JPH1182143A - 内燃機関の触媒温度推定装置 - Google Patents
内燃機関の触媒温度推定装置Info
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- JPH1182143A JPH1182143A JP9245595A JP24559597A JPH1182143A JP H1182143 A JPH1182143 A JP H1182143A JP 9245595 A JP9245595 A JP 9245595A JP 24559597 A JP24559597 A JP 24559597A JP H1182143 A JPH1182143 A JP H1182143A
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- catalyst temperature
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジン停止時から次のエンジン始動時まで
の触媒温度変化を、それゆえ、エンジン始動時の触媒初
期温度を正確に推定する。 【解決手段】 触媒温度推定装置は、エンジン1の停止
時から所定時間経過時までの間、排ガスの流れが停止し
て触媒装置5内の触媒が冷却されなくなっても、触媒が
まだ反応熱を発生し続けていることを考慮して、エンジ
ン停止時から所定時間経過時までにおいて推定触媒温度
曲線を上に凸にし、かつ、前記所定時間経過時から、推
定触媒温度が吸気温に達する時期までにおいて推定触媒
温度曲線を下に凸にした推定触媒温度情報を有する。触
媒温度推定装置は、推定触媒温度情報と、エンジン停止
時の推定触媒温度と、エンジン停止時からエンジン始動
時までの経過時間とから、エンジン停止時から次のエン
ジン始動時までの触媒温度変化、及びエンジン始動時の
触媒初期温度を正確に推定することができる。
の触媒温度変化を、それゆえ、エンジン始動時の触媒初
期温度を正確に推定する。 【解決手段】 触媒温度推定装置は、エンジン1の停止
時から所定時間経過時までの間、排ガスの流れが停止し
て触媒装置5内の触媒が冷却されなくなっても、触媒が
まだ反応熱を発生し続けていることを考慮して、エンジ
ン停止時から所定時間経過時までにおいて推定触媒温度
曲線を上に凸にし、かつ、前記所定時間経過時から、推
定触媒温度が吸気温に達する時期までにおいて推定触媒
温度曲線を下に凸にした推定触媒温度情報を有する。触
媒温度推定装置は、推定触媒温度情報と、エンジン停止
時の推定触媒温度と、エンジン停止時からエンジン始動
時までの経過時間とから、エンジン停止時から次のエン
ジン始動時までの触媒温度変化、及びエンジン始動時の
触媒初期温度を正確に推定することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の触媒温度
推定装置に関する。
推定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジン停止時から次のエンジン
始動時まで、下に凸に単調減少する水温等に基づいて、
触媒温度が下に凸に単調減少していると推定する内燃機
関の触媒温度推定装置が知られている。この種の内燃機
関の触媒温度推定装置の例としては、例えば発明協会公
開技報95−10884号に記載されたものがある。こ
の発明協会公開技報95−10884号に記載された装
置は、上述した触媒温度推定装置によってエンジン始動
時の触媒初期温度を推定し、更にエンジン始動後の吸気
量積算値から触媒の温度上昇分を推定し、OTP増量開
始時期を判断している。
始動時まで、下に凸に単調減少する水温等に基づいて、
触媒温度が下に凸に単調減少していると推定する内燃機
関の触媒温度推定装置が知られている。この種の内燃機
関の触媒温度推定装置の例としては、例えば発明協会公
開技報95−10884号に記載されたものがある。こ
の発明協会公開技報95−10884号に記載された装
置は、上述した触媒温度推定装置によってエンジン始動
時の触媒初期温度を推定し、更にエンジン始動後の吸気
量積算値から触媒の温度上昇分を推定し、OTP増量開
始時期を判断している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記発明協
会公開技報95−10884号に記載されている内燃機
関の触媒温度推定装置は、エンジン停止時から次のエン
ジン始動時まで、触媒温度が下に凸に単調減少している
と推定しているが、実際には、以下の理由から、触媒温
度は、エンジン停止時から次のエンジン始動時まで下に
凸に単調減少していない。
会公開技報95−10884号に記載されている内燃機
関の触媒温度推定装置は、エンジン停止時から次のエン
ジン始動時まで、触媒温度が下に凸に単調減少している
と推定しているが、実際には、以下の理由から、触媒温
度は、エンジン停止時から次のエンジン始動時まで下に
凸に単調減少していない。
【0004】エンジン停止前、触媒は化学反応により反
応熱を発生しているが、触媒は排ガスの流れにさらされ
ているため、触媒温度はほぼ一定値で安定している。エ
ンジンが停止されると、排ガスの流れが停止して、触媒
は排ガスの流れによって冷却されなくなる。一方、触媒
は、エンジンが停止しても、エンジン停止後所定時間経
過するまで化学反応により反応熱を発生し続ける。その
ため、触媒温度は、エンジン停止時からエンジン停止後
所定時間経過するまでの間、下に凸に単調減少するので
はなく、時間が経過すればするほど単位時間当たりの減
少量が大きくなる傾向がある。
応熱を発生しているが、触媒は排ガスの流れにさらされ
ているため、触媒温度はほぼ一定値で安定している。エ
ンジンが停止されると、排ガスの流れが停止して、触媒
は排ガスの流れによって冷却されなくなる。一方、触媒
は、エンジンが停止しても、エンジン停止後所定時間経
過するまで化学反応により反応熱を発生し続ける。その
ため、触媒温度は、エンジン停止時からエンジン停止後
所定時間経過するまでの間、下に凸に単調減少するので
はなく、時間が経過すればするほど単位時間当たりの減
少量が大きくなる傾向がある。
