[发明专利]发动机的废气排放控制

权利要求书

1.一种发动机的废气净化装置，它包括：

催化剂，设置在发动机的排气通道内；

前端传感器，它检测流入催化剂的过量氧浓度；以及

微处理器，它被编程成：

估算催化剂中存储的第一氧量，将所估算的第一氧量以第一速率存储；

估算催化剂中存储的第二氧量；

其中根据过量的氧浓度和第一氧量与第二氧量之间的关系估算第一速率；以及

根据第一和第二量的平均值控制发动机的空燃比。

2.一种控制发动机空燃比的方法，所述发动机具有设置在与发动机相连的排气通道内的催化转换器，催化转换器存储并释放氧，并具有氧饱和状态和氧完全耗尽的状态，所述方法包括以下步骤：

在从完全耗尽状态到饱和状态的第一时间间隔内通过对进入催化转换器的过量氧流速进行积分，来估算催化转换器的第一存储能力；

在从饱和状态到完全耗尽状态的第二时间间隔内通过对氧的解吸流速进行积分，来估算第二存储能力；

根据利用第一存储能力和第二存储能力导出的数学结果确定催化转换器内氧存储量的目标值；以及

控制供给催化转换器的废气空燃比，以便维持催化转换器内存储的氧量，由此维持确定的目标值。

3.根据权利要求2所述的控制空燃比的方法，其中确定目标值的步骤包括以下步骤：

对第一和第二存储能力进行平均；以及

将利用平均导出的值用作氧存储量的目标值。

4.根据权利要求2所述的控制空燃比的方法，其中将第一时间段确定为催化转换器下游的空燃比从贫油态转换为富油态时的第一时间点与空燃比从富油态转换为贫油态时的第二时间点之间的时间，其中将第二时间段确定为空燃比从富油态转换成贫油态时的第三时间点与空燃比从贫油态转换成富油态的第四时间点之间的时间。

5.一种控制催化转换器中气氛的空燃比的方法，所述催化转换器与内燃发动机有效连接，该方法包括以下步骤：

在催化转换器的第一材料中存储氧，第一材料能快速地吸收和释放氧；

在催化转换器的第二材料中存储氧，第二材料比第一材料吸收和释放氧慢；以及

控制进入催化转换器的废气空燃比，以便将第一材料吸收的氧量控制为预计的预定量，该量小于能被第一材料吸收的最大氧量；

通过控制供给催化转换器的废气空燃比来检查预计的预定量，以便使第一材料变得被氧饱和；

控制供给催化转换器的废气中的氧量，以便使氧从第一材料中释放出来；

检测第一材料的氧存储状态从全饱和到全耗尽所需的第一时间段；

控制供给催化转换器的废气中的氧量，以便使氧被第一材料吸收；

检测氧存储状态从全耗尽到全饱和所需的第二时间段；

检测第一和第二时间段内各自的氧质量流量，并确定释放出的氧量和被吸收的氧量；

将第一量与第二量作比较；以及

根据第一和第二量的比较确定目标氧存储值。

6.一种控制发动机空燃比的装置，所述发动机具有设置在与发动机相连的排气通道内的催化转换器，催化转换器存储并释放氧，并具有氧饱和状态和氧完全耗尽的状态，该装置包括：

装置，用于通过对从完全耗尽状态到饱和状态的第一时间间隔内进入催化转换器的过量氧流速进行积分来估算催化转换器的第一存储能力；

装置，用于通过对从饱和状态到完全耗尽状态的第二时间间隔内的氧解吸流速进行积分来估算第二存储能力；

根据利用第一存储能力和第二存储能力导出的数学结果确定催化转换器内氧存储量目标值的装置；以及

控制供给催化转换器的废气空燃比的装置，其用以维持催化转换器内存储的氧量，以便维持确定的目标值。

7.根据权利要求6所述的控制空燃比的装置，其中目标值确定装置包括：

对第一和第二存储能力进行平均的装置；以及

将利用平均导出的值用作氧存储量目标值的装置。

8.根据权利要求6所述的控制空燃比的装置，其中将第一时间段确定为催化转换器下游的空燃比从贫油态转换为富油态时的第一时间点与空燃比从富油态转换为贫油态时的第二时间点之间的时间，其中将第二时间段确定为空燃比从富油态转换成贫油态时的第三时间点与空燃比从贫油态转换成富油态的第四时间点之间的时间。