[发明专利]发动机废气净化装置

说明书

                    发明领域

本发明涉及一种带有催化器的发动机废气净化装置。

                发明的背景技术

日本专利局于1997年公开的JP-A-H9-228873披露了一种技术，在该技术中，根据发动机进气量和流入该催化器中的废气的空气燃料比来估算储存于三元催化器(three-way catalyst)中的氧含量(下文称为“氧储存量”)，并对发动机的空气燃料比进行控制，从而使得催化器中的氧储存量是恒定的。

为了使该三元催化器的NOx(氮氧化物)、CO和HC(碳氢化合物)的转化效率保持最大，催化器周围的气体必须保持理想配比的空气燃料比。如果催化器的氧储存量保持恒定，那么即使流入催化器中的废气的空气燃料比暂时为贫油，废气中的氧也会储存于催化器中，反之，即使流入催化器中的废气的空气燃料比暂时为富油，储存于催化器中的氧也被释放，这样，催化器周围的气体就可保持理想配比的空气燃料比。

因此，在废气净化装置进行该形式的控制时，需要精确计算氧储存量，以便使催化器的转化效率保持在较高水平，已经提出了多种计算氧储存量的方法。

                         发明简介

不过，当由于催化器性能退化而使得最大氧储存量稍微减小时，目标量将相对于合适的值产生偏离，催化器的转化效率降低，即有废气特性随时间衰退的危险。为了判定催化器的性能退化，可以在该催化器的上游和下游安装氧传感器，并通过比较它们输出反相的次数来判定性能退化，或者，在上游的氧传感器输出反相预定次数的过程中，对每次下游的氧传感器输出反相时输出的最大值和最小值的差异进行计算，并当计算的平均值大于参考值时判定为性能退化。

在上述使用三元催化器进行空气燃料比的控制时，如果将根据上游的空气燃料比具有线性特征曲线的A/F传感器(线性氧传感器)设在催化器的上游以便准确确定氧储存量，那么由于A/F传感器的输出幅值小，下游的氧传感器的反相次数减少，从而能更稳定地进行空气燃料比的控制，催化器性能退化的判定频率也小于上述现有技术中的，在极端情况下，可能根本不对性能退化进行判定。

因此，考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种废气净化装置，该废气净化装置可以在不依靠废气氧传感器输出反相的情况下进行催化器性能退化的判定。

为了实现上述目的，本发明提供了一种发动机废气净化装置，该废气净化装置包括：一催化器，该催化器设在发动机的废气通道内；一传感器，该传感器检测流入该催化器的废气的特性以及一微处理器，该微处理器的程序设计为：利用检测的废气特性来计算催化器的氧储存量，并根据计算的氧储存量来计算发动机的目标空气燃料比，从而使催化器的氧储存量为预定的目标值，并且根据预定时间的氧储存量的总值来判定催化器的性能退化。

而且，本发明提供了一种发动机废气净化装置，该废气净化装置包括：一催化器，该催化器设在发动机废气通道内，一第一传感器，该第一传感器检测流入该催化器的废气的特性；一第二传感器，该第二传感器检测流出该催化器的废气的空气燃料比；以及一微处理器，该微处理器的程序设计为：利用检测的废气特性来计算氧储存量，并执行重新设置处理，即在通过第二传感器检测的从催化器流出的废气的空气燃料比超过贫油判定值时，使氧储存量初始化为最大值，而在通过第二传感器检测的从催化器流出的废气的空气燃料比超过富油判定值时，使氧储存量初始化为最小值，并且根据计算的氧储存量来计算发动机的目标空气燃料比，这样催化器的氧储存量就为预定的目标值，还将重新设置的处理频率与判定值比较，并当重新设置的处理频率超过判定值时判定该催化器性能已经退化。

                      附图的简要说明

图1是一本发明的废气净化装置的示意图；

图2是一示出催化器的氧释放特性的示图；

图3是一流程图，示出了计算催化器的氧储存量的程序；

图4是一流程图，示出了计算流入催化器内的废气中的氧过多/不足量的子程序；

图5是一流程图，示出了计算高速部分(component)的氧释放速率的子程序；

图6是一流程图，示出了计算氧储存量的高速部分的子程序；

图7是一流程图，示出了计算氧储存量的低速部分的子程序；

图8是一流程图，示出了判定重新设置条件的程序；

图9是一流程图，示出了对计算的氧储存量进行重新设置的程序；

图10是一流程图，示出了根据氧储存量计算目标空气燃料比的程序；