JP2000328992A - Air-fuel ratio control system for engine - Google Patents
Air-fuel ratio control system for engineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、エンジンの空燃比
制御装置に係り、特に、排気ガス成分中のＣＯ、ＨＣ、
ＮＯｘを低減するのに好適なエンジンの空燃比制御装置
にに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an engine, and more particularly to CO, HC, and CO in exhaust gas components.
The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an engine suitable for reducing NOx.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、排気ガスを浄化するために排気系
に触媒装置を備えたエンジンの空燃比制御においては、
Ｏ2センサを用いて排気ガス中の酸素濃度を検出し、専
らエンジンの運転状態が所定の範囲内にあるように、該
Ｏ2センサで検出した酸素濃度を目安として、即ち、検
出酸素濃度に対して燃料量を調節して空燃比制御が行わ
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, in the air-fuel ratio control of an engine having a catalyst device in an exhaust system for purifying exhaust gas,
Using O 2 sensor detects the oxygen concentration in the exhaust gas, exclusively as the operating state of the engine is within a predetermined range, as a guide an oxygen concentration detected by the O 2 sensor, i.e., the detection of oxygen concentration On the other hand, the air-fuel ratio control is performed by adjusting the fuel amount.
【０００３】このように、吸入空気量に対して所定の空
燃比で燃料を燃焼室内で燃焼する場合に、空燃比が適切
でなく、酸素が過剰であれば、排気ガス中に酸素が残留
し、ＮＯｘ成分が多く排気されることになる。また、酸
素が不足すれば、ＨＣ成分が残留することになる。従
来、酸素が過剰かもしくは不足かをＯ2センサで測って
いたため、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘの濃度がどのくらいであ
るかは、Ｏ2センサの信号では、測ることができなかっ
た。Ｏ2センサは、排気ガスに酸素が残っているかどう
かを知るだけであり、酸素が過剰であることとＣＯ濃
度、また、酸素が不足であることとＨＣ濃度とは、厳密
な相関関係を有していないのである。As described above, when fuel is burned in the combustion chamber at a predetermined air-fuel ratio with respect to the intake air amount, if the air-fuel ratio is not appropriate and oxygen is excessive, oxygen remains in the exhaust gas. , NOx components are exhausted in large quantities. If oxygen is insufficient, HC components will remain. Conventionally, the oxygen-excess or or or missing was not measured in the O 2 sensor, CO, HC, is whether there are how much the concentration of NOx, the signal of the O 2 sensor, could not be measured. The O 2 sensor only knows whether or not oxygen remains in the exhaust gas, and there is a strict correlation between excess oxygen and CO concentration, and lack of oxygen and HC concentration. They haven't.
【０００４】即ち、従来のＯ2センサによる空燃比制御
は、もっぱらエンジン制御において、触媒の３元点に空
燃比を制御する手法として知られており、該空燃比の制
御方式としては、例えば、特開昭６０−３６７４８号公
報に所載されている技術がある。また、触媒装置を備え
たエンジンの空燃比制御装置において、二つのセンサを
排気管に配置し、該二つのセンサの出力信号に基づいて
空燃比制御をする技術が特開平９ー２７３４３８号公報
に所載されている。該技術は、排気管の上流と下流に二
つの三元触媒を配設し、該上流の触媒の上流側に広域空
燃比センサ（Ｏ2センサ）を配置すると共に、上流触媒
と下流触媒との間にＯ2センサを配置したものである。That is, the conventional air-fuel ratio control using an O 2 sensor is known as a method of controlling the air-fuel ratio at a ternary point of a catalyst exclusively in engine control. As a method of controlling the air-fuel ratio, for example, There is a technique described in JP-A-60-36748. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-273438 discloses a technique for arranging two sensors in an exhaust pipe and performing air-fuel ratio control based on output signals of the two sensors in an air-fuel ratio control device for an engine equipped with a catalyst device. It is listed. According to this technology, two three-way catalysts are disposed upstream and downstream of an exhaust pipe, a wide-range air-fuel ratio sensor (O 2 sensor) is disposed upstream of the upstream catalyst, and the upstream catalyst and the downstream catalyst are separated from each other. An O 2 sensor is arranged between them.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
排気ガス浄化規制は、排気ガスの更なる低減が求められ
ており、Ｏ2センサによる酸素の過剰・不足による制御
だけでは、その対応がむずかしくなっている。また、従
来のＯ2センサを使った制御では、ストイキ付近での空
燃比のスイッチングしかわからず、リーン領域やリッチ
領域に空燃比を変化させる場合、ずれ量がわからないと
の問題があった。そのため、排気ガス中の特定成分を検
出してその濃度を測り、該濃度に基づいて目標空燃比を
補正し、排気ガス中のその特定成分を減少させること
が、排気ガス浄化規制に対応した課題となるものであ
る。However, recent exhaust gas purification regulations require a further reduction in exhaust gas, and it is difficult to respond only to control by an excess or shortage of oxygen using an O 2 sensor. ing. Further, in the control using the conventional O 2 sensor, there is a problem that only the switching of the air-fuel ratio near the stoichiometric state is known, and when the air-fuel ratio is changed to a lean region or a rich region, the deviation amount is not known. Therefore, it is necessary to detect a specific component in the exhaust gas, measure its concentration, correct the target air-fuel ratio based on the concentration, and reduce the specific component in the exhaust gas. It is what becomes.
【０００６】通常のエンジンの運転制御においては、該
エンジンの排気ガス中に含まれるＨＣ成分とＮＯｘ成分
が、排気系に配設された触媒によって、それぞれ酸化と
還元により浄化されるものであるが、エンジン始動時に
は、運転性を確保するために空燃比をリッチ状態にして
運転するために、ＨＣ成分が多く排出され、このため
に、ＨＣ成分を検出して空燃比を補正して、触媒でＨＣ
成分を酸化することが必要である。In normal engine operation control, HC components and NOx components contained in the exhaust gas of the engine are purified by oxidation and reduction, respectively, by a catalyst provided in the exhaust system. However, when the engine is started, a large amount of the HC component is discharged in order to operate the air-fuel ratio in a rich state in order to ensure drivability. For this reason, the HC component is detected to correct the air-fuel ratio, and the catalyst is used. HC
It is necessary to oxidize the components.
【０００７】一方、リーンバーン運転のエンジンにおい
ては、暖機後に、ストイキ状態又はリーン状態で運転を
するものであるが、特に、リーン状態の運転においてＮ
Ｏｘが多く排出されるために、触媒でＮＯｘ成分を還元
する必要がある。従って、この種のリーンバーン運転の
エンジンにおいては、ＨＣの酸化を主とする触媒とＮＯ
ｘの還元する主とする触媒とを備えることが求められる
と共に、該触媒のＨＣとＮＯｘとの浄化率を算出し、該
浄化率の高い状態での触媒を用いて、排気ガスを浄化す
ることが求めされるものであって、触媒を浄化率の高い
状態で空燃比制御を行うことが課題となるものであり、
かつ触媒の浄化率が低い時と高い時とで、空燃比補正量
を変えることも課題となるものである。[0007] On the other hand, an engine in a lean burn operation is operated in a stoichiometric state or a lean state after warming up.
Since a large amount of Ox is emitted, it is necessary to reduce the NOx component with a catalyst. Therefore, in this type of lean burn engine, a catalyst mainly oxidizing HC and NO
x is required to have a main catalyst for reducing x, a purification rate of HC and NOx of the catalyst is calculated, and the exhaust gas is purified using the catalyst in a state where the purification rate is high. It is required to perform the air-fuel ratio control in a state where the purification rate of the catalyst is high,
Another problem is to change the air-fuel ratio correction amount between when the catalyst purification rate is low and when it is high.
【０００８】また、浄化率の低下した触媒は、エンジン
の運転過程において活性化することが必要である。即
ち、エンジンをリーン状態で運転すると、触媒のＮＯｘ
浄化率が低下するので、一時的に空燃比をリッチ状態と
して触媒の浄化率を回復する活性化が必要があり、かつ
該触媒の活性化は前記浄化率に応じた活性化が課題とな
るものである。更に、触媒の浄化率は、温度に依存する
ので、触媒温度を測定または推定して、触媒の活性化を
図ることも必要である。本発明は、前記の如き問題に鑑
みてなされたものであって、その目的とするところは、
触媒装置を備えたエンジンの空燃比制御において、排気
ガス成分中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘを良好に低減すること
ができると共に、前記触媒装置の活性化も可能なエンジ
ンの空燃比制御装置を提供することである。[0008] Further, it is necessary to activate the catalyst having a reduced purification rate during the operation of the engine. That is, when the engine is operated in a lean state, the NOx of the catalyst
Since the purification rate is reduced, it is necessary to temporarily activate the air-fuel ratio in a rich state to recover the purification rate of the catalyst, and the activation of the catalyst requires activation according to the purification rate. It is. Further, since the purification rate of the catalyst depends on the temperature, it is necessary to measure or estimate the catalyst temperature to activate the catalyst. The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to:
In an air-fuel ratio control of an engine equipped with a catalyst device, an air-fuel ratio control device for an engine capable of satisfactorily reducing CO, HC and NOx in exhaust gas components and activating the catalyst device is provided. That is.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明のエンジンの空燃比制御装置は、基本的には、排
気管に設けた触媒装置と、該触媒装置の上流側及び／又
は下流側に配置した排気ガスの特定成分の濃度を検出す
る複数のセンサとを備えたエンジンに適用されるもので
あって、前記センサで検出した前記触媒装置の上流側及
び／又は下流側の排気ガスの特定成分濃度が、所定のし
きい値以下又は所定範囲内にあるように空燃比を補正す
るものであり、前記触媒装置が、上流のプリ触媒と下流
のメイン触媒とから成ることを特徴としている。In order to achieve the above object,
The air-fuel ratio control device for an engine according to the present invention basically includes a catalyst device provided in an exhaust pipe and a plurality of components for detecting the concentration of a specific component of exhaust gas disposed upstream and / or downstream of the catalyst device. A specific component concentration of the exhaust gas upstream and / or downstream of the catalyst device detected by the sensor is equal to or less than a predetermined threshold value or a predetermined range. The catalyst device is characterized in that the catalyst device is composed of an upstream pre-catalyst and a downstream main catalyst.
【００１０】また、本発明のエンジンの空燃比制御装置
の他の態様としては、排気ガスの特定成分の濃度を検出
する複数のセンサが、前記プリ触媒とメイン触媒との間
に配置されているか、もしくは、前記プリ触媒の上流側
又は下流側とメイン触媒の下流側とに配置されているこ
とを特徴としている。前述の如く構成された本発明に係
るエンジンの空燃比制御装置は、排気ガスの特定成分物
質の濃度、例えば、ＨＣ、ＮＯｘ等の濃度を検出するセ
ンサを配設したことで、該検出した排気ガスの特定成分
物質の濃度自体を制御要素として空燃比を補正制御で
き、かつ複数の特定成分物質の濃度をそれぞれ最小にな
るように、空燃比補正量を算出できるので、エンジンか
ら排出する排気ガス値の特定成分物質を低減することが
できる。In another aspect of the engine air-fuel ratio control apparatus of the present invention, a plurality of sensors for detecting the concentration of a specific component of exhaust gas are arranged between the pre-catalyst and the main catalyst. Alternatively, they are arranged on the upstream or downstream side of the pre-catalyst and on the downstream side of the main catalyst. The air-fuel ratio control device for an engine according to the present invention configured as described above is provided with a sensor for detecting the concentration of a specific component substance of exhaust gas, for example, the concentration of HC, NOx, or the like. Since the air-fuel ratio can be corrected and controlled using the concentration of the specific component substance in the gas as a control element, and the air-fuel ratio correction amount can be calculated so as to minimize the concentration of each of the plurality of specific component substances, the exhaust gas discharged from the engine can be calculated. The value of specific component substances can be reduced.
【００１１】そして、本発明のエンジンの空燃比制御装
置の更に他の態様としては、該空燃比制御装置が、排気
ガスの特定成分濃度とエンジンの運転状態に応じて空燃
比を制御するものであって、メイン触媒の下流側の排気
ガスの特定成分濃度が所定のしきい値以下又は所定範囲
内になるようにエンジンの空燃比を補正するとともに、
浄化率が最大となるようにプリ触媒の下流側の排気ガス
の特定成分濃度を補正することを特徴としている。According to still another aspect of the air-fuel ratio control device for an engine of the present invention, the air-fuel ratio control device controls an air-fuel ratio in accordance with a specific component concentration of exhaust gas and an operating state of the engine. Along with correcting the air-fuel ratio of the engine so that the specific component concentration of the exhaust gas downstream of the main catalyst is equal to or less than a predetermined threshold value or within a predetermined range,
It is characterized in that the specific component concentration of the exhaust gas downstream of the pre-catalyst is corrected so that the purification rate becomes maximum.