【0005】以上のように、従来の内燃機関の触媒温度
推定装置は、触媒温度がエンジン停止時から次のエンジ
ン始動時まで下に凸に単調減少していると誤って推定し
ている。そのため、エンジン始動時の触媒初期温度を正
確に推定することができない。
推定装置は、触媒温度がエンジン停止時から次のエンジ
ン始動時まで下に凸に単調減少していると誤って推定し
ている。そのため、エンジン始動時の触媒初期温度を正
確に推定することができない。
【0006】前記問題点に鑑み、本発明は、エンジン停
止時から次のエンジン始動時までの触媒温度変化を正確
に推定し、それゆえ、エンジン始動時の触媒初期温度を
正確に推定することができる内燃機関の触媒温度推定装
置を提供することを目的とする。
止時から次のエンジン始動時までの触媒温度変化を正確
に推定し、それゆえ、エンジン始動時の触媒初期温度を
正確に推定することができる内燃機関の触媒温度推定装
置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、内燃機関停止時から所定時間経過時までにおい
て推定触媒温度曲線が上に凸になっており、かつ、前記
所定時間経過時から、推定触媒温度が外気温に達する時
期までにおいて前記推定触媒温度曲線が下に凸になって
いる推定触媒温度情報と、内燃機関停止時の推定触媒温
度と、内燃機関停止時から内燃機関始動時までの経過時
間とから、内燃機関始動時の触媒初期温度を推定するこ
とを特徴とする内燃機関の触媒温度推定装置が提供され
る。
よれば、内燃機関停止時から所定時間経過時までにおい
て推定触媒温度曲線が上に凸になっており、かつ、前記
所定時間経過時から、推定触媒温度が外気温に達する時
期までにおいて前記推定触媒温度曲線が下に凸になって
いる推定触媒温度情報と、内燃機関停止時の推定触媒温
度と、内燃機関停止時から内燃機関始動時までの経過時
間とから、内燃機関始動時の触媒初期温度を推定するこ
とを特徴とする内燃機関の触媒温度推定装置が提供され
る。
【0008】請求項1に記載の内燃機関の触媒温度推定
装置は、内燃機関停止時から所定時間経過時までの間、
排ガスの流れが停止して触媒が排ガスの流れにより冷却
されなくなっても、触媒がまだ反応熱を発生し続けてい
ることを考慮して、推定触媒温度曲線が、下に凸ではな
く、上に凸になるように設定している。そのため、推定
触媒温度曲線が常に下に凸になるように設定されている
場合に比べて、内燃機関停止時から次の内燃機関始動時
までの触媒温度変化を正確に推定することができ、それ
ゆえ、エンジン始動時の触媒初期温度を正確に推定する
ことができる。
装置は、内燃機関停止時から所定時間経過時までの間、
排ガスの流れが停止して触媒が排ガスの流れにより冷却
されなくなっても、触媒がまだ反応熱を発生し続けてい
ることを考慮して、推定触媒温度曲線が、下に凸ではな
く、上に凸になるように設定している。そのため、推定
触媒温度曲線が常に下に凸になるように設定されている
場合に比べて、内燃機関停止時から次の内燃機関始動時
までの触媒温度変化を正確に推定することができ、それ
ゆえ、エンジン始動時の触媒初期温度を正確に推定する
ことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。
実施形態について説明する。
【0010】図1は本発明の内燃機関の触媒温度推定装
置の一実施形態を示す概略構成図である。図1におい
て、1はエンジン、2はエンジン1に吸気を供給するた
めの吸気管、3は吸気管2内に設けられたエアフローメ
ータ、4はエンジン1から排気を排出するための排気管
である。5は排気管4内に設けられた排気中の未浄化成
分を浄化するための触媒装置、6はエンジン1の下流側
かつ触媒装置5の上流側の排気管4内に設けられた空燃
比センサ、7は触媒装置5の下流側の排気管4内に設け
られた酸素濃度センサである。8はエンジン冷却水の温
度を検出するための水温センサ、9は吸気の温度を検出
するための吸気温センサ、10は触媒劣化異常を表示す
るための触媒劣化異常表示部である。11は、空燃比セ
ンサ6、酸素濃度センサ7、水温センサ8、吸気温セン
サ9及び触媒劣化異常表示部に電気接続されたECUで
ある。
置の一実施形態を示す概略構成図である。図1におい
て、1はエンジン、2はエンジン1に吸気を供給するた
めの吸気管、3は吸気管2内に設けられたエアフローメ
ータ、4はエンジン1から排気を排出するための排気管
である。5は排気管4内に設けられた排気中の未浄化成
分を浄化するための触媒装置、6はエンジン1の下流側
かつ触媒装置5の上流側の排気管4内に設けられた空燃
比センサ、7は触媒装置5の下流側の排気管4内に設け
られた酸素濃度センサである。8はエンジン冷却水の温
度を検出するための水温センサ、9は吸気の温度を検出
するための吸気温センサ、10は触媒劣化異常を表示す
るための触媒劣化異常表示部である。11は、空燃比セ
ンサ6、酸素濃度センサ7、水温センサ8、吸気温セン
サ9及び触媒劣化異常表示部に電気接続されたECUで
ある。
【0011】図1に示すように、エンジン1では、吸気
管2を介して供給された吸気と不図示の燃料噴射装置に
よって供給された燃料とが燃焼される。燃焼により生じ
た排気は、排気中の未浄化成分が触媒装置5によって浄
化されて、排気管4を介して排出される。ところが、エ
ンジン1から排出される排気は非常に高温であるため、
排気により触媒装置5中の触媒温度は上昇する。触媒温
度が過度に上昇してしまうと、触媒装置5は浄化性能が
低下し、その後の未浄化成分を十分に浄化できなくな
る。そこで、本実施形態の内燃機関の触媒温度推定装置
は、後述する触媒温度推定方法により触媒温度を推定す
る。その結果、OTP増量(触媒の異常加熱を防止する
ために供給燃料を増量すること)の開始時期の判断が可
能になる。OTP増量により、触媒装置5は、排気中の
未浄化成分を常に十分に浄化することができる。以下、
本実施形態の触媒温度推定方法を説明する。
管2を介して供給された吸気と不図示の燃料噴射装置に
よって供給された燃料とが燃焼される。燃焼により生じ
た排気は、排気中の未浄化成分が触媒装置5によって浄
化されて、排気管4を介して排出される。ところが、エ
ンジン1から排出される排気は非常に高温であるため、
排気により触媒装置5中の触媒温度は上昇する。触媒温
度が過度に上昇してしまうと、触媒装置5は浄化性能が
低下し、その後の未浄化成分を十分に浄化できなくな
る。そこで、本実施形態の内燃機関の触媒温度推定装置
は、後述する触媒温度推定方法により触媒温度を推定す
る。その結果、OTP増量(触媒の異常加熱を防止する
ために供給燃料を増量すること)の開始時期の判断が可
能になる。OTP増量により、触媒装置5は、排気中の
未浄化成分を常に十分に浄化することができる。以下、
本実施形態の触媒温度推定方法を説明する。
【0012】図2は、エンジン始動時の触媒温度である
触媒初期温度を推定するための触媒初期温度推定方法を
示すフローチャートである。図1及び図2に示すよう
に、触媒初期温度推定が開始すると、まずステップ10
1において、吸気温センサ9により、今現在のエンジン
始動時taの吸気温T1を検出する。吸気温は、外気温
とほぼ等しいため、図3に示すように、前回のエンジン
停止時t0から今回のエンジン始動時taまで、気温の
変動の程度の温度変化はあるものの、温度T1でほぼ一
定になっている。尚、図3はエンジン停止時からの経過
時間と吸気温との関係を示したグラフである。続いてス
テップ102において、今現在のエンジン始動時taに
対して直前のエンジン停止時(つまり図3の時刻t0)
の水温T3を読み込む。この水温は、エンジン停止時t
0に水温センサ8によって検出され、ECU11内のR
AMに格納されていたものである。
触媒初期温度を推定するための触媒初期温度推定方法を
示すフローチャートである。図1及び図2に示すよう
に、触媒初期温度推定が開始すると、まずステップ10
1において、吸気温センサ9により、今現在のエンジン
始動時taの吸気温T1を検出する。吸気温は、外気温
とほぼ等しいため、図3に示すように、前回のエンジン
停止時t0から今回のエンジン始動時taまで、気温の
変動の程度の温度変化はあるものの、温度T1でほぼ一
定になっている。尚、図3はエンジン停止時からの経過
時間と吸気温との関係を示したグラフである。続いてス
テップ102において、今現在のエンジン始動時taに
対して直前のエンジン停止時(つまり図3の時刻t0)
の水温T3を読み込む。この水温は、エンジン停止時t
0に水温センサ8によって検出され、ECU11内のR
AMに格納されていたものである。
【0013】図2に戻り、続いてステップ103におい
て、ステップ101で検出した吸気温T1と、ステップ
102で読み込んだエンジン停止時水温T3と、図4に
示すような予めECU11内のRAMに格納されている
水温モデル曲線マップとから、エンジン停止時t0から
エンジン始動時taまでの水温の変化を示した適切な水
温曲線を選択する。尚、図4は、エンジン停止時に所定
温度T4であった水温が吸気温T2に等しい温度(つま
り外気温)まで変化する水温曲線W1、エンジン停止時
に所定温度T4であった水温が吸気温T1に等しい温度
(つまり外気温)まで変化する水温曲線W2、エンジン
停止時に所定温度T3であった水温が吸気温T2に等し
い温度(つまり外気温)まで変化する水温曲線W3、エ
ンジン停止時に所定温度T3であった水温が吸気温T1
に等しい温度(つまり外気温)まで変化する水温曲線W
4等、複数の水温曲線を備えた水温モデル曲線マップで
ある。上述したステップ103では、ステップ102よ
りエンジン停止時t0の水温がT3であり、更にステッ
プ101より、水温曲線がエンジン停止時から所定時間
経過後に安定する温度が吸気温T1に等しい外気温T1
であるため、図4の水温モデル曲線マップ中の水温曲線
W1〜W4のうち水温曲線W4を選択する。
て、ステップ101で検出した吸気温T1と、ステップ
102で読み込んだエンジン停止時水温T3と、図4に
示すような予めECU11内のRAMに格納されている
水温モデル曲線マップとから、エンジン停止時t0から
エンジン始動時taまでの水温の変化を示した適切な水
温曲線を選択する。尚、図4は、エンジン停止時に所定
温度T4であった水温が吸気温T2に等しい温度(つま
り外気温)まで変化する水温曲線W1、エンジン停止時
に所定温度T4であった水温が吸気温T1に等しい温度
(つまり外気温)まで変化する水温曲線W2、エンジン
停止時に所定温度T3であった水温が吸気温T2に等し
い温度(つまり外気温)まで変化する水温曲線W3、エ
ンジン停止時に所定温度T3であった水温が吸気温T1
に等しい温度(つまり外気温)まで変化する水温曲線W
4等、複数の水温曲線を備えた水温モデル曲線マップで
ある。上述したステップ103では、ステップ102よ
りエンジン停止時t0の水温がT3であり、更にステッ
プ101より、水温曲線がエンジン停止時から所定時間
経過後に安定する温度が吸気温T1に等しい外気温T1
であるため、図4の水温モデル曲線マップ中の水温曲線
W1〜W4のうち水温曲線W4を選択する。
【0014】図2に戻り、続いてステップ104におい
て、水温センサ8により、今現在のエンジン始動時の水
温Taを検出する。続いてステップ105において、図
4の水温モデル曲線マップにより、水温曲線W4上の水
温がTaである点の時刻taを算出し、エンジン停止時
t0からエンジン始動時taまでの経過時間(ta−t
0)を算出する。続いてステップ106において、エン
ジン停止時t0の推定触媒温度T5を読み込む。この推
定触媒温度T5は、後述するエンジン稼働時の触媒温度
推定装置によってエンジン停止時t0に算出されて、E
CU11内のRAMに格納されていたものである。
て、水温センサ8により、今現在のエンジン始動時の水
温Taを検出する。続いてステップ105において、図
4の水温モデル曲線マップにより、水温曲線W4上の水
温がTaである点の時刻taを算出し、エンジン停止時
t0からエンジン始動時taまでの経過時間(ta−t
0)を算出する。続いてステップ106において、エン
ジン停止時t0の推定触媒温度T5を読み込む。この推
定触媒温度T5は、後述するエンジン稼働時の触媒温度
推定装置によってエンジン停止時t0に算出されて、E
