃
機関の部品温度推定装置。 - 【請求項2】 前記推定手段は、前記運転パラメータに
基づいて前記機関の1燃焼サイクル毎に前記吸着手段へ
流入する流入熱量及び前記吸着手段から放熱される放熱
量を算出し、該算出した流入熱量及び放熱量を用いて前
記吸着手段の温度推定値を算出することを特徴とする請
求項1記載の内燃機関の部品温度推定装置。 - 【請求項3】 前記推定手段は、前記流入熱量と放熱量
との差を温度変化量に換算し、該換算した温度変化量を
前記温度推定値の前回算出値に加算することにより前記
温度推定値を算出することを特徴とする請求項2記載の
内燃機関の部品温度推定装置。 - 【請求項4】 前記運転パラメータ検出手段は、少なく
とも前記機関の回転速度及び負荷を検出し、前記推定手
段は該検出した回転速度及び負荷に基づいて前記流入熱
量を算出することを特徴とする請求項2又は3記載の内
燃機関の部品温度推定装置。 - 【請求項5】 前記推定手段は、前記温度推定値の前回
算出値に応じて前記放熱量を算出することを特徴とする
請求項3記載の内燃機関の部品温度推定装置。 - 【請求項6】 前記推定手段は、排気ガス中の未燃成分
が前記吸着手段に吸着されるとき発生する吸着熱及び前
記吸着手段から脱離されるとき吸収する脱離熱に応じて
前記流入熱量及び放熱量の少なくとも一方を補正するこ
とを特徴とする請求項5記載の内燃機関の部品温度推定
装置。 - 【請求項7】 内燃機関の排気通路の途中に装着され、
排気ガス中の未燃成分を吸着する吸着手段と、前記排気
通路の前記吸着手段の下流側に装着され、排気ガスの浄
化を行う触媒コンバータと、前記排気通路の前記触媒コ
ンバータの上流側に二次空気を供給する二次空気供給手
段とを備えた排気ガス浄化装置において、 請求項1乃至6記載の部品温度推定装置を設け、前記二
次空気供給手段は、該部品温度推定装置により算出され
た温度推定値に基づいて二次空気供給量を制御すること
を特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351449A JPH07189669A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 内燃機関の部品温度推定装置及びこれを用いた排気ガス浄化装置 |
| US08/365,006 US5584177A (en) | 1993-12-28 | 1994-12-28 | Adsorber temperature-estimating device for internal combustion engines and exhaust gas-purifying system using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5351449A JPH07189669A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 内燃機関の部品温度推定装置及びこれを用いた排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189669A true JPH07189669A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18417368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5351449A Pending JPH07189669A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 内燃機関の部品温度推定装置及びこれを用いた排気ガス浄化装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5584177A (ja) |
| JP (1) | JPH07189669A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1078149A1 (en) * | 1998-05-15 | 2001-02-28 | Arvin Industries, Inc. | Exhaust system |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5867982A (en) * | 1995-06-02 | 1999-02-09 | Tengblad; Roger | System for reducing emissions in catalytic converter exhaust systems |
| JP3396378B2 (ja) * | 1996-08-15 | 2003-04-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化方法及び装置 |
| FR2756008B1 (fr) * | 1996-11-19 | 1998-12-24 | Inst Francais Du Petrole | Systeme de procede de depollution de gaz d'echappement |
| JP3832022B2 (ja) * | 1997-05-21 | 2006-10-11 | 株式会社デンソー | エンジン排気ガス浄化装置 |
| JP3564966B2 (ja) * | 1997-09-19 | 2004-09-15 | トヨタ自動車株式会社 | 排気浄化装置の故障診断装置 |
| SE522112C2 (sv) * | 1997-09-22 | 2004-01-13 | Volvo Car Corp | Förfarande och anordning för bestämning av temperaturvärden hos materialet i åtminstone en temperaturkritisk komponent |
| JP3252793B2 (ja) * | 1998-05-15 | 2002-02-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP3631035B2 (ja) * | 1999-02-22 | 2005-03-23 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気2次空気供給制御装置 |
| JP2000297630A (ja) * | 1999-04-16 | 2000-10-24 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置の劣化判別装置 |
| US6167696B1 (en) | 1999-06-04 | 2001-01-02 | Ford Motor Company | Exhaust gas purification system for low emission vehicle |
| JP4158679B2 (ja) * | 2003-10-29 | 2008-10-01 | 日産自動車株式会社 | エンジンの吸入ガス温度推定装置 |
| US8359837B2 (en) * | 2006-12-22 | 2013-01-29 | Cummins Inc. | Temperature determination and control of exhaust aftertreatment system adsorbers |
| JP4341689B2 (ja) * | 2007-04-18 | 2009-10-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の二次空気供給装置 |
| US20190353067A1 (en) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | Umicore Ag & Co. Kg | Exhaust treatment systems and methods involving oxygen supplementation and hydrocarbon trapping |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04234542A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-24 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの空燃比制御方法 |
| JP2982440B2 (ja) * | 1991-11-28 | 1999-11-22 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5351449A patent/JPH07189669A/ja active Pending
-
1994
- 1994-12-28 US US08/365,006 patent/US5584177A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1078149A1 (en) * | 1998-05-15 | 2001-02-28 | Arvin Industries, Inc. | Exhaust system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5584177A (en) | 1996-12-17 |
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