[發明專利]發動機的排氣凈化裝置以及排氣凈化方法

有效

• 申請號: 201380025809.3
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN104302883A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 下條茂雅;谷雅之
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/24
• 分類號: F01N3/24;B01D53/94;F02D41/04;F02D41/14;F02D45/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

1.一種發動機的排氣凈化裝置，其具有：

催化劑，其具有與從發動機排出的排氣的空燃比相對應而將排氣中的氧氣攝入或者釋放的氧氣保持能力；

上游側空燃比檢測單元，其檢測所述催化劑的上游側的排氣空燃比；

下游側空燃比檢測單元，其檢測所述催化劑的下游側的排氣空燃比，

該發動機的排氣凈化裝置具有：

第1目標空燃比計算單元，其在所述下游側空燃比檢測單元判定為與理論空燃比相比處于濃空燃比側時，基于第1目標催化劑氧氣保持量和第1推定催化劑氧氣保持量，計算第1目標空燃比，該第1目標空燃比是將與理論空燃比相比處于稀空燃比側的值作為初始目標空燃比，從所述初始目標空燃比向理論空燃比而朝向濃空燃比側的目標空燃比；

第1燃料供給量校正單元，其對向所述發動機的燃料供給量進行校正，以獲得所述第1目標空燃比；

第1推定催化劑氧氣保持量計算單元，其在目標空燃比為所述第1目標空燃比時，基于由所述上游側空燃比檢測單元檢測出的空燃比和理論空燃比，計算所述第1推定催化劑氧氣保持量；

第1計算繼續單元，其直至所述第1推定催化劑氧氣保持量達到所述第1目標催化劑氧氣保持量為止，繼續所述第1目標空燃比以及所述第1推定催化劑氧氣保持量的計算；

第2目標空燃比計算單元，在所述第1推定催化劑氧氣保持量達到所述第1目標催化劑氧氣保持量之后，基于第2目標催化劑氧氣保持量和第2推定催化劑氧氣保持量計算第2目標空燃比，該第2目標空燃比是將與理論空燃比相比處于濃空燃比側的值作為最終目標空燃比，從理論空燃比向所述最終目標空燃比而朝向濃空燃比側的目標空燃比；

第2燃料供給量校正單元，其對向所述發動機的燃料供給量進行校正，以獲得所述第2目標空燃比；

第2推定催化劑氧氣保持量計算單元，在目標空燃比為所述第2目標空燃比時，基于由所述上游側空燃比檢測單元檢測出的空燃比和理論空燃比，計算所述第2推定催化劑氧氣保持量；

第2計算繼續單元，其直至所述第2推定催化劑氧氣保持量達到所述第2目標催化劑氧氣保持量為止，繼續所述第2目標空燃比以及所述第2推定催化劑氧氣保持量的計算。

2.根據權利要求1所述的發動機的排氣凈化裝置，

將所述第1目標催化劑氧氣保持量設定為，在所述初始目標空燃比時NOx的轉化率成為規定值的催化劑氧氣保持量。

3.根據權利要求2所述的發動機的排氣凈化裝置，

所述規定值為100％。

4.根據權利要求2所述的發動機的排氣凈化裝置，

所述第1目標催化劑氧氣保持量，是在所述初始目標空燃比時所述NOx的轉化率能夠維持100％的最大值。

5.根據權利要求1所述的發動機的排氣凈化裝置，

將所述第2目標催化劑氧氣保持量設定為，在從理論空燃比減去所述初始目標空燃比與理論空燃比之差而得到的空燃比時，HC以及CO的轉化率成為規定值的催化劑氧氣保持量。

6.根據權利要求5所述的發動機的排氣凈化裝置，其特征在于，

所述規定值為100％。

7.根據權利要求5所述的發動機的排氣凈化裝置，

所述第2目標催化劑氧氣保持量，是在從理論空燃比減去所述初始目標空燃比與理論空燃比之差而得到的空燃比時，所述HC以及CO的轉化率能夠維持100％的最小值。

8.根據權利要求1所述的發動機的排氣凈化裝置，

在所述第2推定催化劑氧氣保持量達到所述第2目標催化劑氧氣保持量時，計算以規定的變化速度朝向濃空燃比側的第3目標空燃比。

9.根據權利要求8所述的發動機的排氣凈化裝置，

使所述第3目標空燃比以比所述第1目標空燃比或者所述第2目標空燃比更快的速度變化。

10.一種發動機的排氣凈化方法，該發動機具有與從發動機排出的排氣的空燃比相對應地將排氣中的氧氣攝入或者釋放的氧氣保持能力的催化劑，

在該發動機的排氣凈化方法中，

檢測所述催化劑的上游側的排氣空燃比，

檢測所述催化劑的下游側的排氣空燃比，

在判定為所述下游側的排氣空燃比與理論空燃比相比處于濃空燃比側時，基于第1目標催化劑氧氣保持量和第1推定催化劑氧氣保持量計算第1目標空燃比，該第1目標空燃比是將與理論空燃比相比處于稀空燃比側的值作為初始目標空燃比，從所述初始目標空燃比向理論空燃比而向朝向濃空燃比側的目標空燃比，

對向所述發動機的燃料供給量進行校正，以獲得所述第1目標空燃比，

在目標空燃比為所述第1目標空燃比時，基于所述上游側的排氣空燃比和理論空燃比，計算所述第1推定催化劑氧氣保持量，

直到所述第1推定催化劑氧氣保持量達到所述第1目標催化劑氧氣保持量為止，繼續所述第1目標空燃比以及所述第1推定催化劑氧氣保持量的計算，

在所述第1推定催化劑氧氣保持量達到所述第1目標催化劑氧氣保持量之后，基于第2目標催化劑氧氣保持量和第2推定催化劑氧氣保持量計算第2目標空燃比，該第2目標空燃比是將與理論空燃比相比在濃空燃比側的值作為最終目標空燃比，從理論空燃比向所述最終目標空燃比而朝向濃空燃比側的目標空燃比，

對向所述發動機的燃料供給量進行校正，以獲得所述第2目標空燃比，

在目標空燃比為所述第2目標空燃比時，基于所述上游側的排氣空燃比和理論空燃比計算所述第2推定催化劑氧氣保持量，

直到所述第2推定催化劑氧氣保持量達到所述第2目標催化劑氧氣保持量為止，繼續所述第2目標空燃比以及所述第2推定催化劑氧氣保持量的計算。