发动机的排气净化装置以及排气净化方法制造方法及图纸

计算从初始目标空燃比向理论空燃比而朝向浓空燃比侧的第1目标空燃比，并且，基于检测空燃比和理论空燃比，计算第1推定催化剂氧气保持量。直到第1推定催化剂氧气保持量达到第1目标催化剂氧气保持量为止，继续第1目标空燃比以及第1推定催化剂氧气保持量的计算。在第1推定催化剂氧气保持量达到第1目标催化剂氧气保持量之后，计算从理论空燃比向最终目标空燃比而朝向浓空燃比侧的第2目标空燃比，并且，基于检测空燃比和最终目标空燃比，计算第2推定催化剂氧气保持量。直到第2推定催化剂氧气保持量达到第2目标催化剂氧气保持量为止，继续第2目标空燃比以及第2推定催化剂氧气保持量的计算。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发动机的排气净化装置以及排气净化方法，尤其涉及具有与从发动机排出的排气的空燃比相对应地将排气中的氧气摄入或者释放的氧气保持能力的催化剂。
技术介绍
在日本JP2003－65038A中，将空燃比控制为，使得上述催化剂的氧气保持量成为目标催化剂氧气保持量。
技术实现思路
在日本JP2003－65038A中，在下游侧O2传感器输出超过了预定的浓空燃比侧(或者稀空燃比侧)阈值时，将推定催化剂氧气保持量更正为最小催化剂氧气保持量(或者最大催化剂氧气保持量)，即对推定催化剂氧气保持量进行更正。不过，即使上游侧空燃比传感器存在空燃比误差，在下游侧O2传感器输出处于预定的阈值的范围内的情况下，推定催化剂氧气保持量也未被更正。推定催化剂氧气保持量未被更正，是指在推定催化剂氧气保持量和实际的催化剂氧气保持量之间产生偏差。由于该偏差而催化剂的排气净化性能降低的状态持续。因而，本专利技术的目的在于提供一种能够在不使催化剂的排气净化性能恶化的区域中对排气的空燃比进行控制的装置。根据本专利技术的某一技术方案，发动机的排气净化装置具有：催化剂，其具有与从发动机排出的排气的空燃比相对应而将排气中的氧气摄入或者释放的氧气保持能力；上游侧空燃比检测部，其检测所述催化剂的上游侧的排气空燃比；下游侧空燃比检测部，其检测所述催化剂的下游侧的排气空燃比。本排气净化装置还具有：第1目标空燃比计算部，在所述下游侧空燃比检测部判定为与理论空燃比相比处于浓空燃比侧时，基于第1目标催化剂氧气保持量和第1推定催化剂氧气保持量计算第1目标空燃比，该第1目标空燃比是将与理论空燃比相比处于稀空燃比侧的值作为初始目标空燃比，从所述初始目标空燃比向理论空燃比而朝向浓空燃比侧的目标空燃比；第1燃料供给量校正部，其对向所述发动机的燃料供给量进行校正，以获得所述第1目标空燃比；第1推定催化剂氧气保持量计算部，其在目标空燃比为所述第1目标空燃比时，基于由所述上游侧空燃比检测部检测的空燃比和理论空燃比，计算所述第1推定催化剂氧气保持量；第1计算继续部，其直到所述第1推定催化剂氧气保持量达到所述第1目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第1目标空燃比以及所述第1推定催化剂氧气保持量的计算；第2目标空燃比计算部，其在所述第1推定催化剂氧气保持量达到了所述第1目标催化剂氧气保持量之后，基于第2目标催化剂氧气保持量和第2推定催化剂氧气保持量计算第2目标空燃比，该第2目标空燃比是将与理论空燃比相比处于浓空燃比侧的值作为最终目标空燃比，从理论空燃比向所述最终目标空燃比而朝向浓空燃比侧的目标空燃比；第2燃料供给量校正部，其对向所述发动机的燃料供给量进行校正，以获得所述第2目标空燃比；第2推定催化剂氧气保持量计算部，其在目标空燃比为所述第2目标空燃比时，基于由所述上游侧空燃比检测部检测的空燃比和理论空燃比计算，所述第2推定催化剂氧气保持量；第2计算继续部，其直至所述第2推定催化剂氧气保持量达到所述第2目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第2目标空燃比以及所述第2推定催化剂氧气保持量的计算。对于本专利技术的实施方式以及本专利技术的优点，下面参照附图而详细地进行说明。附图说明图1是本专利技术的实施方式的发动机的排气净化装置的概略结构图。