CU11内のRAMに格納されていたものである。
【0015】続いてステップ107において、ステップ
106で読み込んだエンジン停止時t0の推定触媒温度
T5と、図5に示すような予めECU11内のRAMに
格納されている推定触媒温度モデル曲線マップとから、
エンジン停止時t0からエンジン始動時taまでの推定
触媒温度の変化を示した適切な推定触媒温度曲線を選択
する。尚、図5は、エンジン停止時に所定温度T6であ
った推定触媒温度が吸気温T2に等しい温度(つまり外
気温)まで変化する推定触媒温度曲線C1、エンジン停
止時に所定温度T6であった推定触媒温度が吸気温T1
に等しい温度(つまり外気温)まで変化する推定触媒温
度曲線C2、エンジン停止時に所定温度T5であった推
定触媒温度が吸気温T2に等しい温度(つまり外気温)
まで変化する推定触媒温度曲線C3、エンジン停止時に
所定温度T5であった推定触媒温度が吸気温T1に等し
い温度(つまり外気温)まで変化する推定触媒温度曲線
C4等、複数の推定触媒温度曲線を備えた推定触媒温度
モデル曲線マップである。上述したステップ107で
は、ステップ106よりエンジン停止時t0に推定触媒
温度がT5であり、更にステップ101より、推定触媒
温度曲線がエンジン停止時から所定時間経過後に安定す
る温度が吸気温T1に等しい外気温T1であるため、図
5の推定触媒温度モデル曲線マップ中の推定触媒温度曲
線C1〜C4のうち推定触媒温度曲線C4を選択する。
106で読み込んだエンジン停止時t0の推定触媒温度
T5と、図5に示すような予めECU11内のRAMに
格納されている推定触媒温度モデル曲線マップとから、
エンジン停止時t0からエンジン始動時taまでの推定
触媒温度の変化を示した適切な推定触媒温度曲線を選択
する。尚、図5は、エンジン停止時に所定温度T6であ
った推定触媒温度が吸気温T2に等しい温度(つまり外
気温)まで変化する推定触媒温度曲線C1、エンジン停
止時に所定温度T6であった推定触媒温度が吸気温T1
に等しい温度(つまり外気温)まで変化する推定触媒温
度曲線C2、エンジン停止時に所定温度T5であった推
定触媒温度が吸気温T2に等しい温度(つまり外気温)
まで変化する推定触媒温度曲線C3、エンジン停止時に
所定温度T5であった推定触媒温度が吸気温T1に等し
い温度(つまり外気温)まで変化する推定触媒温度曲線
C4等、複数の推定触媒温度曲線を備えた推定触媒温度
モデル曲線マップである。上述したステップ107で
は、ステップ106よりエンジン停止時t0に推定触媒
温度がT5であり、更にステップ101より、推定触媒
温度曲線がエンジン停止時から所定時間経過後に安定す
る温度が吸気温T1に等しい外気温T1であるため、図
5の推定触媒温度モデル曲線マップ中の推定触媒温度曲
線C1〜C4のうち推定触媒温度曲線C4を選択する。
【0016】尚、図5に示すように、本実施形態の推定
触媒温度曲線C1〜C4は、エンジン停止時t0から時
刻tbまでにおいて上に凸になっており、かつ、時刻t
bから、推定触媒温度が吸気温T1、T2に等しい温度
に達する時刻tcまでにおいて下に凸になっている。こ
の理由については後述する。
触媒温度曲線C1〜C4は、エンジン停止時t0から時
刻tbまでにおいて上に凸になっており、かつ、時刻t
bから、推定触媒温度が吸気温T1、T2に等しい温度
に達する時刻tcまでにおいて下に凸になっている。こ
の理由については後述する。
【0017】図2に戻り、続いてステップ108におい
て、ステップ107で選択した推定触媒温度曲線C4
と、ステップ105で算出したエンジン停止時t0から
エンジン始動時taまでの経過時間(ta−t0)とか
らエンジン始動時taの推定触媒初期温度Tb(図5)
を算出し、触媒初期温度推定を終了する。
て、ステップ107で選択した推定触媒温度曲線C4
と、ステップ105で算出したエンジン停止時t0から
エンジン始動時taまでの経過時間(ta−t0)とか
らエンジン始動時taの推定触媒初期温度Tb(図5)
を算出し、触媒初期温度推定を終了する。
【0018】図1及び図5に示すように、エンジン停止
時t0において、エンジン1の停止により触媒装置5中
の排気の流れは停止する。それゆえ、エンジン停止時t
0以降において、触媒装置5は排気の流れによって冷却
されない。ところが、エンジン停止後であってもエンジ
ン停止時t0から時刻tbまでにおいて、触媒装置5中
の触媒は化学反応により反応熱を発生している。そのた
め、エンジン停止後において、実際の触媒の温度は、従
来の推定触媒温度曲線C’(図5)が示すように急激に
減少するのではなく、本実施形態の推定触媒温度曲線C
1〜C4が示すように、しばらくの間、時間が経過すれ
ばするほど単位時間当たりの減少量が大きくなる状態が
続く。以上の点を考慮して、本実施形態の推定触媒温度
曲線C1〜C4は、従来の推定触媒温度曲線C’のよう
にエンジン停止後急激に減少するのではなく、エンジン
停止後しばらくの間は減少しないように、つまり、エン
ジン停止時t0から時刻tbまでにおいて上に凸になる
ように設定されている。それゆえ、本実施形態の内燃機
関の触媒温度推定装置は、推定触媒温度曲線が誤って設
定されている従来の内燃機関の触媒温度推定装置に比べ
て、エンジン始動時taの触媒初期温度を正確に推定す
ることができる。
時t0において、エンジン1の停止により触媒装置5中
の排気の流れは停止する。それゆえ、エンジン停止時t
0以降において、触媒装置5は排気の流れによって冷却
されない。ところが、エンジン停止後であってもエンジ
ン停止時t0から時刻tbまでにおいて、触媒装置5中
の触媒は化学反応により反応熱を発生している。そのた
め、エンジン停止後において、実際の触媒の温度は、従
来の推定触媒温度曲線C’(図5)が示すように急激に
減少するのではなく、本実施形態の推定触媒温度曲線C
1〜C4が示すように、しばらくの間、時間が経過すれ
ばするほど単位時間当たりの減少量が大きくなる状態が
続く。以上の点を考慮して、本実施形態の推定触媒温度
曲線C1〜C4は、従来の推定触媒温度曲線C’のよう
にエンジン停止後急激に減少するのではなく、エンジン
停止後しばらくの間は減少しないように、つまり、エン
