内燃机的排气净化装置制造方法及图纸

在根据内燃机的运转状态来变更切换向催化剂流入的排气的目标空燃比的条件的情况下抑制排气排放恶化。一种内燃机的排气净化装置，具备催化剂(20)、上游侧空燃比传感器(40)、下游侧空燃比传感器(41)以及空燃比控制装置。空燃比控制装置，将目标空燃比交替地切换为浓空燃比和稀空燃比，算出氧吸藏累积值和氧释放累积值，基于氧吸藏累积值和氧释放累积值之差来更新学习值，基于学习值来修正空燃比关联参数以使得氧吸藏累积值和氧释放累积值之差变小。空燃比控制装置，在第1状态和第2状态之间变更切换目标空燃比的条件，将内燃机的运转状态从第1状态变化为第2状态时的学习值作为第1状态值存储，在内燃机的运转状态从第2状态回到第1状态时将学习值更新为第1状态值。

Exhaust Purification Device of Internal Combustion Engine

The deterioration of exhaust emission can be suppressed by changing the condition of switching the target air fuel ratio of exhaust to catalyst inflow according to the operating state of internal combustion engine. An exhaust purification device of an internal combustion engine is provided with a catalyst (20), an air-fuel ratio sensor (40) on the upstream side, an air-fuel ratio sensor (41) on the downstream side and an air-fuel ratio control device. In the air-fuel ratio control device, the target air-fuel ratio is alternately switched to the dense air-fuel ratio and the lean air-fuel ratio. The cumulative values of oxygen absorption and oxygen release are calculated. The learning values are updated based on the difference between the cumulative values of oxygen absorption and oxygen release. The correlation parameters of air-fuel ratio are modified based on the learning values to reduce the difference between the cumulative values of oxygen absorption and oxygen release. The air-fuel ratio control device changes the condition of switching the target air-fuel ratio between the first state and the second state, stores the learning value as the first state value when the operating state of the internal combustion engine changes from the first state to the second state, and updates the learning value to the first state value when the operating state of the internal combustion engine returns to the first state from the second state.

【技术实现步骤摘要】
内燃机的排气净化装置
本专利技术涉及内燃机的排气净化装置。
技术介绍
以往，已知将能吸藏氧的催化剂配置于内燃机的排气通路，在催化剂中净化排气中的未燃烧气体(HC、CO等)以及NOx的方案。催化剂的氧吸藏能力越高，能吸藏于催化剂中的氧的量就越多，催化剂的排气净化性能越提高。为了维持催化剂的氧吸藏能力，优选使催化剂的氧吸藏量变动，以使得催化剂的氧吸藏量不被维持为恒定。在专利文献1所记载的内燃机中，为了使催化剂的氧吸藏量变动，向催化剂流入的排气的目标空燃比在比理论空燃比稀的稀空燃比与比理论空燃比浓的浓空燃比之间交替地切换。具体地说，在由下游侧空燃比传感器检测出的空燃比变成比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下时，将目标空燃比从浓空燃比切换为稀空燃比，在目标空燃比被维持为稀空燃比的期间催化剂所吸藏的氧的量的推定值变为切换基准值以上时，将目标空燃比从稀空燃比切换为浓空燃比。另外，在进行这样的控制的情况下，为了抑制由于上游侧空燃比传感器的输出值的偏离而导致排气排放恶化的情况，通过学习控制来修正空燃比关联参数。具体地说，算出在目标空燃比被维持为稀空燃比的期间催化剂所吸藏的氧的量的推定值即氧吸藏累积值、和在目标空燃比被维持为浓空燃比的期间从催化剂释放的氧的量的推定值即氧释放累积值，基于氧吸藏累积值与氧释放累积值之差来更新学习值，基于学习值来修正空燃比关联参数以使得氧吸藏累积值与氧释放累积值之差变小。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015－071963号公报
技术实现思路
然而，即使设定了目标空燃比，向催化剂流入的排气的状态也会根据内燃机的运转状态而变动。因此，为了抑制排气排放的恶化，并且维持催化剂的氧吸藏能力，有时优选根据内燃机的运转状态来变更切换目标空燃比的条件(专利文献1中的浓判定空燃比以及切换基准值)。例如，当浓判定空燃比的浓程度被增大时，将目标空燃比从浓空燃比切换为稀空燃比的定时(timing)变得延迟。其结果，目标空燃比被维持为浓空燃比的期间变长，氧释放累积值变多。另一方面，当切换基准值被增大时，将目标空燃比从稀空燃比切换为浓空燃比的定时变得延迟。其结果，目标空燃比被维持为稀空燃比的期间变长，氧吸藏累积值变多。因此，当切换目标空燃比的条件被变更时，即使上游侧空燃比传感器的输出是正常的，有时由氧吸藏累积值和氧释放累积值算出的学习值也会变化。其结果，适当的学习值根据内燃机的运转状态而变动。因此，如果在内燃机的运转状态变化时维持学习值，则向催化剂流入的排气的空燃比变成不适合于变化后的运转状态的值，有可能排气排放恶化。因此，鉴于上述课题，本专利技术的目的在于在根据内燃机的运转状态来变更切换向催化剂流入的排气的目标空燃比的条件的情况下抑制排气排放恶化。本公开的要旨如下。(1)一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，具备：催化剂，其配置于排气通路，并且能吸藏氧；上游侧空燃比传感器，其配置于所述催化剂的排气流动方向上游侧，并且检测向所述催化剂流入的流入排气的空燃比；下游侧空燃比传感器，其配置于所述催化剂的排气流动方向下游侧，并且检测从所述催化剂流出的流出排气的空燃比；和空燃比控制装置，其控制所述流入排气的空燃比，所述空燃比控制装置，将所述流入排气的目标空燃比交替地切换为比理论空燃比浓的浓设定空燃比和比理论空燃比稀的稀设定空燃比，基于由所述上游侧空燃比传感器检测出的空燃比来算出氧吸藏累积值和氧释放累积值，所述氧吸藏累积值是在所述目标空燃比被维持为所述稀设定空燃比的期间被所述催化剂吸藏的氧的量的推定值，所述氧释放累积值是在所述目标空燃比被维持为浓设定空燃比的期间从所述催化剂释放的氧的量的推定值，基于该氧吸藏累积值与该氧释放累积值之差来更新学习值，基于该学习值来修正空燃比关联参数以使得该氧吸藏累积值与该氧释放累积值之差变小，所述内燃机的运转状态在第1状态和第2状态之间变化，所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更切换所述目标空燃比的条件，将所述内燃机的运转状态从所述第1状态变化为所述第2状态时的所述学习值作为第1状态值存储，在所述内燃机的运转状态从所述第2状态回到所述第1状态时将所述学习值更新为所述第1状态值。(2)根据上述(1)所述的内燃机的排气净化装置，所述空燃比控制装置，将所述内燃机的运转状态从所述第2状态变化为所述第1状态时的所述学习值作为第2状态值存储，在所述内燃机运转状态从所述第1状态回到所述第2状态时将所述学习值更新为所述第2状态值。(3)根据上述(1)或(2)所述的内燃机的排气净化装置，所述空燃比控制装置，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到了浓判定空燃比时将所述目标空燃比从所述浓设定空燃比切换为所述稀设定空燃比，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到了稀判定空燃比时将所述目标空燃比从所述稀设定空燃比切换为所述浓设定空燃比，所述浓判定空燃比是比理论空燃比浓且比所述浓设定空燃比稀的空燃比，所述稀判定空燃比是比理论空燃比稀且比所述稀设定空燃比浓的空燃比，所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更所述浓判定空燃比和所述稀判定空燃比的至少一方的值。(4)根据上述(3)所述的内燃机的排气净化装置，所述空燃比控制装置，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到所述稀判定空燃比之前所述氧吸藏累积值达到了阈值的情况下，在该氧吸藏累积值达到该阈值时将所述目标空燃比从所述稀设定空燃比切换为所述浓设定空燃比，所述空燃比控制装置，基于所述氧吸藏累积值和所述氧释放累积值来更新所述阈值，将所述内燃机的运转状态从所述第1状态变化为所述第2状态时的所述阈值作为第1状态阈值存储，在所述内燃机的运转状态从所述第2状态回到所述第1状态时将所述阈值更新为所述第1状态阈值。(5)根据上述(4)所述的内燃机的排气净化装置，所述空燃比控制装置，将所述内燃机的运转状态从所述第2状态变化为所述第1状态时的所述阈值作为第2状态阈值存储，在所述内燃机的运转状态从所述第1状态回到所述第2状态时将所述阈值更新为所述第2状态阈值。(6)根据上述(1)或(2)所述的内燃机的排气净化装置，所述空燃比控制装置，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到了浓判定空燃比时将所述目标空燃比从所述浓设定空燃比切换为所述稀设定空燃比，在所述氧吸藏累积值达到了比最大氧吸藏量少的切换吸藏量时将所述目标空燃比从所述稀设定空燃比切换为所述浓设定空燃比，所述浓判定空燃比是比理论空燃比浓且比所述浓设定空燃比稀的空燃比，所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更所述浓判定空燃比和所述切换吸藏量的至少一方的值。(7)根据上述(1)～(6)的任一项所述的内燃机的排气净化装置，所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更所述浓设定空燃比和所述稀设定空燃比的至少一方的值。(8)根据上述(1)～(7)的任一项所述的内燃机的排气净化装置，所述第1状态是非稳定状态，所述第2状态是稳定状态。(9)根据上述(1)～(7)的任一项所述的内燃机的排气净化装置，所述第1状态是稳定状态，所述第2状态是非稳定状态。(10)根据上述(1)～(7)的任一项所述的内燃机的排气净化装置，在所述内燃机设有EGR通路，所述EGR通路使在所述排气通路中流动的排气的一部分作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，具备：催化剂，其配置于排气通路，并且能吸藏氧；上游侧空燃比传感器，其配置于所述催化剂的排气流动方向上游侧，并且检测向所述催化剂流入的流入排气的空燃比；下游侧空燃比传感器，其配置于所述催化剂的排气流动方向下游侧，并且检测从所述催化剂流出的流出排气的空燃比；和空燃比控制装置，其控制所述流入排气的空燃比，所述空燃比控制装置，将所述流入排气的目标空燃比交替地切换为比理论空燃比浓的浓设定空燃比和比理论空燃比稀的稀设定空燃比，基于由所述上游侧空燃比传感器检测出的空燃比来算出氧吸藏累积值和氧释放累积值，所述氧吸藏累积值是在所述目标空燃比被维持为所述稀设定空燃比的期间被所述催化剂吸藏的氧的量的推定值，所述氧释放累积值是在所述目标空燃比被维持为浓设定空燃比的期间从所述催化剂释放的氧的量的推定值，基于该氧吸藏累积值与该氧释放累积值之差来更新学习值，基于该学习值来修正空燃比关联参数以使得该氧吸藏累积值与该氧释放累积值之差变小，所述内燃机的运转状态在第1状态和第2状态之间变化，所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更切换所述目标空燃比的条件，将所述内燃机的运转状态从所述第1状态变化为所述第2状态时的所述学习值作为第1状态值存储，在所述内燃机的运转状态从所述第2状态回到所述第1状态时将所述学习值更新为所述第1状态值。...

【技术特征摘要】
2017.10.19 JP 2017-2029581.一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，具备：催化剂，其配置于排气通路，并且能吸藏氧；上游侧空燃比传感器，其配置于所述催化剂的排气流动方向上游侧，并且检测向所述催化剂流入的流入排气的空燃比；下游侧空燃比传感器，其配置于所述催化剂的排气流动方向下游侧，并且检测从所述催化剂流出的流出排气的空燃比；和空燃比控制装置，其控制所述流入排气的空燃比，所述空燃比控制装置，将所述流入排气的目标空燃比交替地切换为比理论空燃比浓的浓设定空燃比和比理论空燃比稀的稀设定空燃比，基于由所述上游侧空燃比传感器检测出的空燃比来算出氧吸藏累积值和氧释放累积值，所述氧吸藏累积值是在所述目标空燃比被维持为所述稀设定空燃比的期间被所述催化剂吸藏的氧的量的推定值，所述氧释放累积值是在所述目标空燃比被维持为浓设定空燃比的期间从所述催化剂释放的氧的量的推定值，基于该氧吸藏累积值与该氧释放累积值之差来更新学习值，基于该学习值来修正空燃比关联参数以使得该氧吸藏累积值与该氧释放累积值之差变小，所述内燃机的运转状态在第1状态和第2状态之间变化，所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更切换所述目标空燃比的条件，将所述内燃机的运转状态从所述第1状态变化为所述第2状态时的所述学习值作为第1状态值存储，在所述内燃机的运转状态从所述第2状态回到所述第1状态时将所述学习值更新为所述第1状态值。2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，所述空燃比控制装置，将所述内燃机的运转状态从所述第2状态变化为所述第1状态时的所述学习值作为第2状态值存储，在所述内燃机运转状态从所述第1状态回到所述第2状态时将所述学习值更新为所述第2状态值。3.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，所述空燃比控制装置，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到了浓判定空燃比时将所述目标空燃比从所述浓设定空燃比切换为所述稀设定空燃比，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到了稀判定空燃比时将所述目标空燃比从所述稀设定空燃比切换为所述浓设定空燃比，所述浓判定空燃比是比理论空燃比浓且比所述浓设定空燃比稀的空燃比，所述稀判定空燃比是比理论空燃比稀且比所述稀设定空燃比浓的空燃比，所述空燃比控制装置在所述第1状态和所述第2状态之间变更所述浓判定空燃比和所述稀判定空燃比的至少一方的值。4.根据权利要求3所述的内燃机的排气净化装置，所述空燃比控制装置，在由所述下游侧空燃比传感器检测出的空燃比达到所述稀判定空燃比之前所述氧吸藏累积值达到了阈值的情况下，在该氧吸藏累积值达到该阈值时将所述目标空燃比从所述稀设定空燃比切换为所述浓设定空燃比，所述空燃比控制装置，基于所述氧吸藏累积值和所述氧释放累积值来更新所述阈值，将所述内燃机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：井下宪二，田中翔吾，中川德久，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP