内燃机的空燃比控制装置及其空燃比控制方法与流程

本公开涉及空燃比控制装置。

背景技术：

1、以往，已知有在内燃机的排气通路内设置三元催化剂并且对向三元催化剂流入的排气气体的空燃比进行控制的技术(日本特开2010-090880、日本特开2010-236450、日本特开2006-112300)。尤其是，在日本特开2010-090880记载的装置中，使向三元催化剂流入的排气气体的空燃比在稀空燃比与浓空燃比之间变动，并且以像这样使空燃比变动时的平均空燃比成为理论空燃比的方式控制空燃比。另外，在日本特开2006-112300中，公开了向排气口导入2次空气而使排气气体成为氧过剩气氛来降低伴随于碳析出的排气净化催化剂的劣化的技术。

技术实现思路

1、有时在存在在高温下向排气净化催化剂流入的排气气体的空燃比为浓空燃比的期间的情况下，在该期间中碳或烃等含有碳的物质(以下，称为“含碳物质”)在排气净化催化剂的氧吸藏剂上析出。并且，若这样的含碳物质在氧吸藏剂的表面上析出并广泛覆盖该表面上，则氧不再被氧吸藏剂吸藏，结果，排气净化催化剂的净化性能降低。

2、另外，如上所述，在日本特开2006-112300中，公开了向排气口导入2次空气而使排气气体成为氧过剩气氛来降低伴随于碳析出的排气净化催化剂的劣化。在此，若能够将在氧吸藏剂的表面上析出的碳用于nox的还原，则能够相应地削减将nox还原所需的烃量(即燃料量)。然而，在导入2次空气而使排气气体成为了氧过剩气氛的情况下，析出的碳无法用于nox的还原反应，因此会导致燃料经济性的恶化。

3、于是，本公开提出一种内燃机的空燃比控制装置及其空燃比控制方法，在抑制燃料经济性的恶化的同时，抑制氧吸藏剂的氧吸藏能力的降低。

4、本公开的第1方案涉及一种空燃比控制装置，构成为控制向设置于内燃机的排气通路的构成为具有氧吸藏能力的排气净化催化剂流入的排气气体的空燃比。所述空燃比控制装置具有空燃比控制部，该空燃比控制部构成为控制向所述排气净化催化剂流入的排气气体的空燃比。所述空燃比控制部构成为，交替地反复执行将向所述排气净化催化剂流入的排气气体的空燃比控制成比理论空燃比浓的浓空燃比的浓处理、和将向所述排气净化催化剂流入的排气气体的空燃比控制成比理论空燃比稀的稀空燃比的稀处理。并且，所述空燃比控制部构成为，在所述浓处理中，执行以比1次所述稀处理的期间短的期间，将向所述排气净化催化剂流入的排气气体的空燃比控制成稀程度比所述稀处理中的空燃比高的稀空燃比的稀脉冲处理。

5、在本公开的第1方案的内燃机的空燃比控制装置的基础上，可以是，所述空燃比控制部构成为，基于与含碳物质在担载于所述排气净化催化剂的氧吸藏剂上的析出量相关联的析出参数的值，设定所述稀脉冲处理的执行时机(执行时期)、所述稀脉冲处理的执行期间及在所述稀脉冲处理中向所述排气净化催化剂流入的排气气体的稀程度中的至少任一方。

6、在如上述那样构成的内燃机的空燃比控制装置的基础上，可以是，所述空燃比控制部构成为，在所述析出参数的值是表示含碳物质在所述氧吸藏剂上的析出量为预先设定的基准析出量以上的值的情况下，执行所述稀脉冲处理。

7、在如上述那样构成的内燃机的空燃比控制装置的基础上，可以是，所述稀脉冲处理的执行期间及所述稀脉冲处理中的稀程度是被设定成使得所述基准析出量的含碳物质从所述氧吸藏剂上全部去除的固定值。

8、在如上述那样构成的内燃机的空燃比控制装置的基础上，可以是，所述空燃比控制部构成为，以预先设定的周期定期地执行所述稀脉冲处理。

9、在如上述那样构成的内燃机的空燃比控制装置的基础上，可以是，所述空燃比控制部构成为，基于执行所述稀脉冲处理时的所述析出参数的值来设定所述稀脉冲处理的执行期间及所述稀脉冲处理中的稀程度中的至少任一方。

10、在如上述那样构成的内燃机的空燃比控制装置的基础上，可以是，所述空燃比控制装置还具有析出量算出部，该析出量算出部构成为算出所述析出参数的值。可以是，所述析出量算出部构成为，以与在所述排气净化催化剂的温度为预先设定的基准温度以上且所述排气净化催化剂中的氧吸藏量为零时向所述排气净化催化剂流入的过剩的还原剂的累计值成比例的方式，算出所述析出参数的值。

11、在如上述那样构成的内燃机的空燃比控制装置的基础上，可以是，所述析出量算出部构成为，当在所述内燃机的工作期间执行暂时停止向该内燃机的燃料供给的燃料切断控制时，将所述析出参数的值重置为表示含碳物质在所述氧吸藏剂上的析出量为零的值。

12、在本公开的第1方案的内燃机的空燃比控制装置的基础上，可以是，所述空燃比控制装置还具有吸藏量推定部，该吸藏量推定部推定所述排气净化催化剂的氧吸藏量。可以是，所述空燃比控制部构成为，在由所述吸藏量推定部推定出的所述氧吸藏量达到最大氧吸藏量之前，从所述稀处理向所述浓处理切换。

13、在本公开的第1方案的内燃机的空燃比控制装置的基础上，可以是，所述空燃比控制部构成为，在所述排气净化催化剂的氧吸藏量为零时进行所述稀脉冲处理。

14、在本公开的第1方案的内燃机的空燃比控制装置的基础上，可以是，所述空燃比控制部构成为，在所述排气净化催化剂的温度为含碳物质在担载于所述排气净化催化剂的氧吸藏剂上析出的温度时进行所述稀脉冲处理。

15、本公开的第2方案，涉及一种内燃机的空燃比控制方法，该内燃机具有设置于内燃机的排气通路的构成为具有氧吸藏能力的排气净化催化剂。所述空燃比控制方法包括：(i)交替地反复执行将向所述排气净化催化剂流入的排气气体的空燃比控制成比理论空燃比浓的浓空燃比的浓处理、和将向所述排气净化催化剂流入的排气气体的空燃比控制成比理论空燃比稀的稀空燃比的稀处理；以及(ii)在所述浓处理中，执行以比1次所述稀处理的期间短的期间，将向所述排气净化催化剂流入的排气气体的空燃比控制成稀程度比所述稀处理中的空燃比高的稀空燃比的稀脉冲处理。

16、根据本公开的内燃机的空燃比控制装置及其空燃比控制方法，能够在抑制燃料经济性的恶化的同时，抑制氧吸藏剂的氧吸藏能力的降低。

技术特征：

1.一种空燃比控制装置，构成为控制向设置于内燃机的排气通路的具有氧吸藏能力的排气净化催化剂流入的排气气体的空燃比，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的内燃机的空燃比控制装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的内燃机的空燃比控制装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的内燃机的空燃比控制装置，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的内燃机的空燃比控制装置，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的内燃机的空燃比控制装置，其特征在于，

7.根据权利要求2～6中任一项所述的内燃机的空燃比控制装置，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的内燃机的空燃比控制装置，其特征在于，

9.根据权利要求1～6中任一项所述的内燃机的空燃比控制装置，其特征在于，

10.根据权利要求1～6中任一项所述的内燃机的空燃比控制装置，其特征在于，

11.根据权利要求1～6中任一项所述的内燃机的空燃比控制装置，其特征在于，

12.一种内燃机的空燃比控制方法，该内燃机具有设置于所述内燃机的排气通路的构成为具有氧吸藏能力的排气净化催化剂，

技术总结一种内燃机的空燃比控制装置及其空燃比控制方法。空燃比控制装置具有控制向内燃机的排气净化催化剂流入的排气气体的空燃比的空燃比控制部。空燃比控制部交替地反复执行将所述空燃比控制成比理论空燃比浓的浓空燃比的浓处理、和将所述空燃比控制成比理论空燃比稀的稀空燃比的稀处理。空燃比控制部在浓处理中执行以比1次所述稀处理的期间短的期间，将所述空燃比控制成稀程度比所述稀处理中的空燃比高的稀空燃比的稀脉冲处理。技术研发人员：竹岛伸一受保护的技术使用者：丰田自动车株式会社技术研发日：技术公布日：2024/6/5