【００１２】また、本発明のエンジンの空燃比制御装置
の具体的な態様は、前記空燃比制御装置が、触媒の活性
化判定手段を備え、前記センサの検出に基づき前記プリ
触媒の上流側又は下流側の排気ガスの特定成分濃度と前
記メイン触媒下流側の排気ガスの特定成分濃度との比率
を演算して、該メイン触媒の浄化率を算出し、所定の浄
化率以上の時に前記メイン触媒が活性化していると判定
し、該メイン触媒が活性化していない状態の場合には前
記プリ触媒上流側又は下流側の前記特定成分濃度が所定
値のしきい値以下又は所定の範囲内になるように前記プ
リ触媒上流側又は下流側の前記特定成分濃度に基づき空
燃比を補正し、前記メイン触媒が活性化している場合
は、メイン触媒の下流側の前記特定成分濃度が所定のし
きい値以下になるようにエンジンの空燃比を補正するこ
とを特徴としている。In a specific aspect of the air-fuel ratio control device for an engine according to the present invention, the air-fuel ratio control device includes a catalyst activation determining unit, and the upstream or downstream side of the pre-catalyst is detected based on the detection of the sensor. By calculating the ratio between the specific component concentration of the exhaust gas on the downstream side and the specific component concentration of the exhaust gas on the downstream side of the main catalyst, the purification rate of the main catalyst is calculated. Is determined to be activated, and when the main catalyst is not activated, the concentration of the specific component upstream or downstream of the pre-catalyst becomes equal to or less than a threshold value of a predetermined value or within a predetermined range. As described above, the air-fuel ratio is corrected based on the specific component concentration on the upstream or downstream side of the pre-catalyst, and when the main catalyst is activated, the specific component concentration on the downstream side of the main catalyst is reduced to a predetermined threshold value. Below It is characterized by correcting the air-fuel ratio of the engine.
【００１３】前述の如く構成された本発明に係るエンジ
ンの空燃比制御装置は、触媒の上流側と下流側の特定ガ
ス成分の比率を算出することで、触媒の浄化率を演算で
きる。また、触媒の浄化率が低い時は、触媒の上流側の
センサ出力に基づき空燃比を補正し、浄化率が高くなれ
ば、下流側のセンサ出力による補正も加えることで、触
媒の浄化率に基づいて空燃比補正量を変更することがで
きる。The engine air-fuel ratio control apparatus according to the present invention having the above-described configuration can calculate the purification rate of the catalyst by calculating the ratio of the specific gas components on the upstream side and the downstream side of the catalyst. In addition, when the purification rate of the catalyst is low, the air-fuel ratio is corrected based on the sensor output on the upstream side of the catalyst, and when the purification rate is high, the correction based on the sensor output on the downstream side is also added, thereby increasing the purification rate of the catalyst. The correction amount of the air-fuel ratio can be changed based on this.
【００１４】また、本発明の他の具体的な態様は、前記
空燃比制御装置が、触媒の活性化判定手段を備え、前記
センサの検出に基づき前記プリ触媒の上流側又は下流側
の排気ガスの特定成分濃度と前記メイン触媒下流側の排
気ガスの特定成分濃度との比率を演算して、該メイン触
媒の浄化率を算出し、所定の浄化率以上の場合に前記メ
イン触媒が活性化していると判定して目標空燃比を基本
的にリーン状態とし、前記メイン触媒が活性化していな
い場合に一時的にリッチスパイクを与えて前記メイン触
媒の活性化を図ることを特徴としている。In another specific aspect of the present invention, the air-fuel ratio control device includes catalyst activation determining means, and the exhaust gas upstream or downstream of the pre-catalyst based on the detection of the sensor. Calculate the ratio between the specific component concentration and the specific component concentration of the exhaust gas on the downstream side of the main catalyst to calculate the purification rate of the main catalyst, and when the purification rate is equal to or higher than a predetermined purification rate, the main catalyst is activated. And determining that the target air-fuel ratio is basically in a lean state. When the main catalyst is not activated, a rich spike is temporarily applied to activate the main catalyst.
【００１５】更に、本発明は、前記空燃比制御装置が、
前記メイン触媒の温度推定手段を備え、前記センサの検
出値に基づき前記プリ触媒の上流側又は下流側の排気ガ
スの特定成分濃度と前記メイン触媒下流側の排気ガスの
特定成分濃度との比率を演算して、該メイン触媒の浄化
率を算出し、前記メイン触媒の温度を推定し、前記メイ
ン触媒の温度が所定の温度範囲になるように制御して該
メイン触媒の活性化を早めることを特徴としている。Further, according to the present invention, the air-fuel ratio control device includes:
The main catalyst temperature estimating means is provided, and based on a detection value of the sensor, a ratio between a specific component concentration of exhaust gas upstream or downstream of the pre-catalyst and a specific component concentration of exhaust gas downstream of the main catalyst is determined. Calculating the purification rate of the main catalyst, estimating the temperature of the main catalyst, and controlling the temperature of the main catalyst to be within a predetermined temperature range to accelerate the activation of the main catalyst. Features.
【００１６】更にまた、本発明の空燃比制御装置は、気
筒判別信号をトリガとして回転角度に毎に排気ガスの特
定成分濃度を取り込んで、気筒別に前記特定成分濃度を
算出することによって、気筒別の空燃比補正量を演算す
ることを特徴としている。更にまた、本発明の空燃比制
御装置は、理論空燃比状態、リッチ状態、又はリーン状
態の燃焼を、回転数に応じた燃焼回数分だけ、もしく
は、所定時間の燃焼回数分だけ持続させて、センサの検
出値が、該当のリーン状態又はリッチ状態の運転状態と
一致するか否かを診断することを特徴としている。Further, the air-fuel ratio control apparatus of the present invention captures a specific component concentration of exhaust gas at each rotation angle by using a cylinder discrimination signal as a trigger, and calculates the specific component concentration for each cylinder. The air-fuel ratio correction amount is calculated. Furthermore, the air-fuel ratio control device of the present invention maintains the stoichiometric air-fuel ratio state, rich state, or lean state combustion by the number of times of combustion corresponding to the rotation speed, or by the number of times of combustion for a predetermined time, It is characterized by diagnosing whether or not the detected value of the sensor matches the operating state of the corresponding lean state or rich state.
【００１７】更にまた、本発明の空燃比制御装置は、空
燃比を補正可能な範囲外のリーン状態とする場合には、
エンジンの運転状態に応じて補正量を設定し、あるい
は、空燃比の変化とセンサの検出値の変化が一致しない
時、又は、該センサ検出出力を異常と判断した時、該セ
ンサ検出出力に基づく空燃比補正制御を停止し、エンジ
ンの空燃比を所定の空燃比に固定することを特徴として
いる。Further, the air-fuel ratio control device of the present invention, when the air-fuel ratio is set to a lean state outside the correctable range,
The correction amount is set according to the operating state of the engine, or when the change in the air-fuel ratio and the change in the detection value of the sensor do not match, or when the sensor detection output is determined to be abnormal, based on the sensor detection output The air-fuel ratio correction control is stopped, and the air-fuel ratio of the engine is fixed at a predetermined air-fuel ratio.
【００１８】更にまた、本発明の空燃比制御装置は、前
記排気ガスの特定成分濃度を検出する複数のセンサが、
ＮＯｘ成分濃度及び／又はＨＣ成分濃度を検出するセン
サであり、あるいは、前記プリ触媒の上流側又は下流側
のセンサと前記メイン触媒の下流側のセンサとが、異な
る特定成分濃度検出するセンサであることを特徴として
いる。Still further, in the air-fuel ratio control device according to the present invention, the plurality of sensors for detecting the concentration of a specific component of the exhaust gas include:
It is a sensor for detecting the NOx component concentration and / or the HC component concentration, or a sensor for detecting a specific component concentration different from a sensor on the upstream or downstream side of the pre-catalyst and a sensor on the downstream side of the main catalyst. It is characterized by:
【００１９】更にまた、本発明の空燃比制御装置は、前
記特定成分濃度に応じて燃料性状を推定して、空燃比、
点火時期、又はキャニスタパージ量の少なくとも一つを
補正することを特徴としている。前述の如く構成された
本発明に係るエンジンの空燃比制御装置は、リーン状態
で、触媒のＮＯｘ浄化率が低下してきた場合に、リッチ
スパイクを加えること触媒のＮＯｘ浄化率を回復するこ
とができる。また、エンジン始動後からの運転状態に基
づく排気温度変化の推定手段もしくは触媒温度の検出手
段を備えたことで、触媒の活性化を図ることができる。
更に、特定の運転状態において、排気ガスのＨＣ成分又
はＮＯｘ成分濃度を検出することで、燃料に含まれる酸
素、水素成分等の燃料性状に応じて、空燃比補正量を制
御でき、その他の補正としてキャニスタパージ量や点火
時期も補正できる。Further, the air-fuel ratio control device of the present invention estimates a fuel property according to the specific component concentration, and calculates an air-fuel ratio,
It is characterized in that at least one of the ignition timing and the canister purge amount is corrected. The engine air-fuel ratio control apparatus according to the present invention configured as described above can recover the NOx purification rate of the catalyst by adding a rich spike when the NOx purification rate of the catalyst decreases in the lean state. . Further, the catalyst can be activated by providing the means for estimating the change in exhaust gas temperature based on the operating state after the engine is started or the means for detecting the catalyst temperature.
Further, in a specific operation state, by detecting the concentration of the HC component or the NOx component of the exhaust gas, it is possible to control the air-fuel ratio correction amount in accordance with the fuel property such as oxygen and hydrogen components contained in the fuel, and to perform other corrections. As a result, the canister purge amount and the ignition timing can also be corrected.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明のエン
ジンの空燃比制御装置の実施形態について詳細に説明す
る。図１は、本発明の第一の実施形態のエンジン１００
の制御システムの全体構成を示したものである。図１に
おいて、エンジン１００に吸入される空気は、エアクリ
ーナ１２１から取り入れられ、吸入空気流量計１１５を
通り、空気流量を制御するスロットル弁１０４部を通
り、コレクター１２２に入る。該コレクタ１２２に吸入
された空気は、エンジン１００の各シリンダ１００ａ内
に接続されている各吸気管１２３に分配され、前記シリ
ンダ１００ａの燃焼室１００ｂ内に導かれる。前記スロ
ットル弁１０４をバイパスしてＩＳＣバルブ１０５が設
けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an air-fuel ratio control apparatus for an engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an engine 100 according to a first embodiment of the present invention.
1 shows the overall configuration of the control system. In FIG. 1, air taken into an engine 100 is taken in from an air cleaner 121, passes through an intake air flow meter 115, passes through a throttle valve 104 for controlling an air flow rate, and enters a collector 122. The air taken into the collector 122 is distributed to each intake pipe 123 connected to each cylinder 100a of the engine 100, and is guided into the combustion chamber 100b of the cylinder 100a. An ISC valve 105 is provided to bypass the throttle valve 104.
【００２１】一方、ガソリン等の燃料は、燃料タンク１
４から燃料ポンプ１０１１により輸送され、燃圧制御弁
１０１２によって一定の燃料圧力とされ、インジェクタ
１０１が配管されている燃料系に供給され、該インジェ
クタ１０１からシリンダ１０１ａ内に噴射される。噴射
された燃料は、点火コイル１０３で高電圧化された点火
信号により点火プラグ１０２で着火される。On the other hand, fuel such as gasoline
4 is transported by a fuel pump 1011, and has a constant fuel pressure by a fuel pressure control valve 1012, is supplied to a fuel system in which the injector 101 is piped, and is injected from the injector 101 into the cylinder 101 a. The injected fuel is ignited by the ignition plug 102 in response to an ignition signal whose voltage is increased by the ignition coil 103.
【００２２】前記シリンダ１０１ａ内で燃焼した燃焼排
気ガスは、排気管１２４に導かれ、プリ触媒１１８とメ
イン触媒１１９とを介して外部に排出される。前記吸入
空気流量計１１５からは、吸気流量を示す信号が出力さ
れ、吸気管圧力センサ１１４からは、吸気圧を示す信号
が出力され、コントロールユニット（エンジン制御装
置）１２０に入力されるようになっている。前記スロッ
トル弁１０４部には、該スロットル弁１０４の開度を検
出するスロットルセンサ１１３が取付られており、その
出力も前記コントロールユニット（エンジン制御装置）
１２０に入力されるようになっている。The combustion exhaust gas burned in the cylinder 101a is led to an exhaust pipe 124 and discharged outside through a pre-catalyst 118 and a main catalyst 119. A signal indicating the intake air flow rate is output from the intake air flow meter 115, and a signal indicating the intake pressure is output from the intake pipe pressure sensor 114 and input to the control unit (engine control device) 120. ing. A throttle sensor 113 for detecting the opening of the throttle valve 104 is attached to the throttle valve 104, and its output is also controlled by the control unit (engine control device).