ジン停止時t0から時刻tbまでにおいて上に凸になる
ように設定されている。それゆえ、本実施形態の内燃機
関の触媒温度推定装置は、推定触媒温度曲線が誤って設
定されている従来の内燃機関の触媒温度推定装置に比べ
て、エンジン始動時taの触媒初期温度を正確に推定す
ることができる。
【0019】尚、上述した実施形態ではステップ101
からステップ105によりエンジン停止時t0からエン
ジン始動時taまでの経過時間を算出したが、他の実施
形態では、ステップ101からステップ105の代わり
に、ECU11内のタイマーによってエンジン停止時t
0からエンジン始動時taまでの経過時間を算出するこ
とも可能である。
からステップ105によりエンジン停止時t0からエン
ジン始動時taまでの経過時間を算出したが、他の実施
形態では、ステップ101からステップ105の代わり
に、ECU11内のタイマーによってエンジン停止時t
0からエンジン始動時taまでの経過時間を算出するこ
とも可能である。
【0020】以下、図2のステップ106で使用したエ
ンジン停止時推定触媒温度の算出方法について説明す
る。図6は所定時間間隔で実行されるルーチンのうちの
n回目のルーチンのみを示したエンジン稼働時の推定触
媒温度算出方法のフローチャートである。図1及び図6
において、推定触媒温度算出のn回目のルーチンが開始
すると、まずステップ201において、前回のルーチ
ン、つまり、(n−1)回目のルーチンで算出されてE
CU11に格納されている触媒温度tcatn-1 を読み
込む。ここで、n=1の場合、つまり、エンジン始動直
後の場合には、図2の触媒初期温度推定方法により算出
された推定触媒初期温度が触媒温度tcat n-1 として
使用される。
ンジン停止時推定触媒温度の算出方法について説明す
る。図6は所定時間間隔で実行されるルーチンのうちの
n回目のルーチンのみを示したエンジン稼働時の推定触
媒温度算出方法のフローチャートである。図1及び図6
において、推定触媒温度算出のn回目のルーチンが開始
すると、まずステップ201において、前回のルーチ
ン、つまり、(n−1)回目のルーチンで算出されてE
CU11に格納されている触媒温度tcatn-1 を読み
込む。ここで、n=1の場合、つまり、エンジン始動直
後の場合には、図2の触媒初期温度推定方法により算出
された推定触媒初期温度が触媒温度tcat n-1 として
使用される。
【0021】排気によって触媒に供給される熱量は吸気
量に比例するため、続いてステップ202において、エ
アフローメータ3によって検出された吸気量gaとEC
U11に予め格納されている定数K1とから、排気によ
って触媒に供給される熱量Qgn (=K1×ga)を算
出する。尚、排気系は容量を有するため、検出された吸
気が触媒に到達するまでに時間を要する。この時間は、
吸気量と排気温度とに反比例し、排気圧に比例する。こ
の関係を利用して、今現在触媒を通過する排気が、何時
エアフローメータを通過したものか認識することができ
る。あるいは、各ルーチン毎に触媒を通過する排気の体
積と、エアフローメータから触媒装置までの空気通路の
体積とから、今現在触媒を通過する排気が、何時エアフ
ローメータを通過したものか認識することも可能であ
る。この場合、吸気量gaと排気の分子量Mと気体定数
Rと排気温度Tgと排気圧Pgとにより、各ルーチン毎
に触媒を通過する排気の体積Vg(=(ga/M)×R
×Tg/Pg)は算出される。
量に比例するため、続いてステップ202において、エ
アフローメータ3によって検出された吸気量gaとEC
U11に予め格納されている定数K1とから、排気によ
って触媒に供給される熱量Qgn (=K1×ga)を算
出する。尚、排気系は容量を有するため、検出された吸
気が触媒に到達するまでに時間を要する。この時間は、
吸気量と排気温度とに反比例し、排気圧に比例する。こ
の関係を利用して、今現在触媒を通過する排気が、何時
エアフローメータを通過したものか認識することができ
る。あるいは、各ルーチン毎に触媒を通過する排気の体
積と、エアフローメータから触媒装置までの空気通路の
体積とから、今現在触媒を通過する排気が、何時エアフ
ローメータを通過したものか認識することも可能であ
る。この場合、吸気量gaと排気の分子量Mと気体定数
Rと排気温度Tgと排気圧Pgとにより、各ルーチン毎
に触媒を通過する排気の体積Vg(=(ga/M)×R
×Tg/Pg)は算出される。
【0022】触媒装置5の外壁から単位時間に放出され
る熱量は触媒温度tcatと外気温(吸気温thaとほ
ぼ等しい)との差にほぼ比例するため、続いてステップ
203において、触媒温度tcatn-1 と、吸気温セン
サ9によって検出された吸気温thaと、ECU11に
予め格納されている定数K2とから、触媒装置5の外壁
から放出される熱量Qon (=K2×(tcatn-1 −
tha))を算出する。尚、触媒装置5の外壁から放出
される熱量Qon を正確に算出するために、触媒温度t
catと吸気温thaとの差の積算値に基づいて熱量Q
on (=K2×(Σ(ai×tcati −bi×tha
i ))、ここでai、biは係数)を算出することも可
能である。
る熱量は触媒温度tcatと外気温(吸気温thaとほ
ぼ等しい)との差にほぼ比例するため、続いてステップ
203において、触媒温度tcatn-1 と、吸気温セン
サ9によって検出された吸気温thaと、ECU11に
予め格納されている定数K2とから、触媒装置5の外壁
から放出される熱量Qon (=K2×(tcatn-1 −
tha))を算出する。尚、触媒装置5の外壁から放出
される熱量Qon を正確に算出するために、触媒温度t
catと吸気温thaとの差の積算値に基づいて熱量Q
on (=K2×(Σ(ai×tcati −bi×tha
i ))、ここでai、biは係数)を算出することも可
能である。
【0023】尚、触媒が化学反応により発生する熱量
は、触媒装置5を通過する排気量及び触媒の反応係数に
比例する。ここで、触媒の反応係数は、触媒温度と図7
に示すような関係を有している。図7は触媒温度tca
tと反応係数Map(tcat)との関係を示したグラ
フであり、反応係数Map(tcat)は触媒温度tc
atが増加するに従って増加している。以上に基づき、
続いてステップ204において、触媒温度tcatと図
7のグラフとから算出された反応係数Map(tca
t)と、吸気量gaと、ECU11に予め格納されてい
る定数K3とから、触媒中の反応により発生する熱量Q
rn (=K3×gn×Map(tcat))を算出す
る。
は、触媒装置5を通過する排気量及び触媒の反応係数に
比例する。ここで、触媒の反応係数は、触媒温度と図7
に示すような関係を有している。図7は触媒温度tca
tと反応係数Map(tcat)との関係を示したグラ
フであり、反応係数Map(tcat)は触媒温度tc
atが増加するに従って増加している。以上に基づき、
続いてステップ204において、触媒温度tcatと図
7のグラフとから算出された反応係数Map(tca
t)と、吸気量gaと、ECU11に予め格納されてい
る定数K3とから、触媒中の反応により発生する熱量Q
rn (=K3×gn×Map(tcat))を算出す
る。
【0024】触媒温度変化量Δtcatは触媒に出入り
する熱量と比例関係にあるため、続いてステップ205
において、排気によって触媒に供給される熱量Qg
n と、触媒装置5の外壁から放出される熱量Qon と、
触媒中の反応により発生する熱量Qrn と、ECU11
に予め格納されている定数K4とから触媒温度変化量Δ
tcatn (=K4×(Qgn +Qon +Qrn ))を
算出する。続いてステップ206において、触媒温度t
catn-1 と触媒温度変化量Δtcatn とから触媒温
度tcatn (=tcatn-1 +Δtcatn )を算出
する。以上により、エンジン稼働中、つまりエンジン始
動時以降エンジン停止時までの任意の時期の推定触媒温
度を算出することができる。ステップ206で算出され
たエンジン停止時の推定触媒温度は、上述した図2のス
テップ106で使用される。
する熱量と比例関係にあるため、続いてステップ205
において、排気によって触媒に供給される熱量Qg
n と、触媒装置5の外壁から放出される熱量Qon と、
触媒中の反応により発生する熱量Qrn と、ECU11
に予め格納されている定数K4とから触媒温度変化量Δ
tcatn (=K4×(Qgn +Qon +Qrn ))を
算出する。続いてステップ206において、触媒温度t
catn-1 と触媒温度変化量Δtcatn とから触媒温
度tcatn (=tcatn-1 +Δtcatn )を算出
する。以上により、エンジン稼働中、つまりエンジン始
動時以降エンジン停止時までの任意の時期の推定触媒温
度を算出することができる。ステップ206で算出され
たエンジン停止時の推定触媒温度は、上述した図2のス
テップ106で使用される。
【0025】図2及び図6の推定触媒温度算出方法によ
り正確に算出されたエンジン始動時の推定触媒初期温度
とエンジン始動時以降エンジン停止時までの推定触媒温
度とを利用して、後述する触媒劣化判定を行うことも可
能である。図8は本実施形態によって正確に推定された
触媒温度を使用した触媒劣化判定方法を示したフローチ
ャートである。図1及び図8において、触媒劣化判定を
開始すると、まずステップ301及びステップ302に
おいて、後述する触媒上流側酸素濃度変化量積算値va
byflocn と触媒下流側酸素濃度変化量積算値vo
xlocn とを初期化する。続いてステップ303にお
いてn=1とし、ステップ304において、空燃比セン
サ6と酸素濃度算出センサ7とにより、それぞれ触媒上
流側酸素濃度vabyfn と触媒下流側酸素濃度vox
n とを検出する。続いてステップ305において、nの
カウントアップを行う。尚、必要な場合には、触媒劣化
判定を行うタイミングを調節するために、ステップ30
4の後にタイミング調節用ステップを設けることも可能
である。続いてステップ306において、ステップ30
4と同様に触媒上流側酸素濃度vabyfn と触媒下流
側酸素濃度voxnとを検出する。
り正確に算出されたエンジン始動時の推定触媒初期温度
とエンジン始動時以降エンジン停止時までの推定触媒温
度とを利用して、後述する触媒劣化判定を行うことも可
能である。図8は本実施形態によって正確に推定された
触媒温度を使用した触媒劣化判定方法を示したフローチ
ャートである。図1及び図8において、触媒劣化判定を
開始すると、まずステップ301及びステップ302に
おいて、後述する触媒上流側酸素濃度変化量積算値va
byflocn と触媒下流側酸素濃度変化量積算値vo
xlocn とを初期化する。続いてステップ303にお
いてn=1とし、ステップ304において、空燃比セン
サ6と酸素濃度算出センサ7とにより、それぞれ触媒上
流側酸素濃度vabyfn と触媒下流側酸素濃度vox
n とを検出する。続いてステップ305において、nの
カウントアップを行う。尚、必要な場合には、触媒劣化
判定を行うタイミングを調節するために、ステップ30
4の後にタイミング調節用ステップを設けることも可能
である。続いてステップ306において、ステップ30
4と同様に触媒上流側酸素濃度vabyfn と触媒下流
側酸素濃度voxnとを検出する。
【0026】続いてステップ307において、上述した
図6のステップ206において算出された触媒温度tc
atn を読み込み、ステップ308において、触媒温度
tcatn と上述した図7のグラフとから反応係数Ma
p(tcatn )を算出する。続いてステップ309に
おいて、所定期間内に触媒装置5の上流側と下流側とで
酸素濃度がどの程度変化しているかを監視するために、
触媒上流側酸素濃度変化量積算値vabyfloc
n (=|vabyfn −vabyfn-1 |×Map(t
catn )+vabyflocn-1 )と、触媒下流側酸
素濃度変化量積算値voxlocn (=|voxn −v
oxn-1 |×Map(tcatn )+voxlo
cn-1 )とを算出する。尚、必要な場合には、触媒劣化
判定を行うタイミングを調節するために、ステップ30
9の後にタイミング調節用ステップを設けることも可能
である。
図6のステップ206において算出された触媒温度tc
atn を読み込み、ステップ308において、触媒温度
tcatn と上述した図7のグラフとから反応係数Ma
p(tcatn )を算出する。続いてステップ309に
おいて、所定期間内に触媒装置5の上流側と下流側とで
酸素濃度がどの程度変化しているかを監視するために、
触媒上流側酸素濃度変化量積算値vabyfloc
n (=|vabyfn −vabyfn-1 |×Map(t
catn )+vabyflocn-1 )と、触媒下流側酸
素濃度変化量積算値voxlocn (=|voxn −v
oxn-1 |×Map(tcatn )+voxlo
cn-1 )とを算出する。尚、必要な場合には、触媒劣化
判定を行うタイミングを調節するために、ステップ30
9の後にタイミング調節用ステップを設けることも可能
である。
【0027】続いてステップ310において、nが所定
値Aより大きいか否かを判断し、nが所定値Aより大き
い場合には、触媒の劣化を判断するのに十分なだけのデ
ータを収集したと判断してステップ311に移行する。
一方、nが所定値A以下である場合には、触媒の劣化を
判断するのに十分なデータをまだ収集していないと判断
してステップ305に移行し、上述したステップを繰り
返す。ステップ311において、触媒下流側酸素濃度変
化量積算値voxlocn に対する触媒上流側酸素濃度
変化量積算値vabyflocn の比locrを算出す
る。
値Aより大きいか否かを判断し、nが所定値Aより大き
い場合には、触媒の劣化を判断するのに十分なだけのデ
ータを収集したと判断してステップ311に移行する。
一方、nが所定値A以下である場合には、触媒の劣化を
判断するのに十分なデータをまだ収集していないと判断
してステップ305に移行し、上述したステップを繰り
返す。ステップ311において、触媒下流側酸素濃度変
化量積算値voxlocn に対する触媒上流側酸素濃度
変化量積算値vabyflocn の比locrを算出す
る。
【0028】続いてステップ312において、上述した
比locrが所定値Bより小さいか否かを判断し、比l
ocrが所定値Bより小さい場合には、触媒装置5内で
必要十分な酸化反応が行われており、触媒は劣化してい
ないと判断してステップ301に移行し、上述したステ
ップを繰り返す。一方、比locrが所定値B以上であ
る場合には、触媒装置5内で必要なだけの酸化反応が行
われておらず、触媒が劣化したと判断してステップ31
3に移行する。ステップ313において、触媒劣化異常
表示部10を介してドライバに触媒が劣化したことが表
示し、触媒劣化判定を終了する。
比locrが所定値Bより小さいか否かを判断し、比l
ocrが所定値Bより小さい場合には、触媒装置5内で
必要十分な酸化反応が行われており、触媒は劣化してい
ないと判断してステップ301に移行し、上述したステ
ップを繰り返す。一方、比locrが所定値B以上であ
る場合には、触媒装置5内で必要なだけの酸化反応が行
われておらず、触媒が劣化したと判断してステップ31
3に移行する。ステップ313において、触媒劣化異常
表示部10を介してドライバに触媒が劣化したことが表
示し、触媒劣化判定を終了する。
【0029】上述した触媒劣化判定の他にも、図2及び
図6の推定触媒温度算出方法により正確に算出されたエ
ンジン始動時の推定触媒初期温度とエンジン始動時以降
エンジン停止時までの推定触媒温度とを利用して、触媒
温度を一つのパラメータとしたA/F制御、触媒装置5
の下流側の酸素濃度センサ7(図1)を使用したサブフ
ィードバック開始判定等を行うことも可能である。
図6の推定触媒温度算出方法により正確に算出されたエ
ンジン始動時の推定触媒初期温度とエンジン始動時以降
エンジン停止時までの推定触媒温度とを利用して、触媒
温度を一つのパラメータとしたA/F制御、触媒装置5
の下流側の酸素濃度センサ7(図1)を使用したサブフ
ィードバック開始判定等を行うことも可能である。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、推定触媒温度曲線が常
に下に凸になるように設定されている場合に比べて、内
燃機関停止時から次の内燃機関始動時までの触媒温度変
化を正確に推定することができ、それゆえ、エンジン始
動時の触媒初期温度を正確に推定することができる。
に下に凸になるように設定されている場合に比べて、内
燃機関停止時から次の内燃機関始動時までの触媒温度変
化を正確に推定することができ、それゆえ、エンジン始
動時の触媒初期温度を正確に推定することができる。
【図1】本発明の内燃機関の触媒温度推定装置の一実施
形態を示す概略構成図である。
形態を示す概略構成図である。
【図2】触媒初期温度推定方法を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図3】エンジン停止時からの経過時間と吸気温との関
係を示したグラフである。
係を示したグラフである。
【図4】複数の水温曲線を備えた水温モデル曲線マップ
である。
である。
【図5】複数の推定触媒温度曲線を備えた推定触媒温度
モデル曲線マップである。
モデル曲線マップである。
【図6】エンジン稼働時の推定触媒温度算出方法を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図7】触媒温度tcatと反応係数Map(tca
t)との関係を示したグラフである。
t)との関係を示したグラフである。
【図8】触媒劣化判定方法を示したフローチャートであ
る。
る。
1…エンジン 5…触媒装置 11…ECU
Claims (1)
- 【請求項1】 内燃機関停止時から所定時間経過時まで
において推定触媒温度曲線が上に凸になっており、か
つ、前記所定時間経過時から、推定触媒温度が外気温に
達する時期までにおいて前記推定触媒温度曲線が下に凸
になっている推定触媒温度情報と、内燃機関停止時の推
定触媒温度と、内燃機関停止時から内燃機関始動時まで
の経過時間とから、内燃機関始動時の触媒初期温度を推
定することを特徴とする内燃機関の触媒温度推定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245595A JPH1182143A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 内燃機関の触媒温度推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245595A JPH1182143A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 内燃機関の触媒温度推定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1182143A true JPH1182143A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17136074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9245595A Withdrawn JPH1182143A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 内燃機関の触媒温度推定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1182143A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003510523A (ja) * | 1999-09-29 | 2003-03-18 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関用電気スタータ装置 |
| JP2003148201A (ja) * | 2001-11-12 | 2003-05-21 | Denso Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| WO2010013365A1 (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-04 | ボッシュ株式会社 | 触媒温度推定方法 |
| CN104933226A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-09-23 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种发动机机油温度的控制计算方法 |
| JP2016217206A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 三菱自動車工業株式会社 | 温度推定装置 |
| US10067005B2 (en) | 2014-03-20 | 2018-09-04 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for estimating temperatures of vehicle |
| US20230127422A1 (en) * | 2021-10-27 | 2023-04-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for reactivating a catalyst |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP9245595A patent/JPH1182143A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003510523A (ja) * | 1999-09-29 | 2003-03-18 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 内燃機関用電気スタータ装置 |
| JP2003148201A (ja) * | 2001-11-12 | 2003-05-21 | Denso Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| WO2010013365A1 (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-04 | ボッシュ株式会社 | 触媒温度推定方法 |
| US10067005B2 (en) | 2014-03-20 | 2018-09-04 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for estimating temperatures of vehicle |
| JP2016217206A (ja) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 三菱自動車工業株式会社 | 温度推定装置 |
| CN104933226A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-09-23 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种发动机机油温度的控制计算方法 |
| CN104933226B (zh) * | 2015-05-26 | 2019-02-22 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种发动机机油温度的控制计算方法 |
| US20230127422A1 (en) * | 2021-10-27 | 2023-04-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for reactivating a catalyst |
| US11873774B2 (en) * | 2021-10-27 | 2024-01-16 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for reactivating a catalyst |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040121 |