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公開番号2024130360
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023040035
出願日2023-03-14
発明の名称エンジン制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F01N 3/24 20060101AFI20240920BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】三元触媒で生成されるアンモニアの浄化効率を高める。
【解決手段】排気通路11の上流側から順に、三元触媒12、第2空燃比センサ15、及び三元触媒12が設置されたエンジン10においてECU20は、第2空燃比センサ15が検出するリア空燃比がリッチ判定値以下となったときに目標空燃比をリッチ空燃比からリーン空燃比に切替えるとともに、リア空燃比がリーン判定値以上となったときに目標空燃比をリーン空燃比からリッチ空燃比に切替える空燃比のサブフィードバック制御を行う。ECU20は、サブフィードバック制御に際して、リッチ空燃比からリーン空燃比の目標空燃比の切替え後の理論空燃比よりもリッチ側へのリア空燃比のオーバーシュート量が大きい場合には小さい場合よりもリーン側の空燃比を示す値となるようにリーン判定値を可変設定している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
排気通路に設置された三元触媒と、前記排気通路における前記三元触媒よりも下流側の部分に設置された酸化触媒と、前記排気通路における前記三元触媒よりも下流側、かつ前記酸化触媒よりも上流側の部分に設置された空燃比センサと、を備えるエンジンに適用されており、
理論空燃比よりもリッチ側の空燃比を示す値に設定されたリッチ判定値よりも前記空燃比センサの空燃比検出値がリッチ側の値となったときに、前記エンジンで燃焼する混合気の空燃比を、理論空燃比よりもリッチ側のリッチ空燃比から前記理論空燃比よりもリーン側のリーン空燃比に切替えるとともに、前記理論空燃比よりもリーン側の空燃比を示す値に設定されたリーン判定値よりも前記空燃比検出値がリーン側の値となったときに、前記空燃比を前記リーン空燃比から前記リッチ空燃比に切替える空燃比のサブフィードバック制御を実施するエンジン制御装置であって、
前記リッチ空燃比から前記リーン空燃比への前記空燃比の切替え後における前記理論空燃比よりもリッチ側の値への前記空燃比検出値のオーバーシュート量に基づいて、前記三元触媒のアンモニア生成量を算出するとともに、前記アンモニア生成量が多い場合には、同アンモニア生成量が少ない場合よりもリーン側の空燃比を示す値となるように前記リーン判定値を可変設定する
エンジン制御装置。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
前記アンモニア生成量は、リッチずれ量及び排気流量の積を、オーバーシュート期間、積算した値として算出され、
前記オーバーシュート期間は、前記リッチ空燃比から前記リーン空燃比に前記空燃比を切替えた時点から、前記空燃比検出値が前記理論空燃比よりもリーン側の値となる時点までの期間であり、
前記リッチずれ量は、前記理論空燃比から前記空燃比検出値を引いた差である
請求項１に記載のエンジン制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン制御装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
車載等のエンジンとして、排気中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）を酸化して浄化するとともに、排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して浄化する三元触媒を排気通路に備えるエンジンがある。三元触媒は、ＮＯｘの還元過程でアンモニアを生成する。
【０００３】
特許文献１には、酸化触媒を三元触媒の下流側に設置するとともに、酸化触媒に酸素を供給するインジェクタを備えるエンジンが記載されている。こうしたエンジンの酸化触媒は、三元触媒で生成されたアンモニアを、インジェクタから供給された酸素を用いて酸化して浄化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０１４－５１５７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
三元触媒でのアンモニアの生成量は、エンジンの運転状況により変化する。アンモニアの生成量が変化すれば、その浄化に必要な酸素の量も変化する。そのため、酸化触媒内の酸素量を精密に制御する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するエンジン制御装置は、排気通路に設置された三元触媒と、前記排気通路における前記三元触媒よりも下流側の部分に設置された酸化触媒と、前記排気通路における前記三元触媒よりも下流側、かつ前記酸化触媒よりも上流側の部分に設置された空燃比センサと、を備えるエンジンに適用されており、理論空燃比よりもリッチ側の空燃比を示す値に設定されたリッチ判定値よりも前記空燃比センサの空燃比検出値がリッチ側の値となったときに、前記エンジンで燃焼する混合気の空燃比を、理論空燃比よりもリッチ側のリッチ空燃比から前記理論空燃比よりもリーン側のリーン空燃比に切替えるとともに、前記理論空燃比よりもリーン側の空燃比を示す値に設定されたリーン判定値よりも前記空燃比検出値がリーン側の値となったときに、前記空燃比を前記リーン空燃比から前記リッチ空燃比に切替える空燃比のサブフィードバック制御を実施するエンジン制御装置であって、前記リッチ空燃比から前記リーン空燃比への前記空燃比の切替え後における前記理論空燃比よりもリッチ側の値への前記空燃比検出値のオーバーシュート量が大きい場合には、同オーバーシュート量が小さい場合よりもリーン側の空燃比を示す値となるように前記リーン判定値を可変設定するように構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
上記エンジン制御装置には、三元触媒で生成されたアンモニアの浄化効率を高める効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
エンジン制御装置の一実施形態の構成を模式的に示す図である。
上記エンジン制御装置が実行する空燃比サブフィードバック制御ルーチンのフローチャートである。
アンモニア生成量とリッチ判定値との関係を示すグラフである。
上記エンジン制御装置による空燃比サブフィードバック制御の実行中の、（Ａ）は目標空燃比の推移を、（Ｂ）は三元触媒の酸素ストレージ量の推移を、（Ｃ）はリア空燃比の推移を、（Ｄ）は三元触媒のアンモニア生成量の推移を、（Ｅ）は酸化触媒の酸素吸蔵量の推移を、それぞれ示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、エンジン制御装置の一実施形態を、図１～図４を参照して詳細に説明する。
（エンジン制御装置の構成）
図１に示すエンジン１０は、排気通路１１に設置された三元触媒１２及び酸化触媒１３を備えている。酸化触媒１３は、排気通路１１における三元触媒１２よりも下流側の部分に設置されている。三元触媒１２は、排気中の炭化水素及び一酸化炭素の酸化と、排気中の窒素酸化物の還元と、を行う触媒装置である。酸化触媒１３は、排気中のアンモニアを酸化する触媒装置である。三元触媒１２及び酸化触媒１３はいずれも、酸素吸蔵能を有している。
【００１０】
また、エンジン１０は、第１空燃比センサ１４及び第２空燃比センサ１５の２つの空燃比センサを備えている。第１空燃比センサ１４は、排気通路１１における三元触媒１２よりも上流側の部分に設置されている。第２空燃比センサ１５は、排気通路１１における三元触媒１２よりも下流側、かつ酸化触媒１３よりも上流側の部分に設置されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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