120.
【００２３】次に、カムシャフト軸（図示省略）に取付
られたカム角センサ１１２、クランク軸（図示省略）に
取付られたクランク角センサ１１１、及び、前記シリン
ダ１００ａに取付られている水温センサ１１０からの信
号も前記コントロールユニット（エンジン制御装置）１
２０に入力されている。また、排気管１２４の前記プリ
触媒１１８とメイン触媒１１９との上流に配置されてい
るＨＣセンサ１１６とＮＯｘセンサ１１７からの出力信
号も前記コントロールユニット（エンジン制御装置）１
２０に入力されている。Next, a cam angle sensor 112 attached to a camshaft shaft (not shown), a crank angle sensor 111 attached to a crankshaft (not shown), and a water temperature sensor 110 attached to the cylinder 100a. Control unit (engine control device) 1
20 has been entered. In addition, output signals from the HC sensor 116 and the NOx sensor 117 disposed upstream of the pre-catalyst 118 and the main catalyst 119 in the exhaust pipe 124 are also output from the control unit (engine control device) 1.
20 has been entered.
【００２４】図２は、コントロールユニット（エンジン
制御装置）１２０の内部構成を示したものである。エン
ジン制御装置１２０内は、マイクロコンピュータ４０
１、プログラムやデータを格納したＲＯＭ４０２、一時
的なデータの格納に使用するＲＡＭ４０３、エンジン１
００に取り付けられたセンサからの信号を取り込む入力
回路４０４、マイクロコンピュータ４０１に所定時間割
り込みを発生できるタイマやクロック回路４０５、マイ
クロコンピュータ４０１の指令によりオンオフ可能な出
力回路４０６、等からなっている。FIG. 2 shows the internal configuration of the control unit (engine control device) 120. In the engine control device 120, the microcomputer 40
1. ROM 402 storing programs and data, RAM 403 used for storing temporary data, engine 1
The microcomputer 401 includes an input circuit 404 for receiving a signal from a sensor attached to the microcomputer 00, a timer and a clock circuit 405 capable of generating an interrupt to the microcomputer 401 for a predetermined time, an output circuit 406 capable of being turned on / off by a command from the microcomputer 401, and the like.
【００２５】入力回路４０４では、電気負荷情報４０４
１をデジタル情報として取り込み、また、吸入空気量
（１１５）やＨＣセンサ１１６およびＮＯｘセンサ１１
７等のセンサ信号電圧をＡ／Ｄ変換し、デジタルデータ
としている。基準角度パルスとしてのクランク角センサ
１１１の出力信号や気筒判別パルスとしてのカム角セン
サ１１２出力信号を波形整形入力回路（図示省略）を通
して、マイクロコンピュータ４０１に割込みを発生させ
る。該割込みにより、エンジン１００の気筒判別を行っ
たり、パルスエッジの時間間隔ＴＤＡＴＡを測定し、定
数を時間間隔ＴＤＡＴＡで割り算することにより、回転
数ＮＤＡＴＡを計算する。In the input circuit 404, the electric load information 404
1 as digital information, the intake air amount (115), the HC sensor 116 and the NOx sensor 11
A / D conversion is performed on the sensor signal voltage such as 7 to obtain digital data. An output signal of the crank angle sensor 111 as a reference angle pulse and an output signal of the cam angle sensor 112 as a cylinder discrimination pulse are generated in the microcomputer 401 through a waveform shaping input circuit (not shown). The interruption determines the cylinder of the engine 100, measures the pulse edge time interval TDATA, and divides the constant by the time interval TDATA to calculate the rotational speed NDATA.
【００２６】また、センサ電圧に応じて吸入空気量Ｑａ
を求め、該吸入空気量Ｑａを気筒数と回転数で割り算す
ることにより１回あたりの基本吸入空気量Ｑａｃｙｌを
求める。基本吸入空気量Ｑａｃｙｌにインジェクタ１０
１の流量特性から求められる係数ＫＴＩを乗じて、基本
燃料噴射量を求める。マイクロコンピュータ４０１での
基本燃料噴射量の計算結果は、出力回路４０６のアウト
プットコンペア回路で現在の時間に計算値を加算して、
コンペアマッチを起こさせて、必要燃料量に対応した時
間だけインジェクタ１０１を開弁させている。Also, according to the sensor voltage, the intake air amount Qa
And the basic intake air amount Qacyl per operation is obtained by dividing the intake air amount Qa by the number of cylinders and the number of revolutions. The injector 10 is added to the basic intake air amount Qacyl.
The basic fuel injection amount is obtained by multiplying the coefficient KTI obtained from the flow characteristic of No. 1. The calculation result of the basic fuel injection amount in the microcomputer 401 is obtained by adding the calculated value to the current time in the output compare circuit of the output circuit 406,
The injector 101 is opened for a time corresponding to the required fuel amount by causing a compare match.
【００２７】基本吸入空気量Ｑａｃｙｌは、エンジンの
出力に比例するので、基本吸入空気量Ｑａｃｙｌに乗数
を乗じて、最大の出力時を１００％とする負荷率ＬＤＡ
ＴＡに換算できる。同時に、回転数と負荷率によって設
定される点火時期を求めて、点火出力を出して、パルス
出力により点火コイル１０３を駆動する。また、通信手
段４０７によりマイクロコンピュータ４０１内の制御パ
ラメータをモニタすることができる。Since the basic intake air amount Qacyl is proportional to the output of the engine, the basic intake air amount Qacyl is multiplied by a multiplier, and the load factor LDA is set such that the maximum output is 100%.
Can be converted to TA. At the same time, the ignition timing set by the rotation speed and the load factor is obtained, an ignition output is issued, and the ignition coil 103 is driven by the pulse output. Further, control parameters in the microcomputer 401 can be monitored by the communication unit 407.
【００２８】前記エンジン制御装置１００は、吸気管圧
力センサ１１４または吸入空気流量計１１５の出力をと
りこみ、センサ電圧を所定のテーブル変換により、実際
の単位時間当りの吸入空気量Ｑａを算出する。同時に、
クランク角センサ１１１のパルス信号を計測し、所定時
間内のパルス数またはパルスの時間間隔に応じてエンジ
ン１００の回転数ＮＤＡＴＡを計算する。前記単位時間
当りの吸入空気量Ｑａを回転数ＮＤＡＴＡで割り算し、
さらに気筒数で割ることにより、１気筒の１回毎の吸入
空気量Ｑａｃｙｌを計算する。The engine control device 100 takes in the output of the intake pipe pressure sensor 114 or the intake air flow meter 115 and calculates the actual intake air amount Qa per unit time by converting the sensor voltage into a predetermined table. at the same time,
The pulse signal of the crank angle sensor 111 is measured, and the rotation speed NDATA of the engine 100 is calculated according to the number of pulses within a predetermined time or the time interval of the pulses. The intake air amount Qa per unit time is divided by the rotational speed NDATA,
By further dividing by the number of cylinders, the intake air amount Qacyl for each cylinder is calculated.
【００２９】該吸入空気量Ｑａｃｙｌに所定の計数ＫＴ
Ｉを乗ずることにより、吸入空気量Ｑａｃｙｌで燃焼で
きる燃料量ＴＩが求められ、後述の補正量を乗じること
によりインジェクタ１０１を所定の間、開弁することに
より、必要とする燃料量を噴射して、１燃焼毎の混合気
を生成する。燃料量ＴＩの計算には、補正係数ＣＯＥＦ
ｎが乗算される。A predetermined count KT is added to the intake air amount Qacyl.
By multiplying by I, a fuel amount TI that can be burned with the intake air amount Qacyl is obtained, and by multiplying by a correction amount described later, the injector 101 is opened for a predetermined time to inject a required fuel amount. A mixture is generated for each combustion. The correction coefficient COEF is used for calculating the fuel amount TI.
n is multiplied.
【００３０】ＴＩ＝ＣＯＥＦｎ×ＫＴＩ×Ｑａｃｙｌ 補正係数ＣＯＥＦｎには、空燃比補正係数ＡＬＰＨＡｎ
が含まれる。 ＣＯＥＦｎ＝１＋ＡＬＰＨＡｎ＋他の補正項 ここで、気筒別に制御する場合、添え字ｎを１から気筒
番号毎に別々のパラメータとする。TI = COEFn × KTI × Qacyl The correction coefficient COEFn includes an air-fuel ratio correction coefficient ALPHAn
Is included. COEFn = 1 + ALPHAn + Other correction terms Here, when controlling for each cylinder, the subscript n is set to a separate parameter from 1 for each cylinder number.
【００３１】ＨＣセンサ１１６とＮＯｘセンサ１１７
は、それぞれ排気ガス中に含まれる特定のガス成分濃度
を測定するセンサである。ＨＣセンサ１１６およびＮＯ
ｘセンサ１１７によって、排気ガスの実空燃比（ＡＢＦ
ｎ）を測定し、濃度に応じた電圧信号がエンジン制御装
置１２０に入力される。そして、気筒別に目標空燃比
（ＴＡＢＦｎ）とのずれを求めて、ずれがあれば補正係
数ＡＬＰＨＡｎを補正する。ＨＣセンサ１１６の出力を
Ｖｈｃ，ＮＯｘセンサ１１７の出力をＶｎｏｘとする。
測定するタイミングは、エンジン１００のクランク軸の
回転に同期したレファレンスセンサ割り込み毎、また
は、一定の時間毎に測定する。HC sensor 116 and NOx sensor 117
Are sensors for measuring the concentration of specific gas components contained in the exhaust gas, respectively. HC sensor 116 and NO
The x-sensor 117 detects the actual air-fuel ratio (ABF) of the exhaust gas.
n) is measured, and a voltage signal corresponding to the concentration is input to the engine control device 120. Then, a deviation from the target air-fuel ratio (TABFn) is obtained for each cylinder, and if there is a deviation, the correction coefficient ALPHAn is corrected. The output of the HC sensor 116 is Vhc, and the output of the NOx sensor 117 is Vnox.
The measurement timing is measured every time the reference sensor is interrupted in synchronization with the rotation of the crankshaft of the engine 100 or every certain time.
【００３２】図３は、空燃比に対するＨＣ濃度とＮＯｘ
濃度の関係を示したものである。図３に示すように、空
燃比に対してＨＣ濃度は、ストイキ点よりリッチ側で高
く、リーン側ではほぼゼロとなる。ＮＯｘ濃度は、スト
イキ点からリーン側で高くなることが理解できる。この
ため、ＨＣ濃度とＮＯｘ濃度からそれぞれ空燃比を求め
ることができる。FIG. 3 shows HC concentration and NOx with respect to the air-fuel ratio.
It shows the relationship between the concentrations. As shown in FIG. 3, the HC concentration with respect to the air-fuel ratio is higher on the rich side than the stoichiometric point, and becomes almost zero on the lean side. It can be understood that the NOx concentration increases on the lean side from the stoichiometric point. Therefore, the air-fuel ratio can be obtained from the HC concentration and the NOx concentration.
【００３３】ＨＣ濃度から求められる空燃比をＡＦＣ
Ｏ，ＮＯｘ濃度から求められる空燃比をＡＦＮＯＸとす
ると、空燃比はＡＦＣＯまたはＡＦＮＯＸから求められ
るが、センサ電圧（ＶｈｃとＶｎｏｘ）から求められる
ガス成分の和が最小になるように空燃比を補正すること
で、排気ガスの浄化を図ることができる。すなわち、係
数をＫｈｃ、Ｋｎｏｘとすると 実空燃比（ＡＢＦｎ）
＝−Ｋｈｃ×Ｖｈｃ＋Ｋｎｏｘ×Ｖｎｏｘ＋オフセット
で求められ、排気ガス中の成分の濃度は、係数をＫＤｈ
ｃ、ＫＤｎｏｘとすると、濃度＝ＫＤｈｃ×Ｖｈｃ＋Ｋ
Ｄｎｏｘ×Ｖｎｏｘで求められる。The air-fuel ratio obtained from the HC concentration is
Assuming that the air-fuel ratio obtained from the O and NOx concentrations is AFNOX, the air-fuel ratio is obtained from AFCO or AFNOX, but the air-fuel ratio is corrected so that the sum of the gas components obtained from the sensor voltages (Vhc and Vnox) is minimized. This makes it possible to purify the exhaust gas. That is, if the coefficients are Khc and Knox, the actual air-fuel ratio (ABFn)
= −Khc × Vhc + Knox × Vnox + offset, and the concentration of the component in the exhaust gas is represented by a coefficient KDh
Assuming that c and KDnox, concentration = KDhc × Vhc + K
It is obtained by Dnox × Vnox.
【００３４】よって、濃度を最小にするように目標空燃
比を補正して、目標空燃比に実空燃比を一致させるよう
に制御することで、排気ガス値の低減を行うことができ
る。または、エンジン１００の運転状態によって求めら
れるしきい値を設定して、濃度がしきい値以下になるよ
うに制御することで、排気ガス値の低減を行うことがで
きる。Therefore, by correcting the target air-fuel ratio so as to minimize the concentration and controlling the actual air-fuel ratio to be equal to the target air-fuel ratio, the exhaust gas value can be reduced. Alternatively, the exhaust gas value can be reduced by setting a threshold value determined according to the operating state of the engine 100 and controlling the concentration to be equal to or less than the threshold value.
【００３５】目標空燃比に実空燃比を一致させる制御の
例としては、前記該当気筒の実空燃比と目標空燃比とを
比較し、その差分ＤＡＢＦｎを求めて、 ＤＡＢＦｎ＝ＴＡＢＦｎ−ＡＢＦｎ 差分ＤＡＢＦｎに基づき、ＰＩＤ制御を行う方法があ
る。As an example of control for making the actual air-fuel ratio coincide with the target air-fuel ratio, the actual air-fuel ratio of the corresponding cylinder is compared with the target air-fuel ratio, the difference DABFn is obtained, and DABFn = TABFn-ABFn There is a method of performing PID control based on this.
【００３６】図４は、前記ＰＩＤ制御を含む目標空燃比
に実空燃比を一致させる制御を説明したものであり、該
図４に示すように、比例部の係数ＫＰ、積分部の係数Ｋ
Ｉ、微分部の係数ＫＤをそれぞれ求め、差分ＤＡＢＦｎ
に対して以下の演算を行い補正係数ＡＬＰＨＡｎを求め
る。FIG. 4 illustrates control for making the actual air-fuel ratio equal to the target air-fuel ratio including the PID control. As shown in FIG. 4, the coefficient KP of the proportional part and the coefficient KP of the integral part are shown in FIG.
I, the coefficient KD of the differentiating part is obtained, and the difference DABFn
The following calculation is performed to obtain the correction coefficient ALPHAn.
【００３７】ＡＬＰＨＡｎ＝ＫＰ×ＤＡＢＦｎ＋ＫＩ×
ＩＤＡＢＦｎ＋ＫＤ×ＤＤＡＢＦｎ ここで、ＩＤＡＢＦｎは、ＤＡＢＦｎの積算値であり、
ＩＤＡＢＦｎ＝ＤＡＢＦｎ＋ＩＤＡＢＦｎ（ｉ−１）で
ある。ＤＤＡＢＦｎはＤＡＢＦｎの前回値との差分であ
り、ＤＤＡＢＦｎ＝ＤＡＢＦｎ−ＤＡＢＦｎ（ｉ−１）
である。ＫＰ、ＫＩ、ＫＤはそれぞれ、運転状態によっ
てマップまたはテーブル検索により求められる値であ
る。ALPHAn = KP × DABFn + KI ×
IDABFn + KD × DDAFn Here, IDABFn is an integrated value of DABFn,
IDABBFn = DABFn + IDABBFn (i-1). DDABFn is the difference from the previous value of DABFn, and DDABFn = DABFn-DABFn (i-1)
It is. KP, KI, and KD are values obtained by a map or table search depending on the operating state.
【００３８】図５は、本実施形態のエンジンの空燃比制
御装置の制御ブロック図を示したものであり、目標空燃
比計算手段３０１、燃料噴射量補正手段３０２、実空燃
比算出手段３０３、負荷変動率算出手段３１３、回転変
動率計算手段３０４、及び、燃料噴射量計算手段３０５
等により内燃機関１００を制御している。FIG. 5 is a control block diagram of the air-fuel ratio control device for an engine according to the present embodiment. The target air-fuel ratio calculation means 301, the fuel injection amount correction means 302, the actual air-fuel ratio calculation means 303, the load Fluctuation rate calculating means 313, rotation fluctuation rate calculating means 304, and fuel injection amount calculating means 305
Thus, the internal combustion engine 100 is controlled.
【００３９】目標空燃比計算手段３０１には、吸入空気
量算出手段３１１で算出された吸入空気量（または吸入
管圧力）と、回転数算出手段３１２で算出されたエンジ
ン回転数とが入力される。また、負荷率算出手段３１３
では、回転数と吸入空気量とにより負荷率を計算する。
実空燃比算出手段３０３では、ＨＣセンサ１１６および
ＮＯｘセンサ１１７の出力信号を取り込み、図３に応じ
た実際の空燃比を測定し、実空燃比を算出する。前記燃
料噴射量補正手段３０２と燃料噴射量計算手段３０５で
は、前記目標空燃比計算手段３０１、実空燃比算出手段
３０３、回転変動率計算手段３０４、負荷変動率算出手
段３１３、及び回転変動率計算手段３０４の出力信号に
基づき燃料噴射量を補正算出して前記インジェクタ１０
１からエンジン１００に噴射する。The target air-fuel ratio calculation means 301 receives the intake air amount (or intake pipe pressure) calculated by the intake air amount calculation means 311 and the engine speed calculated by the rotation speed calculation means 312. . Also, the load factor calculation means 313
Then, the load factor is calculated based on the rotation speed and the intake air amount.
The actual air-fuel ratio calculating means 303 takes in the output signals of the HC sensor 116 and the NOx sensor 117, measures the actual air-fuel ratio according to FIG. 3, and calculates the actual air-fuel ratio. In the fuel injection amount correction means 302 and the fuel injection amount calculation means 305, the target air-fuel ratio calculation means 301, the actual air-fuel ratio calculation means 303, the rotation fluctuation rate calculation means 304, the load fluctuation rate calculation means 313, and the rotation fluctuation rate calculation The fuel injection amount is corrected and calculated based on the output signal of the
1 to the engine 100.
【００４０】目標空燃比計算手段３０１の出力と実空燃
比計算手段３０３の出力とを燃料噴射量補正手段３０２
で比較し、実空燃比が目標空燃比よりも高い（リーン状
態）時は、補正係数ＡＬＰＨＡｎを大きくする。低い
（リッチ）時は補正係数ＡＬＰＨＡｎを小さくする。こ
こで、補正係数ＡＬＰＨＡｎは、気筒別に設定する値で
あり、ｎは気筒番号を示す。The output of the target air-fuel ratio calculation means 301 and the output of the actual air-fuel ratio calculation means 303 are used as fuel injection amount correction means 302.
When the actual air-fuel ratio is higher than the target air-fuel ratio (lean state), the correction coefficient ALPHAn is increased. When it is low (rich), the correction coefficient ALPHAn is reduced. Here, the correction coefficient ALPHAn is a value set for each cylinder, and n indicates a cylinder number.
【００４１】図６は、ＨＣセンサ１１６およびＮＯｘセ
ンサ１１７の取り込みタイミングを示したものであり、
取り込みタイミングは、気筒別に行なわれる。各気筒の
基準角度位置信号ＲＥＦを起動タイミングとし、回転
数、負荷率または吸入空気量に応じてディレイ時間を設
けて、取り込むことで排気弁からＨＣセンサ１１６およ
びＮＯｘセンサ１１７の取付位置までの排気ガスの移動
時間遅れを補償する。または、各気筒の基準角度位置信
号ＲＥＦから一定の時間毎に取り込み、回転数、負荷率
または吸入空気量に応じて排気ガスの移動遅れ時間に見
合ったタイミング時点でのデータを該当気筒の空燃比Ａ
ＢＦｎとする。FIG. 6 shows the timing of taking in the HC sensor 116 and the NOx sensor 117.
The fetch timing is performed for each cylinder. The reference angle position signal REF of each cylinder is set as a start timing, and a delay time is provided according to the rotation speed, the load factor or the intake air amount, and the delay time is taken in so that exhaust from the exhaust valve to the mounting position of the HC sensor 116 and the NOx sensor 117 is performed. Compensate for gas transfer time delays. Alternatively, the data is taken in at regular intervals from the reference angular position signal REF of each cylinder, and the data at the timing corresponding to the exhaust gas movement delay time according to the rotation speed, load factor, or intake air amount is used as the air-fuel ratio of the corresponding cylinder. A
BFn.
【００４２】次に、気筒別の空燃比制御を説明する。目
標空燃比も気筒別に設定する。目標空燃比は、回転数と
負荷率からエンジン１００の運転領域に応じてストイキ
の共通制御値をまず求める。吸入空気量が所定値以上の
場合は、触媒１１８、１１９を通過する排気ガス量が該
触媒１１８、１１９の処理量よりも大きくなり、浄化率
が低下し、リーン状態やリッチ状態のガスを触媒１１
８、１１９に通すと、排気レベルが悪化するので、目標
空燃比をストイキに限定することも必要である。また、
触媒１１８、１１９の浄化率は、触媒１１８、１１９の
温度によっても変化する。温度が所定の範囲内にあると
き浄化率が高いが、温度が低いとき、または、高いとき
は浄化率が低くなる。温度が低いときは、リッチ状態の
排気ガスを触媒１１８、１１９に流して、触媒１１８、
１１９内での反応による発熱と排気ガスの熱によって、
触媒温度を上昇させる。この場合、未燃焼分のＨＣを酸
化するには十分なＯ2が存在しないために、酸化能力が
低下する。そこで、排気管に大気を導入して触媒内の酸
素量を確保する方法がある。逆に、リーン状態にし、か
つ点火時期を遅らせて、排気ガスが未燃焼の状態で触媒
に流して、触媒内で反応させて発熱を促す方法もある。
触媒温度が所定の温度以上に高い時は、排気ガス温度を
下げるとともにリッチ状態にして触媒内の酸化反応を抑
える方法が必要である。Next, the air-fuel ratio control for each cylinder will be described. The target air-fuel ratio is also set for each cylinder. For the target air-fuel ratio, a common stoichiometric control value is first determined from the rotational speed and the load factor according to the operating range of the engine 100. When the intake air amount is equal to or more than a predetermined value, the amount of exhaust gas passing through the catalysts 118 and 119 becomes larger than the processing amount of the catalysts 118 and 119, the purification rate decreases, and the lean or rich gas is removed from the catalyst. 11
Since the exhaust gas level is deteriorated when the air flow passes through 8, 119, it is necessary to limit the target air-fuel ratio to stoichiometric. Also,
The purification rates of the catalysts 118 and 119 also change depending on the temperatures of the catalysts 118 and 119. When the temperature is within a predetermined range, the purification rate is high, but when the temperature is low or high, the purification rate is low. When the temperature is low, the exhaust gas in a rich state is caused to flow through the catalysts 118 and 119,
Due to the heat generated by the reaction in 119 and the heat of the exhaust gas,
Raise catalyst temperature. In this case, there is not enough O 2 to oxidize unburned HC, so that the oxidizing ability is reduced. Therefore, there is a method of introducing the atmosphere into the exhaust pipe to secure the amount of oxygen in the catalyst. Conversely, there is a method in which the exhaust gas is made to flow through the catalyst in an unburned state by causing the exhaust gas to flow in the catalyst in a state of being lean and the ignition timing being delayed, thereby causing reaction within the catalyst to promote heat generation.
When the temperature of the catalyst is higher than a predetermined temperature, a method of reducing the temperature of the exhaust gas and making the exhaust gas rich to suppress an oxidation reaction in the catalyst is required.
【００４３】図７は、本発明の第二の実施形態のエンジ
ン１００’の制御システムの全体構成を示したものであ
り、前記第一の実施形態と相違するところは、ＨＣセン
サ１１６とＮＯｘセンサ１１７をプリ触媒１１８の下流
側でメイン触媒１１９の上流側に設置したことである。
この場合、排気ガス中の成分はプリ触媒１１８で浄化さ
れた後の濃度を測定できるので、触媒活性度に応じて目
標空燃比を変えることで、成分の排出を抑えることがで
きる。FIG. 7 shows the overall configuration of a control system for an engine 100 'according to a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that an HC sensor 116 and a NOx sensor are provided. 117 is installed downstream of the pre-catalyst 118 and upstream of the main catalyst 119.
In this case, since the concentration of the components in the exhaust gas after being purified by the pre-catalyst 118 can be measured, the emission of the components can be suppressed by changing the target air-fuel ratio according to the catalyst activity.
【００４４】即ち、プリ触媒１１８とメイン触媒１１９
の温度が低い時は、温度上昇を促進するために、前記の
リッチ状態と外気の導入の組合わせ、または、リーン状
態と点火時期の遅角の組合わせが必要となるが、触媒１
１８、１１９の活性化によってプリ触媒１１８通過後の
ＨＣ濃度が低下するにつれて、目標空燃比を徐々にスト
イキに変化させて、リッチ状態またはリーン状態を従来
よりも短くできる。That is, the pre-catalyst 118 and the main catalyst 119
When the temperature is low, a combination of the rich state and the introduction of outside air or a combination of the lean state and the retarded ignition timing is required to promote the temperature rise.
As the HC concentration after passing through the pre-catalyst 118 decreases due to the activation of the fuel cells 18 and 119, the target air-fuel ratio is gradually changed to stoichiometric, so that the rich state or the lean state can be made shorter than before.
【００４５】図８は、エンジン始動後、目標空燃比の初
期値をリッチ状態（またはリーン状態）にし、ＨＣセン
サの出力電圧が所定のしきい値以下になるように、目標
空燃比を変化させて、徐々にストイキに移行させる状態
を示している。この動作により、リッチ状態またはリー
ン状態の持続時間を短くでき、排気ガスの悪化を防ぐこ
とができる。FIG. 8 shows that after starting the engine, the initial value of the target air-fuel ratio is made rich (or lean), and the target air-fuel ratio is changed so that the output voltage of the HC sensor becomes equal to or lower than a predetermined threshold value. This shows a state in which the state gradually shifts to stoichiometry. By this operation, the duration of the rich state or the lean state can be shortened, and deterioration of the exhaust gas can be prevented.
【００４６】図９は、本発明の第三の実施形態のエンジ
ン１００”の制御システムの全体構成を示したものであ
り、前記第一の実施形態と相違するところは、触媒１１
８、１１９の上流側のＨＣセンサ１１６とＮＯｘセンサ
１１７に加えて、ＨＣセンサ１１６とＮＯｘセンサ１１
７をプリ触媒１１８とメイン触媒１１９の下流側にも追
加設置したことである。FIG. 9 shows the overall configuration of a control system for an engine 100 ″ according to a third embodiment of the present invention.
8 and 119, the HC sensor 116 and the NOx sensor 11 in addition to the HC sensor 116 and the NOx sensor 117 on the upstream side.
7 is additionally provided downstream of the pre-catalyst 118 and the main catalyst 119.
【００４７】この場合、触媒１１８、１１９の出口のＨ
ＣやＮＯｘの濃度を測定できるので、触媒１１８，１１
９の入口のガス濃度と比較することにより、触媒１１
８、１１９の浄化率を測定できる。触媒１１８，１１９
は、その浄化率が所定のしきい値以下の場合には、触媒
反応が低下していることを示しているので、触媒１１
８，１１９の劣化を判定できる。In this case, H at the outlet of the catalysts 118 and 119
Since the concentrations of C and NOx can be measured, catalysts 118 and 11 can be used.
By comparing with the gas concentration at the inlet of
8, 119 can be measured. Catalyst 118, 119
Indicates that the catalytic reaction has decreased when the purification rate is equal to or lower than a predetermined threshold value.
8, 119 deterioration can be determined.
【００４８】図１０は、本発明の第四の実施形態のエン
ジン１００”’の制御システムの全体構成を示したもの
であり、前記第一の実施形態と相違するところは、プリ
触媒１１８と主触媒１１９のとの間にＨＣセンサ１１６
を設置し、主触媒１１９の下流側にＮＯｘセンサ１１７
を設置したことである。エンジンの始動直後において
は、空燃比は、水温補正によってリッチ側に補正されて
いるので、ＨＣが多くなる。本実施形態の配置構造は、
該ＨＣを浄化するのに都合がよい。即ち、図１０に示さ
れているように、プリ触媒１１８をエンジンの排気弁に
近いところに取付け、プリ触媒１１８の下流側にＨＣセ
ンサ１１６は設置し、メイン触媒１１９の下流側にＮＯ
ｘセンサ１１７を設置し、エンジン始動後のメイン触媒
１１９が活性化するまでは、プリ触媒１１８で排気ガス
の浄化を行い、ＨＣ濃度が所定値以下になるように空燃
比を制御する。メイン触媒１１９が活性化した後は、メ
イン触媒後のＮＯｘセンサにより、ＮＯｘ濃度が所定値
になるように、空燃比制御を行う。FIG. 10 shows the overall configuration of a control system for an engine 100 "" according to a fourth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the pre-catalyst 118 and the main HC sensor 116 between catalyst 119
And a NOx sensor 117 downstream of the main catalyst 119.
It is that was installed. Immediately after the start of the engine, the air-fuel ratio is corrected to the rich side by the water temperature correction, so that the amount of HC increases. The arrangement structure of the present embodiment is:
It is convenient for purifying the HC. That is, as shown in FIG. 10, the pre-catalyst 118 is mounted near the exhaust valve of the engine, the HC sensor 116 is installed downstream of the pre-catalyst 118, and the NO sensor is installed downstream of the main catalyst 119.
The x-sensor 117 is installed, the exhaust gas is purified by the pre-catalyst 118 until the main catalyst 119 is activated after the engine is started, and the air-fuel ratio is controlled so that the HC concentration becomes a predetermined value or less. After the main catalyst 119 is activated, the air-fuel ratio control is performed by the NOx sensor after the main catalyst so that the NOx concentration becomes a predetermined value.
【００４９】エンジンの空燃比制御において、実空燃比
がリーン状態にある時には、ＨＣ濃度は、触媒１１８，
１１９の浄化作用により低減され、ＮＯｘ濃度は、リー
ン状態が高いほど低下するので、ＨＣガスとＮＯｘガス
が両方低下する運転領域があることになる。この運転領
域では、制御方向がストイキ付近とは異なってしまい、
ガス濃度を最小にしようとすると、目標空燃比は、リー
ン領域をさらにリーンにすることになり、ＮＯｘの浄化
が困難になるおそれがある。In the air-fuel ratio control of the engine, when the actual air-fuel ratio is in a lean state, the HC concentration is controlled by the catalyst 118,
Since the NOx concentration is reduced by the purifying action of 119 and the NOx concentration decreases as the lean state increases, there is an operation region in which both the HC gas and the NOx gas decrease. In this operation range, the control direction is different from that near the stoichiometry,
If an attempt is made to minimize the gas concentration, the target air-fuel ratio will further make the lean region lean, and it may be difficult to purify NOx.
【００５０】この場合には、ＮＯｘ吸蔵形触媒を使用し
てＮＯｘを一時的に蓄えて、所定の運転状態で空燃比を
リッチにして、リッチスパイクを与えることで蓄えたＮ
Ｏｘを還元する。また、通常のエンジンではリーン領域
での運転は、回転変動が大きく運転性が悪い。この場合
には、ＨＣセンサまたＮＯｘセンサの出力によらず、回
転変動を測定して目標空燃比を制御することが必要であ
る。In this case, NOx is temporarily stored using a NOx storage type catalyst, the air-fuel ratio is made rich under a predetermined operating condition, and the stored Nx is given by giving a rich spike.
Ox is reduced. In addition, in a normal engine, the operation in the lean region has large rotation fluctuations and poor drivability. In this case, it is necessary to control the target air-fuel ratio by measuring the rotation fluctuation without depending on the output of the HC sensor or the NOx sensor.
【００５１】図１１の（ａ）は、前記回転変動を求める
手段を説明したものである。回転変動は、各気筒の基準
角度位置の時間間隔ＴＤＡＴＡを測定することにより検
出できる。各気筒のＴＤＡＴＡ［ｉ］（ｉ＝１〜気筒
数）から回転数ＮＥＬＥを求める。回転数ＮＥＬＥは、
所定値ＫＤＡＴＡを時間間隔ＴＤＡＴＡで割り算するこ
とにより、ＮＥＬＥ＝ＫＤＡＴＡ／ＴＤＡＴＡで求めら
れる。FIG. 11A illustrates the means for determining the rotation fluctuation. The rotation fluctuation can be detected by measuring the time interval TDATA of the reference angular position of each cylinder. The rotational speed NELE is obtained from TDATA [i] (i = 1 to the number of cylinders) of each cylinder. The rotation speed NELE is
By dividing the predetermined value KDATA by the time interval TDATA, NLE = KDATA / TDATA is obtained.
【００５２】回転変動率ｄＮは、次のようにして求めら
れる。 ｄＮ＝ｆ（ＮＥＬＥ） 前記算出関数ｆ（）は、例えば、ＩＩＲフィルタ形式に
より算出する場合には、回転数ＮＥＬＥにｋｉ０を乗じ
た値（ＮＥＬＥ＋ｋｉ０）８０１を入力とし、該値８０
１に過去の演算値８０２、８０３にそれぞれ係数を乗じ
て値８０２１、８０３１をプラスし、その和の値８０４
を求めて、新規の演算値ｄＮｔｅｍｐ８０５とする。The rotation fluctuation rate dN is obtained as follows. dN = f (NELE) For example, when the calculation function f () is calculated by the IIR filter format, a value (NELE + ki0) 801 obtained by multiplying the rotational speed NELE by ki0 is input and the value 80
1 is multiplied by a coefficient to each of the past calculated values 802 and 803, and values 8021 and 8031 are added.
Is obtained and set as a new operation value dNtemp 805.
【００５３】これらの演算値８０２、８０３、８０５
に、係数を乗じた値をプラスし、その和を回転変動率ｄ
Ｎ８０６とする。前記計算は、以下のように求められ
る。 ｄＮ＝ ｄＮｔｅｍｐ＋ｋｏ１×ｄＮｔｅｍｐ［ｉ−
１］＋ｋｏ２×ｄＮｔｅｍｐ［ｉ−２］ ｄＮｔｅｍｐ＝ ｋｉ０×ＮＥＬＥ＋ｋｉ１×ｄＮｔｅ
ｍｐ［ｉ−１］＋ｋｉ２×ｄＮｔｅｍｐ［ｉ−２］ 計算方法は、ＩＩＲフィルタ形式に限定されるものでは
なく、ＦＩＲ形式でもよい。また、時間間隔ＴＤＡＴＡ
から直接計算してもよい。The calculated values 802, 803, 805
And a value obtained by multiplying by a coefficient, and the sum thereof is referred to as a rotation fluctuation rate d.
N806. The calculation is obtained as follows. dN = dNtemp + ko1 × dNtemp [i−
1] + ko2 × dNtemp [i−2] dNtemp = ki0 × NELE + ki1 × dNte
mp [i-1] + ki2 × dNtemp [i-2] The calculation method is not limited to the IIR filter format, but may be the FIR format. Also, the time interval TDATA
May be calculated directly from
【００５４】図１１の（ｂ）は、回転変動率ｄＮに対す
る空燃比補正について示したものであり、該図１１
（ｂ）のように、回転変動率ｄＮに応じて、目標空燃比
をストイキまたはリッチ状態に補正し、同時に点火時期
についても補正を加える。リーン状態で運転している場
合、着火性が悪いため点火時期をＴＤＣ付近にする必要
がある。気筒別の点火時期については、ＴＤＣ方向への
遅角側には、すぐに点火時期が変化し、進角側には、単
位時間または単位クランク回転当り所定の変化量のみ点
火時期を進めるダイナミックリミテーションを施すよう
にする。FIG. 11B shows the correction of the air-fuel ratio with respect to the rotation fluctuation rate dN.
As shown in (b), the target air-fuel ratio is corrected to a stoichiometric or rich state according to the rotation fluctuation rate dN, and at the same time, the ignition timing is also corrected. When operating in a lean state, it is necessary to set the ignition timing near TDC because of poor ignition performance. Regarding the ignition timing for each cylinder, the ignition timing changes immediately on the retard side in the TDC direction, and the dynamic limit advances the ignition timing by a predetermined amount per unit time or unit crank rotation on the advance side. To make sure that the
【００５５】図１２は、空燃比の状態（ストイキ、リー
ン、リッチ）に対する点火時期の関係を示したものであ
る。該図１２に示すように、リーン状態にある気筒に
は、遅角側の点火時期とし、その後ストイキに戻って
も、点火時期を通常位置に戻すのではなく、所定の回転
数にわたりΔＤＬＳ分だけ点火時期を進めるようにして
いくものである。これにより着火性を確保しながら回転
変動を抑えることができる。FIG. 12 shows the relationship between the ignition timing and the air-fuel ratio state (stoichiometric, lean, rich). As shown in FIG. 12, in the cylinder in the lean state, the ignition timing is set to the retard side, and even after returning to the stoichiometric state, the ignition timing is not returned to the normal position, but by ΔDLS over a predetermined rotation speed. The ignition timing is advanced. Thus, rotation fluctuation can be suppressed while ensuring ignitability.
【００５６】図１３は、触媒１１８，１１９内の浄化率
の向上を図るために目標空燃比をリッチまたはリーンに
繰り返し変更する手段を示したものである。通常、触媒
内のＨＣまたはＮＯｘの反応は、ある程度の酸素が必要
であり、かつ、一定のガスを触媒に与えると、浄化率が
低下する問題がある。そこで、触媒にリッチ状態とリー
ン状態のガスを流して、酸素を供給することにより触媒
の浄化率を向上させることができる。FIG. 13 shows a means for repeatedly changing the target air-fuel ratio to rich or lean in order to improve the purification rate in the catalysts 118 and 119. Usually, the reaction of HC or NOx in the catalyst requires a certain amount of oxygen, and when a certain gas is supplied to the catalyst, there is a problem that the purification rate is reduced. Therefore, by supplying rich and lean gases to the catalyst and supplying oxygen, the purification rate of the catalyst can be improved.
【００５７】リッチ状態とリーン状態との切替えは、図
１３（ａ）に示すように、所定のエンジンの回転数毎に
行う手段や、図１３（ｂ）に示すように、所定の時間の
間の燃焼回数に応じて繰り返す手段がある。触媒が複数
個あり、エンジンの排気弁に近いプリ触媒１１８と比較
的遠いメイン触媒１１９に分けて、触媒が構成されてい
る時、プリ触媒１１８は、排気弁からの排気ガスに直接
さらされるため、温度上昇がメイン触媒１１９よりも早
い。エンジン始動直後は、燃料の気化が悪いために空燃
比をリッチ状態にして燃焼させるので、未燃分が多い状
態で排気される。この場合、メイン触媒１１９の温度上
昇が遅いので、プリ触媒１１８のみでガスの浄化が行わ
れ、特に未燃分のＨＣを酸化させてＨ2ＯとＣＯ2にする
ことになる。The switching between the rich state and the lean state is performed by means for each predetermined number of revolutions of the engine as shown in FIG. 13 (a), or for a predetermined time as shown in FIG. 13 (b). There is a means to repeat according to the number of times of combustion. When there are a plurality of catalysts and the catalysts are divided into a pre-catalyst 118 close to the exhaust valve of the engine and a main catalyst 119 relatively far away, the pre-catalyst 118 is directly exposed to the exhaust gas from the exhaust valve. , The temperature rises faster than the main catalyst 119. Immediately after the start of the engine, the fuel is burned in a rich air-fuel ratio state due to poor vaporization of the fuel. In this case, since the temperature of the main catalyst 119 rises slowly, the gas is purified only by the pre-catalyst 118, and in particular, the unburned HC is oxidized to H 2 O and CO 2 .
【００５８】それによって、プリ触媒１１８の上流にＨ
Ｃセンサ１１６を取り付けた場合、燃焼室１００ｂから
のＨＣ濃度を直接測定し、さらに、触媒の温度を測定ま
たは推定する手段を用いて、未燃焼ＨＣ濃度の浄化量を
測って、低減することができる。即ち、プリ触媒１１８
でのＨＣ浄化率を、触媒温度の関数として予め測定し、
浄化可能なＨＣ濃度になるように、目標空燃比を補正
し、同時に運転性を確保するために点火時期を補正する
ようにする。また、浄化されたＨＣによる発熱量を推定
し、触媒推定温度を補正する。As a result, H
When the C sensor 116 is attached, it is possible to directly measure the HC concentration from the combustion chamber 100b, and further measure and reduce the unburned HC concentration by means of measuring or estimating the temperature of the catalyst. it can. That is, the pre-catalyst 118
HC purification rate as a function of catalyst temperature in advance,
The target air-fuel ratio is corrected so that the HC concentration becomes purifiable, and at the same time, the ignition timing is corrected to ensure operability. Further, the calorific value of the purified HC is estimated, and the estimated catalyst temperature is corrected.
【００５９】プリ触媒１１８の下流側にＨＣセンサ１１
６を取り付けた場合、浄化されたＨＣ濃度を測定できる
ので、触媒温度を測定または推定することなく、目標空
燃比を補正できる。この場合、目標空燃比を運転性に応
じて設定して、同時に点火時期を補正することで、排気
ガス中のＨＣ成分を従来よりも低減できる。プリ触媒１
１８の上下流にＨＣセンサを取り付けた場合、下流側の
ＨＣセンサ１１６で測定した濃度によってエンジンの目
標空燃比を設定するとともに、上流側のＨＣセンサ１１
６で測定した濃度との比率を計算して、プリ触媒１１８
の浄化率を測定できる。浄化率が所定値以上の場合は、
プリ触媒１１８が十分活性化しているので、ＨＣだけで
なくＮＯｘの浄化も可能になる。The HC sensor 11 is located downstream of the pre-catalyst 118.
In the case where 6 is attached, since the purified HC concentration can be measured, the target air-fuel ratio can be corrected without measuring or estimating the catalyst temperature. In this case, by setting the target air-fuel ratio in accordance with the drivability and correcting the ignition timing at the same time, the HC component in the exhaust gas can be reduced as compared with the conventional case. Pre-catalyst 1
When an HC sensor is mounted upstream and downstream of the HC sensor 18, the target air-fuel ratio of the engine is set based on the concentration measured by the HC sensor 116 on the downstream side, and the HC sensor 11 on the upstream side is set.
6 and the ratio to the concentration measured in
Purification rate can be measured. If the purification rate is higher than the specified value,
Since the pre-catalyst 118 is sufficiently activated, not only HC but also NOx can be purified.
【００６０】プリ触媒１１８の活性化後は、メイン触媒
１１９の活性化を図る。プリ触媒１１８の活性化は、Ｈ
Ｃを酸化させる場合の発熱を利用したが、プリ触媒１１
８の浄化後のＨＣ濃度は下がるため、メイン触媒１１９
では、ＨＣ成分の酸化による発熱が比較的少ない。そこ
で、リーン状態とリッチ状態を繰り返して、触媒１１９
内でストイキ点を中心に酸化還元反応を繰り返して活性
化を図るようにする。After the activation of the pre-catalyst 118, the main catalyst 119 is activated. The activation of the pre-catalyst 118 is H
The heat generated when C was oxidized was used.
Since the HC concentration after purification of the catalyst 8 decreases, the main catalyst 119
Generates relatively little heat due to oxidation of the HC component. Therefore, the lean state and the rich state are repeated to form the catalyst 119.
The oxidation-reduction reaction is repeated around the stoichiometric point in the inside to activate.
【００６１】ストイキ点を中心にリッチ・リーン状態を
繰り返すには、プリ触媒１１８の下流側またはメイン触
媒１１９の上流側にＮＯｘセンサ１１７を取り付けて、
ＮＯｘ濃度を測定することにより制御する。ＮＯｘが比
較的多く存在する時は、リーン状態であり、ＮＯｘが少
ない時は、リッチ状態と判定し、このスイッチングポイ
ントを中心に目標空燃比をリーンとリッチをスイッチン
グする。スイッチングを与える期間は、エンジンの回転
数またはエンジン負荷に応じた回数または時間毎に変え
てもよい。To repeat the rich / lean state around the stoichiometric point, a NOx sensor 117 is attached downstream of the pre-catalyst 118 or upstream of the main catalyst 119.
It is controlled by measuring the NOx concentration. When a relatively large amount of NOx is present, the lean state is determined. When the NOx is small, a rich state is determined, and the target air-fuel ratio is switched between lean and rich around this switching point. The period during which switching is performed may be changed for each number of times or every time according to the engine speed or the engine load.
【００６２】図１４は、空燃比制御の異常を診断をする
制御ブロック図を示したものであり、該異常診断の診断
項目には、センサの異常検出と制御値の異常検出とがあ
る。センサの診断に関しては、ＨＣセンサとＮＯｘセン
サの信号電圧が正常範囲外の場合（２０１）、又は、気
筒別に空燃比を変えて運転している場合に、ＨＣセンサ
やＮＯｘセンサの信号出力が変化しない場合（２０２）
には、センサの異常と判定（２０９）される。この場合
は、気筒別に空燃比を変えて制御することを停止し、ス
トイキで運転（２１０）する。FIG. 14 is a control block diagram for diagnosing an abnormality in the air-fuel ratio control. The diagnosis items of the abnormality diagnosis include abnormality detection of the sensor and abnormality detection of the control value. Regarding the sensor diagnosis, when the signal voltages of the HC sensor and the NOx sensor are out of the normal range (201), or when the operation is performed while changing the air-fuel ratio for each cylinder, the signal output of the HC sensor or the NOx sensor changes. If not (202)
, It is determined that the sensor is abnormal (209). In this case, the control of changing the air-fuel ratio for each cylinder is stopped, and the operation is performed with stoichiometry (210).
【００６３】また、ＤＡＢＦｎ（目標空燃比と実空燃比
との差分）がゼロになるまでの時間ＴＭＤＡＢｎを計測
し、ＴＭＤＡＢｎが所定時間以上の場合（２０３）、空
燃比制御の異常が考えられる。更に、リッチ側補正（全
補正、加速補正、水温補正）が０でないとき、ＨＣが増
加しない場合（２０４）、燃料カット中にＨＣやＮＯｘ
が０にならない場合（２０５）、空燃比制御が異常と考
えられる。Further, the time TMDABn until DABFn (difference between the target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio) becomes zero is measured, and if TMDABn is equal to or longer than a predetermined time (203), it is considered that the air-fuel ratio control is abnormal. Further, when the rich-side correction (full correction, acceleration correction, water temperature correction) is not 0, and when HC does not increase (204), HC or NOx
Does not become 0 (205), it is considered that the air-fuel ratio control is abnormal.
【００６４】更にまた、各気筒の目標空燃比と該当の気
筒のＨＣセンサまたはＮＯｘセンサの出力による実空燃
比とが一致しない場合（２０６）、排気系または排気管
に異常がある場合（２０７）、あるいは、センサの応答
遅れが初期値よりも大きくなった場合（２０８）には、
空燃比制御が異常となる。空燃比制御の異常診断として
は、前記各場合に、空燃比制御を異常と診断（２０９）
して、フェイルセーフを実行し、ストイキ又はリッチ状
態でエンジンを運転（２１０）する。Furthermore, when the target air-fuel ratio of each cylinder does not match the actual air-fuel ratio based on the output of the corresponding cylinder's HC sensor or NOx sensor (206), or when there is an abnormality in the exhaust system or exhaust pipe (207). Or, when the response delay of the sensor becomes larger than the initial value (208),
Air-fuel ratio control becomes abnormal. In each case, the air-fuel ratio control is diagnosed as abnormal (209).
Then, the fail safe is executed, and the engine is operated in the stoichiometric or rich state (210).
【００６５】また、排気ガス中の成分の低減を図るに
は、排気ガスの濃度測定を行うに当たって、触媒通過後
のガスを測定することも必要である。センサをメイン触
媒１１９下流に取り付けて測定することにより、直接大
気へ放出される排気ガス濃度を測定できる。また、メイ
ン触媒１１９の上流側と下流側にＨＣセンサ１１６とＮ
Ｏｘセンサ１１７を取り付けて、排気ガス濃度を測定す
ることにより、メイン触媒１１９の入口と出口の排気ガ
スの特定成分の濃度を比較して浄化率を測定できる。浄
化率が所定のしきい値を下回った場合には、触媒性能劣
化と判断して、触媒の交換を促すように、テスタなどで
表示することもできる。Further, in order to reduce the components in the exhaust gas, it is necessary to measure the gas after passing through the catalyst when measuring the concentration of the exhaust gas. By attaching a sensor downstream of the main catalyst 119 and performing measurement, it is possible to measure the concentration of exhaust gas emitted directly to the atmosphere. Further, the HC sensor 116 and the N
By attaching the Ox sensor 117 and measuring the exhaust gas concentration, the purification rate can be measured by comparing the concentrations of specific components of the exhaust gas at the inlet and the outlet of the main catalyst 119. When the purification rate falls below a predetermined threshold value, it may be determined that the catalyst performance has deteriorated, and a display such as a tester may be displayed so as to prompt replacement of the catalyst.
【００６６】図１５は、空燃比制御における触媒の浄化
率の診断を示した制御ブロック図である。図１５に示す
ように、所定の運転状態において、触媒１１９の上流側
の濃度と下流側の濃度とをＨＣセンサ１１６、１１６及
びＮＯｘセンサ１１７、１１７で各々算出（３０１、３
０２、３０７，３０８）し、各センサ１１６、１１６、
１１７、１１７の上流側濃度と下流側濃度との濃度比を
算出（３０３、３０９）し、該濃度比を１から引き算し
て、ＨＣ浄化率とＮＯｘ浄化率とを算出（３０４、３１
０）する。該ＨＣ浄化率とＮＯｘ浄化率とが所定値を下
回った場合には、触媒を異常と判定（３０６、３１２）
する。FIG. 15 is a control block diagram showing the diagnosis of the purification rate of the catalyst in the air-fuel ratio control. As shown in FIG. 15, in a predetermined operation state, the concentration on the upstream side and the concentration on the downstream side of the catalyst 119 are calculated by the HC sensors 116 and 116 and the NOx sensors 117 and 117, respectively (301, 311).
02, 307, 308), and each sensor 116, 116,
The concentration ratio between the upstream concentration and the downstream concentration of the 117 and 117 is calculated (303, 309), and the concentration ratio is subtracted from 1 to calculate the HC purification rate and the NOx purification rate (304, 31).
0). When the HC purification rate and the NOx purification rate fall below predetermined values, it is determined that the catalyst is abnormal (306, 312).
I do.
【００６７】空燃比制御における、ストイキを中心にリ
ッチリーン状態を繰り返して、スイッチングを与える運
転において、目標空燃比をリッチ状態にしたとき、ＨＣ
濃度が上がり、ＮＯｘ濃度が下がれば、センサはリッチ
側で正常である。しかし、ＨＣ濃度が下がるか、または
ＮＯｘ濃度が上がる場合には、リッチ側のセンサの異常
と判定する。In the air-fuel ratio control, in which the rich lean state is repeated around the stoichiometry and switching is performed, when the target air-fuel ratio is made rich,
If the concentration increases and the NOx concentration decreases, the sensor is normal on the rich side. However, when the HC concentration decreases or the NOx concentration increases, it is determined that the sensor on the rich side is abnormal.
【００６８】目標空燃比をリーン状態にしたとき、ＨＣ
濃度が下がりＮＯｘ濃度が上がれば、センサは、リーン
側で正常である。しかし、ＨＣ濃度が上がるか、または
ＮＯｘ濃度が下がる場合には、リーン側のセンサを異常
と判定する。また、理論空燃比での燃焼においては、燃
料の炭素量に比例したＣＯ2のみが排出されるはずだ
が、実際には、未燃焼のＨＣ成分が残る。これは燃料の
燃えにくさにも関係している。また、燃焼温度が高い
と、ＮＯｘ濃度が上昇する。よって、空燃比制御を行わ
ないで目標空燃比をクランプしてオープンループ状態
で、ＨＣ成分が多く排出される場合は燃料性状が燃えに
くい燃料であることを示している。When the target air-fuel ratio is in a lean state, HC
If the concentration decreases and the NOx concentration increases, the sensor is normal on the lean side. However, when the HC concentration increases or the NOx concentration decreases, the lean sensor is determined to be abnormal. Further, in the combustion at the stoichiometric air-fuel ratio, only CO 2 proportional to the carbon amount of the fuel should be emitted, but unburned HC components actually remain. This is related to the difficulty of burning fuel. When the combustion temperature is high, the NOx concentration increases. Therefore, when the target air-fuel ratio is clamped without performing the air-fuel ratio control and a large amount of the HC component is discharged in an open loop state, it indicates that the fuel has low fuel properties.
【００６９】ＮＯｘ成分が多く排出される場合には、燃
焼性状は、燃えやすい燃料であることを示している。こ
れらの燃料性状の判断に従って、点火時期を補正するこ
とが可能である。すなわち、燃えにくい燃料性状であれ
ば、点火時期を遅らせて、上死点に近い点火時期とす
る。燃えやすい燃料性状であれば、ノッキングが起きな
い範囲で、点火時期を進めて燃焼を早めることができ
る。When a large amount of NOx component is emitted, the combustion property indicates that the fuel is easily combustible. It is possible to correct the ignition timing according to the determination of the fuel properties. That is, if the fuel property is difficult to burn, the ignition timing is delayed so that the ignition timing is close to the top dead center. If the fuel property is easily flammable, the ignition timing can be advanced to accelerate the combustion as long as knocking does not occur.
【００７０】また、キャニスタに蓄えられた蒸発燃料を
少量吸入管側に導入した時、導入された空気に含まれる
燃料濃度がリッチ状態であれば、吸入空気はリッチ側に
なり排気ガスには未燃焼分のＨＣが多くなる。キャニス
タからの燃料濃度がリーンであればＮＯｘが増えること
になる。よって、キャニスタパージを行ったときに、Ｈ
Ｃが増えれば、通常の運転状態では、キャニスタパージ
量を減らす必要がある。When a small amount of fuel vapor stored in the canister is introduced into the intake pipe, if the concentration of fuel contained in the introduced air is in a rich state, the intake air is on the rich side and the exhaust gas is not exhausted. The combustion amount of HC increases. If the fuel concentration from the canister is lean, NOx will increase. Therefore, when the canister purge is performed, H
If C increases, it is necessary to reduce the canister purge amount under normal operating conditions.
【００７１】以上、本発明のいくつかの実施形態につい
て詳述したが、本発明は、前記実施形態に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲に記載した発明の精神を逸
脱することなく、設計において種々の変更ができるもの
である。例えば、前記実施形態においては、排気ガスセ
ンサをＨＣセンサとＮＯｘセンサとを使ったが、ＨＣセ
ンサのみまたはＮＯｘセンサのみを用いてもよいもので
ある。As described above, some embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and does not depart from the spirit of the invention described in the claims. Various changes can be made in the design. For example, in the above-described embodiment, the HC sensor and the NOx sensor are used as the exhaust gas sensor, but only the HC sensor or only the NOx sensor may be used.
【００７２】また、触媒の上流側と下流側に設置するセ
ンサが異なるガス成分を検出するセンサの組合わせも可
能である。この場合、エンジンが制御する空燃比とセン
サ出力から他のガス成分濃度を演算することで、空燃比
の制御が可能である。It is also possible to use a combination of sensors for detecting different gas components in which the sensors installed upstream and downstream of the catalyst are different. In this case, the air-fuel ratio can be controlled by calculating other gas component concentrations from the air-fuel ratio controlled by the engine and the sensor output.
【００７３】[0073]
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明のエンジンの空燃比制御装置は、排気ガスの特定成分
物質の濃度、例えば、ＨＣ、ＮＯｘ等の濃度を検出する
センサを配設したことで、該検出した排気ガスの特定成
分物質の濃度自体を制御要素として空燃比を補正制御で
き、かつ複数の特定成分物質の濃度をそれぞれ最小にな
るように、空燃比補正量を算出できるので、エンジンか
ら排出する排気ガスの特定成分物質を低減することがで
きる。As will be understood from the above description, the air-fuel ratio control apparatus for an engine according to the present invention is provided with a sensor for detecting the concentration of a specific component substance of exhaust gas, for example, the concentration of HC, NOx or the like. Thus, the air-fuel ratio can be corrected and controlled using the detected concentration of the specific component substance itself in the exhaust gas as a control element, and the air-fuel ratio correction amount can be calculated so as to minimize the concentrations of the plurality of specific component substances. Therefore, the specific component substances of the exhaust gas discharged from the engine can be reduced.
【００７４】また、触媒の上流側と下流側の特定ガス成
分の比率を算出することで、触媒の浄化率を演算で
き、、該触媒の浄化率が低い時は、触媒の上流側のセン
サ出力に基づき空燃比を補正し、浄化率が高くなれば、
下流側のセンサ出力による補正も加えることで、触媒の
浄化率に基づいて空燃比補正量を変更することができ
る。更に、エンジン始動直後から触媒への排気ガスの空
燃比制御ができるので、触媒の活性化を早めることがで
き、エミッションを低減することができる。Further, by calculating the ratio of the specific gas components on the upstream side and the downstream side of the catalyst, the purification rate of the catalyst can be calculated. When the purification rate of the catalyst is low, the sensor output on the upstream side of the catalyst can be calculated. The air-fuel ratio is corrected based on
By adding the correction based on the sensor output on the downstream side, the air-fuel ratio correction amount can be changed based on the purification rate of the catalyst. Further, since the air-fuel ratio of the exhaust gas to the catalyst can be controlled immediately after the start of the engine, the activation of the catalyst can be accelerated, and the emission can be reduced.
【図１】本発明の第一の実施形態の空燃比制御装置を備
えたエンジンシステムの全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine system including an air-fuel ratio control device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１のエンジンの制御装置の内部構成図。FIG. 2 is an internal configuration diagram of the engine control device of FIG. 1;
【図３】空燃比に対するＨＣセンサおよびＮＯｘセンサ
の特性図。FIG. 3 is a characteristic diagram of an HC sensor and a NOx sensor with respect to an air-fuel ratio.
【図４】１の空燃比制御装置のＰＩＤ制御の制御ブロッ
ク図。FIG. 4 is a control block diagram of PID control of one air-fuel ratio control device.
【図５】図１の空燃比制御装置の制御ブロック図。FIG. 5 is a control block diagram of the air-fuel ratio control device of FIG. 1;
【図６】図５の空燃比制御装置の動作図。6 is an operation diagram of the air-fuel ratio control device of FIG.
【図７】本発明の第二の実施形態の空燃比制御装置を備
えたエンジンシステムの全体構成図。FIG. 7 is an overall configuration diagram of an engine system including an air-fuel ratio control device according to a second embodiment of the present invention.
【図８】エンジンの始動後の経過時間と目標空燃比との
関係を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an elapsed time after starting the engine and a target air-fuel ratio.
【図９】本発明の第三の実施形態の空燃比制御装置を備
えたエンジンシステムの全体構成図。FIG. 9 is an overall configuration diagram of an engine system including an air-fuel ratio control device according to a third embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第四の実施形態の空燃比制御装置を
備えたエンジンシステムの全体構成図。FIG. 10 is an overall configuration diagram of an engine system including an air-fuel ratio control device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１１】本発明のエンジンの回転変動を説明した図で
あって、（ａ）は該回転変動を求める手段を説明した
図、（ｂ）は回転変動率と空燃比補正との関係を示した
図。11A and 11B are diagrams illustrating rotation fluctuation of the engine of the present invention, wherein FIG. 11A is a diagram illustrating a means for calculating the rotation fluctuation, and FIG. 11B is a diagram illustrating a relationship between the rotation fluctuation rate and air-fuel ratio correction. Figure.
【図１２】本発明のエンジンの空燃比制御装置の点火時
期補正の示した図。FIG. 12 is a diagram showing an ignition timing correction of the air-fuel ratio control device for the engine of the present invention.
【図１３】（ａ）（ｂ）は、本発明のエンジンの空燃比
制御装置のリッチリーン切替えの二つの手段を示した
図。FIGS. 13A and 13B are diagrams showing two means of rich lean switching of the air-fuel ratio control device for the engine of the present invention.
【図１４】本発明のエンジンの空燃比制御装置の異常を
診断をする制御ブロック図。FIG. 14 is a control block diagram for diagnosing an abnormality of the air-fuel ratio control device for an engine of the present invention.
【図１５】本発明のエンジンの空燃比制御装置の触媒の
浄化率の診断を示した図。FIG. 15 is a diagram showing a diagnosis of a purification rate of a catalyst of the air-fuel ratio control device for an engine of the present invention.
１００ 内燃機関 １０１ インジェクタ １０２ 点火プラグ １０３ 点火コイル １０４ スロットル弁 １０５ ＩＳＣバルブ １１０ 水温センサ １１１ クランク角センサ １１２ カム角センサ １１３ スロットルポジションセンサ １１４ 吸気管圧力センサ １１５ 吸入空気流量計 １１６ ＨＣセンサ １１７ ＮＯｘセンサ １１８ プリ触媒 １１９ メイン触媒 １２０ エンジン制御装置 １０１１ 燃料ポンプ １０１２ 燃圧制御弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Internal combustion engine 101 Injector 102 Spark plug 103 Ignition coil 104 Throttle valve 105 ISC valve 110 Water temperature sensor 111 Crank angle sensor 112 Cam angle sensor 113 Throttle position sensor 114 Intake pipe pressure sensor 115 Intake air flow meter 116 HC sensor 117 NOx sensor 118 Pre Catalyst 119 Main catalyst 120 Engine control device 1011 Fuel pump 1012 Fuel pressure control valve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高久 豊 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 中川 慎二 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 川本 茂 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 大須賀 稔 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA12 AA28 AB03 BA03 BA14 BA15 BA19 CB02 DA01 DA02 DA06 DB10 DC01 EA01 EA05 EA06 EA07 EA16 EA33 FA04 FA17 FA19 FB10 FB11 FB12 FC04 HA36 HA37 3G301 HA01 HA14 HA15 JA11 JA25 JA26 JA33 KA05 KA11 LA00 LA04 LB01 LC01 MA01 MA12 NA08 NA09 ND02 ND17 NE13 NE14 NE15 NE16 NE23 PA01Z PA07Z PA11Z PB03A PB09A PD09A PD09Z PE02Z PE03Z PE05Z PE08Z PE09A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor: Yutaka Takaku 2520, Odaiba, Hitachinaka-shi, Ibaraki Automobile Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor: Shinji Nakagawa 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. Hitachi, Ltd.Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Shigeru Kawamoto 7-1-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratories Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Minoru Osuga Minami Omikamachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 1-1-1 F term in Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. F-term (reference) 3G091 AA02 AA12 AA28 AB03 BA03 BA14 BA15 BA19 CB02 DA01 DA02 DA06 DB10 DC01 EA01 EA05 EA06 EA07 EA16 EA33 FA04 FA17 FA19 FB10 FB11 HA04 HA14 HA15 JA11 JA25 JA26 JA33 KA05 KA11 LA00 LA04 LB01 LC01 MA01 MA12 NA08 NA09 ND02 ND17 NE13 NE14 NE15 NE16 NE23 PA01Z PA07Z PA11Z PB03A PB09A PD09A PD09Z PE02Z PE03Z PE05Z PE08Z PE09A
Claims (16)
の上流側及び／又は下流側に配置した排気ガスの特定成
分の濃度を検出する複数のセンサと、を備えたエンジン
の空燃比制御装置において、 該空燃比制御装置は、前記センサで検出した前記触媒装
置の上流側及び／又は下流側の排気ガスの特定成分濃度
が、所定のしきい値以下又は所定範囲内にあるように空
燃比を補正することを特徴とするエンジンの空燃比制御
装置。1. An air-fuel ratio of an engine comprising: a catalyst device provided in an exhaust pipe; and a plurality of sensors disposed upstream and / or downstream of the catalyst device for detecting the concentration of a specific component of exhaust gas. In the control device, the air-fuel ratio control device is configured such that a specific component concentration of exhaust gas upstream and / or downstream of the catalyst device detected by the sensor is equal to or less than a predetermined threshold value or within a predetermined range. An air-fuel ratio control device for an engine, wherein the air-fuel ratio is corrected.
のメイン触媒とから成ることを特徴とする請求項１に記
載のエンジンの空燃比制御装置。2. The engine air-fuel ratio control device according to claim 1, wherein the catalyst device comprises an upstream pre-catalyst and a downstream main catalyst.
メイン触媒とから成る触媒装置と、前記プリ触媒とメイ
ン触媒との間に配置された排気ガスの特定成分の濃度を
検出する複数のセンサと、を備えたエンジンの空燃比制
御装置において、 該空燃比制御装置は、前記センサで検出した排気ガスの
特定成分濃度が、所定のしきい値以下又は所定範囲内に
あるように空燃比を補正することを特徴とするエンジン
の空燃比制御装置。3. A catalyst device comprising an upstream pre-catalyst and a downstream main catalyst provided in an exhaust pipe, and a plurality of catalyst devices for detecting a concentration of a specific component of exhaust gas disposed between the pre-catalyst and the main catalyst. And an air-fuel ratio control device for an engine, comprising: an air-fuel ratio control device that controls the air-fuel ratio so that the specific component concentration of the exhaust gas detected by the sensor is equal to or less than a predetermined threshold value or within a predetermined range. An air-fuel ratio control device for an engine, which corrects a fuel ratio.
メイン触媒とから成る触媒装置と、前記プリ触媒の上流
側又は下流側と、メイン触媒の下流側とに配置された排
気ガスの特定成分の濃度を検出する複数のセンサと、を
備えたエンジンの空燃比制御装置において、 該空燃比制御装置は、前記センサで検出した排気ガスの
特定成分濃度が、所定のしきい値以下又は所定範囲内に
あるように空燃比を補正することを特徴とするエンジン
の空燃比制御装置。4. A catalyst device comprising an upstream pre-catalyst and a downstream main catalyst provided in an exhaust pipe, and a catalyst device for exhaust gas disposed upstream or downstream of the pre-catalyst and downstream of the main catalyst. A plurality of sensors for detecting the concentration of the specific component, wherein the air-fuel ratio control device is configured such that the specific component concentration of the exhaust gas detected by the sensor is equal to or less than a predetermined threshold or An air-fuel ratio control device for an engine, wherein the air-fuel ratio is corrected so as to be within a predetermined range.
成分濃度とエンジンの運転状態に応じて空燃比を制御す
るものであって、メイン触媒の下流側の排気ガスの特定
成分濃度が所定のしきい値以下又は所定範囲内になるよ
うにエンジンの空燃比を補正するとともに、浄化率が最
大となるようにプリ触媒の下流側の排気ガスの特定成分
濃度を補正することを特徴とする請求項４に記載のエン
ジンの空燃比制御装置。5. The air-fuel ratio control device controls an air-fuel ratio in accordance with a specific component concentration of exhaust gas and an operating state of an engine, wherein the specific component concentration of exhaust gas downstream of the main catalyst is controlled to a predetermined value. And the air-fuel ratio of the engine is corrected so as to be less than or equal to a predetermined range, and the specific component concentration of the exhaust gas downstream of the pre-catalyst is corrected so that the purification rate is maximized. An air-fuel ratio control device for an engine according to claim 4.
定手段を備え、前記センサの検出に基づき前記プリ触媒
の上流側又は下流側の排気ガスの特定成分濃度と前記メ
イン触媒下流側の排気ガスの特定成分濃度との比率を演
算して、該メイン触媒の浄化率を算出し、所定の浄化率
以上の時に前記メイン触媒が活性化していると判定し、
該メイン触媒が活性化していない状態の場合には前記プ
リ触媒上流側又は下流側の前記特定成分濃度が所定値の
しきい値以下又は所定の範囲内になるように前記プリ触
媒上流側又は下流側の前記特定成分濃度に基づき空燃比
を補正し、前記メイン触媒が活性化している場合は、メ
イン触媒の下流側の前記特定成分濃度が所定のしきい値
以下になるようにエンジンの空燃比を補正することを特
徴とする請求項４に記載のエンジンの空燃比制御装置。6. The air-fuel ratio control device includes a catalyst activation determining unit, and detects a specific component concentration of exhaust gas upstream or downstream of the pre-catalyst based on a detection of the sensor and a downstream of the main catalyst based on detection of the pre-catalyst. By calculating the ratio of the specific component concentration of the exhaust gas, the purification rate of the main catalyst is calculated, and it is determined that the main catalyst is activated when the purification rate is equal to or higher than a predetermined purification rate,
When the main catalyst is not activated, the pre-catalyst upstream or downstream such that the concentration of the specific component upstream or downstream of the pre-catalyst is equal to or less than a threshold value of a predetermined value or within a predetermined range. The air-fuel ratio is corrected based on the specific component concentration on the side of the engine, and when the main catalyst is activated, the air-fuel ratio of the engine is adjusted so that the specific component concentration on the downstream side of the main catalyst is equal to or lower than a predetermined threshold value. The air-fuel ratio control device for an engine according to claim 4, wherein
定手段を備え、前記センサの検出に基づき前記プリ触媒
の上流側又は下流側の排気ガスの特定成分濃度と前記メ
イン触媒下流側の排気ガスの特定成分濃度との比率を演
算して、該メイン触媒の浄化率を算出し、所定の浄化率
以上の場合に前記メイン触媒が活性化していると判定し
て目標空燃比を基本的にリーン状態とし、前記メイン触
媒が活性化していない場合に一時的にリッチスパイクを
与えて前記メイン触媒の活性化を図ることを特徴とする
請求項４に記載のエンジンの空燃比制御装置。7. The air-fuel ratio control device includes a catalyst activation determination unit, and detects a concentration of a specific component of exhaust gas upstream or downstream of the pre-catalyst based on a detection of the sensor and determines a concentration of a specific component downstream of the main catalyst. By calculating the ratio of the exhaust gas to a specific component concentration, the purification rate of the main catalyst is calculated. When the purification rate is equal to or higher than a predetermined purification rate, it is determined that the main catalyst is activated, and the target air-fuel ratio is basically determined. 5. The air-fuel ratio control device for an engine according to claim 4, wherein a lean spike is provided to temporarily activate the main catalyst when the main catalyst is not activated.
の温度推定手段を備え、前記センサの検出値に基づき前
記プリ触媒の上流側又は下流側の排気ガスの特定成分濃
度と前記メイン触媒下流側の排気ガスの特定成分濃度と
の比率を演算して、該メイン触媒の浄化率を算出し、前
記メイン触媒の温度を推定し、前記メイン触媒の温度が
所定の温度範囲になるように制御して該メイン触媒の活
性化を早めることを特徴とする請求項４に記載の空燃比
制御装置。8. The air-fuel ratio control device includes a temperature estimating means for the main catalyst, wherein a specific component concentration of exhaust gas on the upstream or downstream side of the pre-catalyst and the downstream of the main catalyst are determined based on a value detected by the sensor. Calculate the purification rate of the main catalyst, estimate the temperature of the main catalyst, and control the temperature of the main catalyst to be within a predetermined temperature range by calculating the ratio of the specific component concentration of the exhaust gas on the side to the main catalyst. 5. The air-fuel ratio control device according to claim 4, wherein the activation of the main catalyst is accelerated.
トリガとして回転角度毎に排気ガスの特定成分濃度を取
り込んで、気筒別に前記特定成分濃度を算出することに
よって、気筒別の空燃比補正量を演算することを特徴と
する請求項１乃至８のいずれか一項に記載のエンジンの
空燃比制御装置。9. The air-fuel ratio control device according to claim 1, wherein the air-fuel ratio control device captures a specific component concentration of exhaust gas for each rotation angle by using a cylinder discrimination signal as a trigger, and calculates the specific component concentration for each cylinder, thereby correcting cylinder-specific air-fuel ratio. The air-fuel ratio control device for an engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the amount is calculated.
態、リッチ状態、又はリーン状態の燃焼を回転数に応じ
た燃焼回数分だけ持続させて、センサの検出値が、該当
のリーン状態又はリッチ状態の運転状態と一致するか否
かを診断することを特徴とする請求項１乃至８のいずれ
か一項に記載のエンジンの空燃比制御装置。10. The air-fuel ratio control device continues the combustion in the stoichiometric air-fuel ratio state, the rich state, or the lean state by the number of times of combustion corresponding to the rotation speed, and the detection value of the sensor becomes the lean state or the lean state. The air-fuel ratio control device for an engine according to any one of claims 1 to 8, wherein a diagnosis is made as to whether or not the operation state matches the operation state in the rich state.
態、リッチ状態、又はリーン状態の燃焼を所定時間の燃
焼回数分だけ持続させて、センサの検出値が該当のリー
ン状態又はリッチ状態の運転状態と一致するか否かを診
断することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項
に記載のエンジンの空燃比制御装置。11. The air-fuel ratio control device according to claim 1, wherein the stoichiometric air-fuel ratio state, the rich state, or the lean state combustion is maintained for a predetermined number of times of the combustion, and the detection value of the sensor becomes the lean state or the rich state. The air-fuel ratio control device for an engine according to any one of claims 1 to 8, wherein a diagnosis is made as to whether or not the operating condition is the same.
可能な範囲外のリーン状態とする場合には、エンジンの
運転状態に応じて補正量を設定することを特徴とする請
求項１乃至８のいずれか一項に記載のエンジンの空燃比
制御装置。12. The air-fuel ratio control device according to claim 1, wherein when the air-fuel ratio is set to a lean state outside a range in which the air-fuel ratio can be corrected, the correction amount is set according to an operating state of the engine. An air-fuel ratio control device for an engine according to any one of claims 8 to 13.
とセンサの検出値の変化が一致しない時、又は、該セン
サ検出出力を異常と判断した時、該センサ検出出力に基
づく空燃比補正制御を停止し、エンジンの空燃比を所定
の空燃比に固定することを特徴とする請求項１乃至８の
いずれか一項に記載のエンジンの空燃比制御装置。13. The air-fuel ratio control apparatus according to claim 1, wherein when the change in the air-fuel ratio and the change in the detection value of the sensor do not match, or when the sensor detection output is determined to be abnormal, the air-fuel ratio correction based on the sensor detection output is performed. The air-fuel ratio control device for an engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the control is stopped and the air-fuel ratio of the engine is fixed at a predetermined air-fuel ratio.
る複数のセンサは、ＮＯｘ成分濃度及び／又はＨＣ成分
濃度を検出するセンサであることを特徴とする請求項１
乃至１０のいずれか一項に記載のエンジンの空燃比制御
装置。14. The sensor according to claim 1, wherein the plurality of sensors for detecting a specific component concentration of the exhaust gas are sensors for detecting a NOx component concentration and / or an HC component concentration.
An air-fuel ratio control device for an engine according to any one of claims 1 to 10.
ンサと、前記メイン触媒の下流側のセンサとは、異なる
特定成分濃度検出するセンサであることを特徴とする請
求項４乃至８のいずれか一項に記載のエンジンの空燃比
制御装置。15. The sensor according to claim 4, wherein a sensor upstream or downstream of the pre-catalyst and a sensor downstream of the main catalyst are sensors for detecting different specific component concentrations. An air-fuel ratio control device for an engine according to claim 1.
濃度に応じて燃料性状を推定して、空燃比、点火時期、
又はキャニスタパージ量の少なくとも一つを補正するこ
とを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載
のエンジンの空燃比制御装置。16. The air-fuel ratio control device estimates a fuel property according to the specific component concentration, and calculates an air-fuel ratio, an ignition timing,
16. The air-fuel ratio control device for an engine according to claim 1, wherein at least one of the canister purge amounts is corrected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142096A JP2000328992A (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Air-fuel ratio control system for engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142096A JP2000328992A (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Air-fuel ratio control system for engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2000328992A true JP2000328992A (en) | 2000-11-28 |
Family
ID=15307345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11142096A Pending JP2000328992A (en) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | Air-fuel ratio control system for engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000328992A (en) |
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