图2是NOx、HC以及CO的转化率相对于催化剂氧气保持量和催化剂入口空燃比的特性图。图3是表示催化剂入口空燃比、催化剂出口空燃比、催化剂氧气保持量的变化的时序图。图4A是用于说明目标空燃比以及推定催化剂氧气保持量的计算的流程图。图4B是用于说明目标空燃比以及推定催化剂氧气保持量的计算的流程图。图5是用于说明空燃比校正系数的计算的流程图。具体实施方式图1表示发动机1的排气净化装置的概略结构。发动机1具有进气通路2、进气节流阀3、燃料喷射阀4。燃料喷射阀4将燃料朝向进气口喷射供给，以使得根据来自发动机控制器11的燃料喷射信号，与运转条件相对应而成为规定的空燃比。向发动机控制器11输入来自曲轴角传感器12、空气流量计13、加速器传感器14、水温传感器16的信号。曲轴角传感器12输出曲轴角的基准位置信号和单位角度信号。空气流量计13输出吸入空气流量Qa的信号。加速器传感器14输出加速器踏板15的踏入量(加速器开度)的信号。水温传感器16输出发动机冷却水温度的信号。在发动机控制器11中，根据由曲轴角传感器12检测到的发动机转速Ne、由空气流量计13检测到的吸入空气流量Qa通过下式计算基本喷射脉冲宽度Tp0[ms]。Tp0＝K×Qa/Ne  …(1)其中，K：常数，如果没有空气流量计13的检测误差、燃料喷射阀4的流量特性的波动的影响，则在正常时，根据该基本喷射脉冲宽度Tp0获得理论空燃比的混合气体。采用该基本喷射脉冲宽度Tp0通过下式计算气缸空气量相当脉冲宽度Tp[ms]。Tp＝Tp0×Fload+Tp(上一次)×(1－Fload)  …(2)其中，Tp(上一次)：Tp的上一次值，Fload：加权平均系数，(2)式视为，在暂态时(加速时、减速时)流入气缸(燃烧室)的空气量相对于在空气流量计位置流动的空气量以一阶滞后而响应，(2)式是使得相对于流入该气缸的空气量也获得理论空燃比的混合气体。在发动机1的排气通路5中设有催化剂6、7。催化剂6、7是所谓的三元催化剂，催化剂气氛在理论空燃比时以最大效率净化NOx、HC、CO。详细而言，在涂敷有氧化铝而成的蜂巢构造体中保持吸附有将铂Pt、钯Pd、铑Rh等贵金属(催化剂)和铈Ce混合而成的混合物。在三元催化剂中，在流入的排气的空燃比与理论空燃比相比位于稀空燃比侧的条件下，利用铈保持(吸收)排气中的氧气，催化剂的氧气保持量增加。另一方面，如果成为流入的排气的空燃比与理论空燃比相比位于浓空燃比侧的条件，则流入的还原成分被已保持于催化剂内的氧气氧化，因此，催化剂的氧气保持量减少。这样，三元催化剂具有与流入的排气的空燃比相对应地保持或释放氧气的功能(氧气保持能力)。在催化剂6的上游设置有线性特性的前空燃比传感器17，在催化剂6的下游设置有后O2传感器18。前空燃比传感器17具有与排气中的氧气浓度相对应的线性输出特性，后O2传感器18具有在理论空燃比的附近可进行2值切换的特性。在发动机控制器11中，基于上述两个传感器17、18的输出，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机的排气净化装置，其具有：催化剂，其具有与从发动机排出的排气的空燃比相对应而将排气中的氧气摄入或者释放的氧气保持能力；上游侧空燃比检测单元，其检测所述催化剂的上游侧的排气空燃比；下游侧空燃比检测单元，其检测所述催化剂的下游侧的排气空燃比，该发动机的排气净化装置具有：第1目标空燃比计算单元，其在所述下游侧空燃比检测单元判定为与理论空燃比相比处于浓空燃比侧时，基于第1目标催化剂氧气保持量和第1推定催化剂氧气保持量，计算第1目标空燃比，该第1目标空燃比是将与理论空燃比相比处于稀空燃比侧的值作为初始目标空燃比，从所述初始目标空燃比向理论空燃比而朝向浓空燃比侧的目标空燃比；第1燃料供给量校正单元，其对向所述发动机的燃料供给量进行校正，以获得所述第1目标空燃比；第1推定催化剂氧气保持量计算单元，其在目标空燃比为所述第1目标空燃比时，基于由所述上游侧空燃比检测单元检测出的空燃比和理论空燃比，计算所述第1推定催化剂氧气保持量；第1计算继续单元，其直至所述第1推定催化剂氧气保持量达到所述第1目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第1目标空燃比以及所述第1推定催化剂氧气保持量的计算；第2目标空燃比计算单元，在所述第1推定催化剂氧气保持量达到所述第1目标催化剂氧气保持量之后，基于第2目标催化剂氧气保持量和第2推定催化剂氧气保持量计算第2目标空燃比，该第2目标空燃比是将与理论空燃比相比处于浓空燃比侧的值作为最终目标空燃比，从理论空燃比向所述最终目标空燃比而朝向浓空燃比侧的目标空燃比；第2燃料供给量校正单元，其对向所述发动机的燃料供给量进行校正，以获得所述第2目标空燃比；第2推定催化剂氧气保持量计算单元，在目标空燃比为所述第2目标空燃比时，基于由所述上游侧空燃比检测单元检测出的空燃比和理论空燃比，计算所述第2推定催化剂氧气保持量；第2计算继续单元，其直至所述第2推定催化剂氧气保持量达到所述第2目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第2目标空燃比以及所述第2推定催化剂氧气保持量的计算。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.25 JP 2012-1421421.一种发动机的排气净化装置，其具有：
催化剂，其具有与从发动机排出的排气的空燃比相对应而将排
气中的氧气摄入或者释放的氧气保持能力；
上游侧空燃比检测单元，其检测所述催化剂的上游侧的排气空
燃比；
下游侧空燃比检测单元，其检测所述催化剂的下游侧的排气空
燃比，
该发动机的排气净化装置具有：
第1目标空燃比计算单元，其在所述下游侧空燃比检测单元判
定为与理论空燃比相比处于浓空燃比侧时，基于第1目标催化剂氧气
保持量和第1推定催化剂氧气保持量，计算第1目标空燃比，该第1
目标空燃比是将与理论空燃比相比处于稀空燃比侧的值作为初始目
标空燃比，从所述初始目标空燃比向理论空燃比而朝向浓空燃比侧的
目标空燃比；
第1燃料供给量校正单元，其对向所述发动机的燃料供给量进
行校正，以获得所述第1目标空燃比；
第1推定催化剂氧气保持量计算单元，其在目标空燃比为所述
第1目标空燃比时，基于由所述上游侧空燃比检测单元检测出的空燃
比和理论空燃比，计算所述第1推定催化剂氧气保持量；
第1计算继续单元，其直至所述第1推定催化剂氧气保持量达
到所述第1目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第1目标空燃比以
及所述第1推定催化剂氧气保持量的计算；
第2目标空燃比计算单元，在所述第1推定催化剂氧气保持量
达到所述第1目标催化剂氧气保持量之后，基于第2目标催化剂氧气
保持量和第2推定催化剂氧气保持量计算第2目标空燃比，该第2
目标空燃比是将与理论空燃比相比处于浓空燃比侧的值作为最终目
标空燃比，从理论空燃比向所述最终目标空燃比而朝向浓空燃比侧的
目标空燃比；
第2燃料供给量校正单元，其对向所述发动机的燃料供给量进
行校正，以获得所述第2目标空燃比；
第2推定催化剂氧气保持量计算单元，在目标空燃比为所述第2
目标空燃比时，基于由所述上游侧空燃比检测单元检测出的空燃比和
理论空燃比，计算所述第2推定催化剂氧气保持量；
第2计算继续单元，其直至所述第2推定催化剂氧气保持量达
到所述第2目标催化剂氧气保持量为止，继续所述第2目标空燃比以
及所述第2推定催化剂氧气保持量的计算。
2.根据权利要求1所述的发动机的排气净化装置，
将所述第1目标催化剂氧气保持量设定为，在所述初始目标空
燃比时NOx的转化率成为规定值的催化剂氧气保持量。
3.根据权利要求2所述的发动机的排气净化装置，
所述规定值为100％。
4.根据权利要求2所述的发动机的排气净化装置，
所述第1目标催化剂氧气保持量，是在所述初始目标空燃比时
所述NOx的转化率能够维持100％的最大值。
5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：下条茂雅，谷雅之，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP