JP2001050084A - 排気浄化装置 - Google Patents
排気浄化装置Info
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- air
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 三元触媒の酸素吸収能力が飽和した時におい
て三元触媒下流へのＮＯ x の放出を抑制する。 【解決手段】 流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比
である時に最も高い浄化率で排気ガスを浄化する三元触
媒を内燃機関の排気通路に配置する。三元触媒が三元触
媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンである時に排気
ガス中の酸素を吸収する酸素吸収能力と、三元触媒に流
入する排気ガスの空燃比がリッチである時に三元触媒内
に吸収されている酸素を放出する酸素放出能力とを有す
る。三元触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比
となるように排気ガスの空燃比を制御する。三元触媒の
酸素吸収能力が飽和した時に三元触媒に吸収されている
酸素の放出を促進する。
て三元触媒下流へのＮＯ x の放出を抑制する。 【解決手段】 流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比
である時に最も高い浄化率で排気ガスを浄化する三元触
媒を内燃機関の排気通路に配置する。三元触媒が三元触
媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンである時に排気
ガス中の酸素を吸収する酸素吸収能力と、三元触媒に流
入する排気ガスの空燃比がリッチである時に三元触媒内
に吸収されている酸素を放出する酸素放出能力とを有す
る。三元触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比
となるように排気ガスの空燃比を制御する。三元触媒の
酸素吸収能力が飽和した時に三元触媒に吸収されている
酸素の放出を促進する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は排気浄化装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば特開平７−１９７８３７号公報に
排気ガスを浄化するための三元触媒を備えた排気浄化装
置が開示されている。三元触媒は流入する排気ガスの空
燃比（以下、排気空燃比）が理論空燃比である時に排気
ガス中のＮＯx ，ＨＣ，ＣＯの三成分を高い浄化率で同
時に浄化する。したがって上記公報に開示された排気浄
化装置では排気空燃比が理論空燃比となるように内燃機
関の燃焼室内における空燃比を制御している。なお本願
において排気空燃比とは三元触媒上流側の排気通路およ
び燃焼室に供給された空気の量と燃料の量との比を意味
する。
排気ガスを浄化するための三元触媒を備えた排気浄化装
置が開示されている。三元触媒は流入する排気ガスの空
燃比（以下、排気空燃比）が理論空燃比である時に排気
ガス中のＮＯx ，ＨＣ，ＣＯの三成分を高い浄化率で同
時に浄化する。したがって上記公報に開示された排気浄
化装置では排気空燃比が理論空燃比となるように内燃機
関の燃焼室内における空燃比を制御している。なお本願
において排気空燃比とは三元触媒上流側の排気通路およ
び燃焼室に供給された空気の量と燃料の量との比を意味
する。
【０００３】ところで上記公報に開示された排気浄化装
置において実際に継続して排気ガスの空燃比を理論空燃
比とすることはできない。すなわち排気ガスの空燃比は
短時間の周期でリッチとリーンとを繰り返す。そこで排
気空燃比がリーンである時に排気ガス中の酸素を吸収す
る酸素吸収能力と、排気空燃比がリッチである時に吸収
した酸素を放出する酸素放出能力とを三元触媒に持たせ
ている。こうすることにより排気空燃比が理論空燃比か
ら多少、ずれても三元触媒内の排気ガスの空燃比は理論
空燃比に維持される。
置において実際に継続して排気ガスの空燃比を理論空燃
比とすることはできない。すなわち排気ガスの空燃比は
短時間の周期でリッチとリーンとを繰り返す。そこで排
気空燃比がリーンである時に排気ガス中の酸素を吸収す
る酸素吸収能力と、排気空燃比がリッチである時に吸収
した酸素を放出する酸素放出能力とを三元触媒に持たせ
ている。こうすることにより排気空燃比が理論空燃比か
ら多少、ずれても三元触媒内の排気ガスの空燃比は理論
空燃比に維持される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記排気
浄化装置において三元触媒の酸素吸収能力が飽和した時
には三元触媒内の排気ガスの空燃比がリーンとなり、三
元触媒のＮＯx 浄化率が著しく低下してしまう。このた
め三元触媒下流にＮＯx が放出されてしまう。そこで本
発明の目的は三元触媒の酸素吸収能力が飽和した時にお
いて三元触媒下流へのＮＯx の放出を抑制することにあ
る。
浄化装置において三元触媒の酸素吸収能力が飽和した時
には三元触媒内の排気ガスの空燃比がリーンとなり、三
元触媒のＮＯx 浄化率が著しく低下してしまう。このた
め三元触媒下流にＮＯx が放出されてしまう。そこで本
発明の目的は三元触媒の酸素吸収能力が飽和した時にお
いて三元触媒下流へのＮＯx の放出を抑制することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に一番目の発明によれば流入する排気ガスの空燃比が理
論空燃比である時に最も高い浄化率で排気ガスを浄化す
る三元触媒を内燃機関の排気通路に配置し、該三元触媒
が該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンであ
る時に排気ガス中の酸素を吸収する酸素吸収能力と、該
三元触媒に流入する排気ガスの空燃比がリッチである時
に該三元触媒内に吸収されている酸素を放出する酸素放
出能力とを有し、該三元触媒に流入する排気ガスの空燃
比が理論空燃比となるように排気ガスの空燃比を制御す
るようにした排気浄化装置において、前記三元触媒の酸
素吸収能力が飽和した時に該三元触媒に吸収されている
酸素の放出を促進する。これによれば酸素吸収能力が早
期に回復せしめられる。
に一番目の発明によれば流入する排気ガスの空燃比が理
論空燃比である時に最も高い浄化率で排気ガスを浄化す
る三元触媒を内燃機関の排気通路に配置し、該三元触媒
が該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンであ
る時に排気ガス中の酸素を吸収する酸素吸収能力と、該
三元触媒に流入する排気ガスの空燃比がリッチである時
に該三元触媒内に吸収されている酸素を放出する酸素放
出能力とを有し、該三元触媒に流入する排気ガスの空燃
比が理論空燃比となるように排気ガスの空燃比を制御す
るようにした排気浄化装置において、前記三元触媒の酸
素吸収能力が飽和した時に該三元触媒に吸収されている
酸素の放出を促進する。これによれば酸素吸収能力が早
期に回復せしめられる。
【０００６】二番目の発明によれば一番目の発明におい
て内燃機関の燃焼室内の空燃比をリッチとすることによ
り前記三元触媒に吸収されている酸素の放出を促進す
る。三番目の発明によれば流入する排気ガスの空燃比が
理論空燃比である時に最も高い浄化率で排気ガスを浄化
する三元触媒を内燃機関の排気通路に配置し、該三元触
媒が該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンで
ある時に排気ガス中の酸素を吸収する酸素吸収能力と、
該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比がリッチである
時に該三元触媒内に吸収されている酸素を放出する酸素
放出能力とを有し、該三元触媒に流入する排気ガスの空
燃比が理論空燃比となるように排気ガスの空燃比を制御
するようにした排気浄化装置において、前記三元触媒の
酸素吸収能力が飽和した時に内燃機関の燃焼温度を下げ
る。これによれば内燃機関におけるＮＯx の発生が抑制
される。
て内燃機関の燃焼室内の空燃比をリッチとすることによ
り前記三元触媒に吸収されている酸素の放出を促進す
る。三番目の発明によれば流入する排気ガスの空燃比が
理論空燃比である時に最も高い浄化率で排気ガスを浄化
する三元触媒を内燃機関の排気通路に配置し、該三元触
媒が該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンで
ある時に排気ガス中の酸素を吸収する酸素吸収能力と、
該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比がリッチである
時に該三元触媒内に吸収されている酸素を放出する酸素
放出能力とを有し、該三元触媒に流入する排気ガスの空
燃比が理論空燃比となるように排気ガスの空燃比を制御
するようにした排気浄化装置において、前記三元触媒の
酸素吸収能力が飽和した時に内燃機関の燃焼温度を下げ
る。これによれば内燃機関におけるＮＯx の発生が抑制
される。
【０００７】四番目の発明によれば三番目の発明におい
て内燃機関の燃焼室内の空燃比をリッチとすることによ
り内燃機関の燃焼温度を下げる。五番目の発明によれば
三番目の発明において内燃機関の燃焼室内における点火
時期を遅らせることにより内燃機関の燃焼温度を下げ
る。六番目の発明によれば五番目の発明において前記三
元触媒の酸素吸収能力が飽和した時に内燃機関の燃焼室
内の空燃比をリッチとする。
て内燃機関の燃焼室内の空燃比をリッチとすることによ
り内燃機関の燃焼温度を下げる。五番目の発明によれば
三番目の発明において内燃機関の燃焼室内における点火
時期を遅らせることにより内燃機関の燃焼温度を下げ
る。六番目の発明によれば五番目の発明において前記三
元触媒の酸素吸収能力が飽和した時に内燃機関の燃焼室
内の空燃比をリッチとする。
【０００８】七番目の発明によれば流入する排気ガスの
空燃比が理論空燃比である時に最も高い浄化率で排気ガ
スを浄化する三元触媒を内燃機関の排気通路に配置し、
該三元触媒が該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比が
リーンである時に排気ガス中の酸素を吸収する酸素吸収
能力と、該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比がリッ
チである時に該三元触媒内に吸収されている酸素を放出
する酸素放出能力とを有し、該三元触媒に流入する排気
ガスの空燃比が理論空燃比となるように排気ガスの空燃
比を制御するようにした排気浄化装置において、前記三
元触媒の酸素吸収能力が飽和した時に内燃機関の燃焼室
内の酸素濃度を低下する。これによれば内燃機関におけ
るＮＯx の発生が抑制される。
空燃比が理論空燃比である時に最も高い浄化率で排気ガ
スを浄化する三元触媒を内燃機関の排気通路に配置し、
該三元触媒が該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比が
リーンである時に排気ガス中の酸素を吸収する酸素吸収
能力と、該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比がリッ
チである時に該三元触媒内に吸収されている酸素を放出
する酸素放出能力とを有し、該三元触媒に流入する排気
ガスの空燃比が理論空燃比となるように排気ガスの空燃
比を制御するようにした排気浄化装置において、前記三
元触媒の酸素吸収能力が飽和した時に内燃機関の燃焼室
内の酸素濃度を低下する。これによれば内燃機関におけ
るＮＯx の発生が抑制される。
【０００９】八番目の発明によれば七番目の発明におい
て内燃機関の燃焼室内の空燃比をリッチとすることによ
り内燃機関内の酸素濃度を低下する。
て内燃機関の燃焼室内の空燃比をリッチとすることによ
り内燃機関内の酸素濃度を低下する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
例について説明する。図１は本発明を自動車用の内燃機
関に適用した場合の実施例の全体概略構成を示す図であ
る。図１において１は機関本体、２ａは機関本体１の各
気筒の吸気ポートに接続された吸気マニホルド、１１ａ
は各気筒の排気ポートに接続された排気マニホルドであ
る。
例について説明する。図１は本発明を自動車用の内燃機
関に適用した場合の実施例の全体概略構成を示す図であ
る。図１において１は機関本体、２ａは機関本体１の各
気筒の吸気ポートに接続された吸気マニホルド、１１ａ
は各気筒の排気ポートに接続された排気マニホルドであ
る。
【００１１】吸気マニホルド２ａは共通のサージタンク
２ｂを介して吸気通路２に接続される。図１において３
は機関本体１の吸入空気量を検出するためのエアフロー
メータである。エアフローメータ３は例えばポテンショ
メータを内蔵した可動ベーン式のものが使用され、吸入
空気量に比例した電圧信号を発生する。また吸気通路２
には運転者のアクセルペダルの操作量に応じた開度をと
るスロットル弁１６が設けられ、さらにスロットル弁１
６近傍にはスロットル弁１６が全閉時にアイドル状態信
号（ＬＬ信号）を発生するアイドルスイッチ１７が設け
られる。
２ｂを介して吸気通路２に接続される。図１において３
は機関本体１の吸入空気量を検出するためのエアフロー
メータである。エアフローメータ３は例えばポテンショ
メータを内蔵した可動ベーン式のものが使用され、吸入
空気量に比例した電圧信号を発生する。また吸気通路２
には運転者のアクセルペダルの操作量に応じた開度をと
るスロットル弁１６が設けられ、さらにスロットル弁１
６近傍にはスロットル弁１６が全閉時にアイドル状態信
号（ＬＬ信号）を発生するアイドルスイッチ１７が設け
られる。
【００１２】図１において７は吸気マニホルド２ａの各
気筒の吸気ポート近傍に配置された燃料噴射弁である。
燃料噴射弁７は後述する制御回路１０からの信号に応じ
て開弁し、加圧燃料を各気筒の吸気ポート毎に噴射す
る。燃料噴射弁７からの燃料噴射制御については後述す
る。また図１において１４は内燃機関の燃焼室内の燃料
に点火するための点火栓である。
気筒の吸気ポート近傍に配置された燃料噴射弁である。
燃料噴射弁７は後述する制御回路１０からの信号に応じ
て開弁し、加圧燃料を各気筒の吸気ポート毎に噴射す
る。燃料噴射弁７からの燃料噴射制御については後述す
る。また図１において１４は内燃機関の燃焼室内の燃料
に点火するための点火栓である。
【００１３】排気マニホルド１１ａは排気通路１１に接
続される。排気通路１１には触媒コンバータ１２が配置
される。触媒コンバータ１２は三元触媒を内蔵する。三
元触媒は図２に示したように排気空燃比が理論空燃比よ
りリッチである時にはＮＯx（窒素酸化物）を略１００
％ほど浄化し、排気空燃比が理論空燃比よりリーンであ
る時にはＨＣ（炭化水素）およびＣＯ（一酸化炭素）を
略１００％ほど浄化する。したがって三元触媒は排気空
燃比が理論空燃比である時にＮＯx ，ＨＣおよびＣＯを
高い浄化率で同時に浄化できる。
続される。排気通路１１には触媒コンバータ１２が配置
される。触媒コンバータ１２は三元触媒を内蔵する。三
元触媒は図２に示したように排気空燃比が理論空燃比よ
りリッチである時にはＮＯx（窒素酸化物）を略１００
％ほど浄化し、排気空燃比が理論空燃比よりリーンであ
る時にはＨＣ（炭化水素）およびＣＯ（一酸化炭素）を
略１００％ほど浄化する。したがって三元触媒は排気空
燃比が理論空燃比である時にＮＯx ，ＨＣおよびＣＯを
高い浄化率で同時に浄化できる。
【００１４】また三元触媒は排気空燃比がリーンである
時に排気ガス中の酸素を吸収する酸素吸収能力と、排気
空燃比がリッチである時に吸収されている酸素を放出す
る酸素放出能力とを有する。触媒コンバータ１２の上流
側の排気通路１１には上流側空燃比センサ１３が配置さ
れ、下流側の排気通路１１には下流側空燃比センサ１５
が配置される。
時に排気ガス中の酸素を吸収する酸素吸収能力と、排気
空燃比がリッチである時に吸収されている酸素を放出す
る酸素放出能力とを有する。触媒コンバータ１２の上流
側の排気通路１１には上流側空燃比センサ１３が配置さ
れ、下流側の排気通路１１には下流側空燃比センサ１５
が配置される。
【００１５】本実施例では空燃比センサ１３，１５とし
て排気ガス中の酸素成分濃度に応じた電圧信号を発生す
るＯ2 センサが用いられる。図３はＯ2 センサの一般的
な出力特性を示している。図３に示したようにＯ2 セン
サの出力電圧は排気空燃比が理論空燃比に対してリーン
のときに０Ｖ、リッチのときに１Ｖとなり、理論空燃比
近傍で比較的急激に変化して理論空燃比相当出力（比較
電圧）ＶR を横切る。すなわちＯ2 センサ１３，１５は
排気空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリッチ側か
に応じて異なる出力電圧を発生する。
て排気ガス中の酸素成分濃度に応じた電圧信号を発生す
るＯ2 センサが用いられる。図３はＯ2 センサの一般的
な出力特性を示している。図３に示したようにＯ2 セン
サの出力電圧は排気空燃比が理論空燃比に対してリーン
のときに０Ｖ、リッチのときに１Ｖとなり、理論空燃比
近傍で比較的急激に変化して理論空燃比相当出力（比較
電圧）ＶR を横切る。すなわちＯ2 センサ１３，１５は
排気空燃比が理論空燃比に対してリーン側かリッチ側か
に応じて異なる出力電圧を発生する。
【００１６】さらに機関本体１の点火ディストリビュー
タ４にはそれぞれ機関クランク軸の一定回転毎にパルス
信号を発生する二つのクランク角センサ５，６が設けら
れる。本実施例ではクランク角センサ５は例えば特定気
筒が圧縮上死点に到達する毎（すなわちクランク回転角
７２０°毎）に基準位置検出用パルス信号を出力し、ク
ランク角センサ６は例えばクランク回転角３０°毎にク
ランク回転角検出用のパルス信号を出力する。
タ４にはそれぞれ機関クランク軸の一定回転毎にパルス
信号を発生する二つのクランク角センサ５，６が設けら
れる。本実施例ではクランク角センサ５は例えば特定気
筒が圧縮上死点に到達する毎（すなわちクランク回転角
７２０°毎）に基準位置検出用パルス信号を出力し、ク
ランク角センサ６は例えばクランク回転角３０°毎にク
ランク回転角検出用のパルス信号を出力する。
【００１７】また機関本体１のシリンダブロックのウォ
ータジャケット８には機関冷却水温度に応じたアナログ
電圧を出力する冷却水温度センサ９が設けられる。制御
回路１０は入出力インターフェイス１０２、ＣＰＵ（マ
イクロプロセッサ）１０３、ＲＯＭ（リードオンリメモ
リ）１０４、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０５
を相互に双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロ
コンピュータとされ、さらにマルチプレクサ内蔵型ＡＤ
変換器１０１、電源に直接接続された機関イグニッショ
ンスイッチがオフの状態でも記憶内容を保持可能なＢ−
ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）１０６、およびクロック
発生回路１０７を備えている。
ータジャケット８には機関冷却水温度に応じたアナログ
電圧を出力する冷却水温度センサ９が設けられる。制御
回路１０は入出力インターフェイス１０２、ＣＰＵ（マ
イクロプロセッサ）１０３、ＲＯＭ（リードオンリメモ
リ）１０４、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０５
を相互に双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロ
コンピュータとされ、さらにマルチプレクサ内蔵型ＡＤ
変換器１０１、電源に直接接続された機関イグニッショ
ンスイッチがオフの状態でも記憶内容を保持可能なＢ−
ＲＡＭ（バックアップＲＡＭ）１０６、およびクロック
発生回路１０７を備えている。
【００１８】制御回路１０は機関の燃料噴射制御、点火
時期制御等の基本制御を行う他、本実施例では後述する
ようにＯ2 センサ１３，１５の出力に基づく空燃比フィ
ードバック制御を行っている。これら制御を実行するた
めに制御回路１０にはＡＤ変換器１０１を介してエアフ
ローメータ３からの機関吸入空気量信号、冷却水温度セ
ンサ９からの冷却水温度信号、Ｏ2 センサ１３，１５か
らの空燃比信号がそれぞれ入力される他、入出力インタ
ーフェイス１０２を介してクランク回転角センサ５，６
からのパルス信号、アイドルスイッチ１７からのアイド
ル信号等が入力されている。
時期制御等の基本制御を行う他、本実施例では後述する
ようにＯ2 センサ１３，１５の出力に基づく空燃比フィ
ードバック制御を行っている。これら制御を実行するた
めに制御回路１０にはＡＤ変換器１０１を介してエアフ
ローメータ３からの機関吸入空気量信号、冷却水温度セ
ンサ９からの冷却水温度信号、Ｏ2 センサ１３，１５か
らの空燃比信号がそれぞれ入力される他、入出力インタ
ーフェイス１０２を介してクランク回転角センサ５，６
からのパルス信号、アイドルスイッチ１７からのアイド
ル信号等が入力されている。
【００１９】なお機関吸入空気量信号、冷却水温度信号
は一定時間毎に実行されるＡＤ変換ルーチンにより取り
込まれ、ＲＡＭ１０５の所定領域にそれぞれ機関吸入空
気量データＱ、冷却水温度データＴＨＷとして格納され
る。またクランク回転角センサ６のパルス信号が入力す
る毎にそのパルス間隔から図示しないルーチンにより機
関回転速度が算出され、ＲＡＭ１０５の所定領域に機関
回転数データＮｅとして格納される。
は一定時間毎に実行されるＡＤ変換ルーチンにより取り
込まれ、ＲＡＭ１０５の所定領域にそれぞれ機関吸入空
気量データＱ、冷却水温度データＴＨＷとして格納され
る。またクランク回転角センサ６のパルス信号が入力す
る毎にそのパルス間隔から図示しないルーチンにより機
関回転速度が算出され、ＲＡＭ１０５の所定領域に機関
回転数データＮｅとして格納される。
【００２０】一方、制御回路１０は入出力インターフェ
イス１０２を介して燃料噴射弁７および点火栓１４に接
続され、燃料噴射弁７からの燃料噴射と点火栓１４の点
火とを制御する。図１において１０８，１０９，１１０
はそれぞれ燃料噴射弁７からの燃料噴射量を制御するた
めのダウンカウンタ、フリップフロップ、駆動回路であ
る。すなわち後述するルーチンにおいて燃料噴射量（時
間）ＴＡＵが算出されると燃料噴射時間ＴＡＵがダウン
カウンタ１０８にプリセットされるとともにフリップフ
ロップ１０９がセットされ、駆動回路１１０が燃料噴射
弁７の駆動信号を出力する。これにより燃料噴射弁７は
開弁し、燃料噴射が開始される。ダウンカウンタ１０８
はクロック発生回路１０７のクロック信号を計数してプ
リセットされた時間ＴＡＵが経過するとフリップフロッ
プ１０９にセット信号を出力する。これによりフリップ
フロップ１０９がセットされるので駆動回路１１０は燃
料噴射弁７の駆動信号を停止し、燃料噴射弁７は閉弁す
る。したがって演算された燃料噴射時間ＴＡＵに相当す
る時間だけ燃料噴射弁７が開弁し、ＴＡＵに相当する量
の燃料が燃料噴射弁７から機関本体１に噴射される。
イス１０２を介して燃料噴射弁７および点火栓１４に接
続され、燃料噴射弁７からの燃料噴射と点火栓１４の点
火とを制御する。図１において１０８，１０９，１１０
はそれぞれ燃料噴射弁７からの燃料噴射量を制御するた
めのダウンカウンタ、フリップフロップ、駆動回路であ
る。すなわち後述するルーチンにおいて燃料噴射量（時
間）ＴＡＵが算出されると燃料噴射時間ＴＡＵがダウン
カウンタ１０８にプリセットされるとともにフリップフ
ロップ１０９がセットされ、駆動回路１１０が燃料噴射
弁７の駆動信号を出力する。これにより燃料噴射弁７は
開弁し、燃料噴射が開始される。ダウンカウンタ１０８
はクロック発生回路１０７のクロック信号を計数してプ
リセットされた時間ＴＡＵが経過するとフリップフロッ
プ１０９にセット信号を出力する。これによりフリップ
フロップ１０９がセットされるので駆動回路１１０は燃
料噴射弁７の駆動信号を停止し、燃料噴射弁７は閉弁す
る。したがって演算された燃料噴射時間ＴＡＵに相当す
る時間だけ燃料噴射弁７が開弁し、ＴＡＵに相当する量
の燃料が燃料噴射弁７から機関本体１に噴射される。
【００２１】次に燃料噴射時間ＴＡＵの算出について図
４のフローチャートを参照して説明する。本ルーチンは
制御回路１０により一定クランク回転角毎（例えば３６
０°毎）に実行される。初めにステップ２０１において
吸入空気量データＱと回転数データＮｅとをＲＡＭ１０
５の所定領域から読み込み、機関一回転当たりの吸入空
気量Ｑ／Ｎｅを算出する。次いでステップ２０２におい
て基本燃料噴射時間ＴＡＵＰをＴＡＵＰ＝α×Ｑ／Ｎｅ
の式に基づいて算出する。ここで基本燃料噴射時間ＴＡ
ＵＰは燃焼室に供給される混合気を目標空燃比とするた
めに必要とされる燃料噴射時間であり、αは定数であ
る。
４のフローチャートを参照して説明する。本ルーチンは
制御回路１０により一定クランク回転角毎（例えば３６
０°毎）に実行される。初めにステップ２０１において
吸入空気量データＱと回転数データＮｅとをＲＡＭ１０
５の所定領域から読み込み、機関一回転当たりの吸入空
気量Ｑ／Ｎｅを算出する。次いでステップ２０２におい
て基本燃料噴射時間ＴＡＵＰをＴＡＵＰ＝α×Ｑ／Ｎｅ
の式に基づいて算出する。ここで基本燃料噴射時間ＴＡ
ＵＰは燃焼室に供給される混合気を目標空燃比とするた
めに必要とされる燃料噴射時間であり、αは定数であ
る。
【００２２】次いでステップ２０３において実際の燃料
噴射時間ＴＡＵが上記ＴＡＵＰを空燃比補正係数ＦＡＦ
で補正した値としてＴＡＵ＝ＴＡＵＰ×ＦＡＦ×β＋γ
の式に基づいて算出される。ここでβ，γはそれぞれ機
関運転状態に応じて決定される定数である。次いでステ
ップ２０４において燃料噴射時間ＴＡＵがダウンカウン
タ１０８にセットされ、時間ＴＡＵに応じた量の燃料が
燃料噴射弁７から噴射される。
噴射時間ＴＡＵが上記ＴＡＵＰを空燃比補正係数ＦＡＦ
で補正した値としてＴＡＵ＝ＴＡＵＰ×ＦＡＦ×β＋γ
の式に基づいて算出される。ここでβ，γはそれぞれ機
関運転状態に応じて決定される定数である。次いでステ
ップ２０４において燃料噴射時間ＴＡＵがダウンカウン
タ１０８にセットされ、時間ＴＡＵに応じた量の燃料が
燃料噴射弁７から噴射される。
【００２３】次に本発明の実施例の空燃比制御を図５を
参照して簡単に説明する。以下の説明では排気空燃比を
理論空燃比とするための本実施例の基本的な制御である
空燃比制御（以下、基本空燃比制御）と、三元触媒下流
へのＮＯx の放出を抑制するための本実施例の追加的な
制御である空燃比制御（以下、ＮＯx 放出抑制制御）と
に分けて説明する。
参照して簡単に説明する。以下の説明では排気空燃比を
理論空燃比とするための本実施例の基本的な制御である
空燃比制御（以下、基本空燃比制御）と、三元触媒下流
へのＮＯx の放出を抑制するための本実施例の追加的な
制御である空燃比制御（以下、ＮＯx 放出抑制制御）と
に分けて説明する。
【００２４】まず基本空燃比制御を説明する。上述した
ように本実施例では三元触媒においてＮＯx ，ＨＣおよ
びＣＯを同時に良好に浄化するために排気空燃比が理論
空燃比となるように上流側Ｏ2 センサの出力に基づいて
機関空燃比を制御する。すなわち上流側Ｏ2 センサ１３
の出力が排気空燃比が理論空燃比よりもリッチであるこ
とを示している間（図５（ａ）の期間Ａ）は燃料噴射量
（すなわち空燃比補正係数ＦＡＦ）を徐々に減少する
（図５（ｂ）参照）。これにより排気空燃比は徐々に理
論空燃比に近くなる。その後、上流側Ｏ2 センサ１３の
出力が排気空燃比が理論空燃比よりもリーンであること
を示した時（図５（ａ）の時刻ｔ1 ）には素早く排気空
燃比を理論空燃比に近づけるためにスキップ的に比較的
大きく燃料噴射量を増大する。そして上流側Ｏ2 センサ
１３の出力が排気空燃比が理論空燃比よりもリーンであ
ることを示している間（図５（ａ）の期間Ｂ）は燃料噴
射量を徐々に増大する（図５（ｂ）参照）。これにより
排気空燃比は徐々に理論空燃比に近くなる。さらにその
後、上流側Ｏ2 センサ１３の出力が排気空燃比が理論空
燃比よりもリッチであることを示した時（図５（ａ）の
時刻ｔ1 ）には素早く排気空燃比を理論空燃比に近づけ
るためにスキップ的に比較的大きく燃料噴射量を減少す
る。そして上流側Ｏ2 センサ１３の出力が排気空燃比が
理論空燃比よりもリーンである間（図５（ａ）の期間
Ｃ）は上述したように燃料噴射量を徐々に減少する。
ように本実施例では三元触媒においてＮＯx ，ＨＣおよ
びＣＯを同時に良好に浄化するために排気空燃比が理論
空燃比となるように上流側Ｏ2 センサの出力に基づいて
機関空燃比を制御する。すなわち上流側Ｏ2 センサ１３
の出力が排気空燃比が理論空燃比よりもリッチであるこ
とを示している間（図５（ａ）の期間Ａ）は燃料噴射量
（すなわち空燃比補正係数ＦＡＦ）を徐々に減少する
（図５（ｂ）参照）。これにより排気空燃比は徐々に理
論空燃比に近くなる。その後、上流側Ｏ2 センサ１３の
出力が排気空燃比が理論空燃比よりもリーンであること
を示した時（図５（ａ）の時刻ｔ1 ）には素早く排気空
燃比を理論空燃比に近づけるためにスキップ的に比較的
大きく燃料噴射量を増大する。そして上流側Ｏ2 センサ
１３の出力が排気空燃比が理論空燃比よりもリーンであ
ることを示している間（図５（ａ）の期間Ｂ）は燃料噴
射量を徐々に増大する（図５（ｂ）参照）。これにより
排気空燃比は徐々に理論空燃比に近くなる。さらにその
後、上流側Ｏ2 センサ１３の出力が排気空燃比が理論空
燃比よりもリッチであることを示した時（図５（ａ）の
時刻ｔ1 ）には素早く排気空燃比を理論空燃比に近づけ
るためにスキップ的に比較的大きく燃料噴射量を減少す
る。そして上流側Ｏ2 センサ１３の出力が排気空燃比が
理論空燃比よりもリーンである間（図５（ａ）の期間
Ｃ）は上述したように燃料噴射量を徐々に減少する。
【００２５】このような基本空燃比制御を実行すると排
気空燃比は周期的に理論空燃比よりリッチの側とリーン
の側とを繰り返すように変化する。したがって全体的に
見て排気空燃比に略理論空燃比近傍に推移される。この
ため本実施例によれば排気ガス中のＮＯx ，ＨＣおよび
ＣＯを同時に良好に浄化することができる。なお本実施
例では三元触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃
比よりもリッチからリーンとなったことを上流側Ｏ2 セ
ンサ１３が出力した時において燃料噴射量をスキップ的
に増大する量（以下、スキップ増大量（図５（ｄ）参
照））は三元触媒から流出する排気ガスの空燃比が理論
空燃比よりもリーンであることを下流側Ｏ2 センサ１５
が出力している時間（図５（ｃ）の期間Ｄ）（以下、リ
ーン継続時間）が長いほど大きい（図５（ｄ）の期間Ｆ
参照）。これとは逆に三元触媒に流入する排気ガスの空
燃比が理論空燃比よりもリーンからリッチとなったこと
を上流側Ｏ2 センサ１３が出力した時において燃料噴射
量をスキップ的に減少する量（以下、スキップ減少量
（図５（ｅ）参照））はリーン継続時間が長いほど小さ
い（図５（ｅ）の期間Ｈ参照）。
気空燃比は周期的に理論空燃比よりリッチの側とリーン
の側とを繰り返すように変化する。したがって全体的に
見て排気空燃比に略理論空燃比近傍に推移される。この
ため本実施例によれば排気ガス中のＮＯx ，ＨＣおよび
ＣＯを同時に良好に浄化することができる。なお本実施
例では三元触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論空燃
比よりもリッチからリーンとなったことを上流側Ｏ2 セ
ンサ１３が出力した時において燃料噴射量をスキップ的
に増大する量（以下、スキップ増大量（図５（ｄ）参
照））は三元触媒から流出する排気ガスの空燃比が理論
空燃比よりもリーンであることを下流側Ｏ2 センサ１５
が出力している時間（図５（ｃ）の期間Ｄ）（以下、リ
ーン継続時間）が長いほど大きい（図５（ｄ）の期間Ｆ
参照）。これとは逆に三元触媒に流入する排気ガスの空
燃比が理論空燃比よりもリーンからリッチとなったこと
を上流側Ｏ2 センサ１３が出力した時において燃料噴射
量をスキップ的に減少する量（以下、スキップ減少量
（図５（ｅ）参照））はリーン継続時間が長いほど小さ
い（図５（ｅ）の期間Ｈ参照）。
【００２６】さらにスキップ増大量は三元触媒から流出
する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチである
ことを下流側Ｏ2 センサ１５が出力している時間（以
下、リッチ継続時間）が長いほど小さい（図５（ｄ）の
期間Ｇ参照）。これとは逆にスキップ減少量はリッチ継
続時間が長いほど大きい（図５（ｅ）の期間Ｉ参照）。
次にＮＯx 放出抑制制御を説明する。本実施例において
三元触媒から流出する排気ガスの空燃比が理論空燃比よ
りもリッチからリーンになったことを下流側Ｏ 2 センサ
１５が出力した時には三元触媒の酸素吸収能力が飽和状
態となっている。このため三元触媒内の排気ガスの空燃
比は理論空燃比よりもリーンとなっている。上述したよ
うに三元触媒内の排気ガスの空燃比が理論空燃比よりも
リーンである時には三元触媒のＮＯx 浄化率は著しく低
い。このため基本空燃比制御に何らかの補正を行わなけ
れば多量のＮＯx が三元触媒下流側に流出してしまう。
そこで本実施例では三つの手段、すなわち（１）三元触
媒に吸収されている酸素を素早く三元触媒から放出させ
ること、（２）内燃機関の燃焼室内の燃焼温度を下げる
こと、および（３）内燃機関の燃焼室内の酸素濃度を小
さくすること、の三つの手段により三元触媒下流へのＮ
Ｏx の放出を抑制する。
する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチである
ことを下流側Ｏ2 センサ１５が出力している時間（以
下、リッチ継続時間）が長いほど小さい（図５（ｄ）の
期間Ｇ参照）。これとは逆にスキップ減少量はリッチ継
続時間が長いほど大きい（図５（ｅ）の期間Ｉ参照）。
次にＮＯx 放出抑制制御を説明する。本実施例において
三元触媒から流出する排気ガスの空燃比が理論空燃比よ
りもリッチからリーンになったことを下流側Ｏ 2 センサ
１５が出力した時には三元触媒の酸素吸収能力が飽和状
態となっている。このため三元触媒内の排気ガスの空燃
比は理論空燃比よりもリーンとなっている。上述したよ
うに三元触媒内の排気ガスの空燃比が理論空燃比よりも
リーンである時には三元触媒のＮＯx 浄化率は著しく低
い。このため基本空燃比制御に何らかの補正を行わなけ
れば多量のＮＯx が三元触媒下流側に流出してしまう。
そこで本実施例では三つの手段、すなわち（１）三元触
媒に吸収されている酸素を素早く三元触媒から放出させ
ること、（２）内燃機関の燃焼室内の燃焼温度を下げる
こと、および（３）内燃機関の燃焼室内の酸素濃度を小
さくすること、の三つの手段により三元触媒下流へのＮ
Ｏx の放出を抑制する。
【００２７】さらに具体的には本実施例では三元触媒か
ら流出する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチ
からリーンになったことを下流側Ｏ2 センサ１５が出力
した時（図５（ｃ）の時刻ｔ3 ）には排気空燃比が比較
的大きなリッチの値となるように燃料噴射量を一時的に
大きく増大する（図５（ｂ）のＸ参照）。こうすること
により排気空燃比が比較的大きなリッチとなるため三元
触媒に吸収されている酸素が多量に放出される。すなわ
ち三元触媒からの酸素の放出が促進せしめられる。した
がって三元触媒の酸素吸収能力が回復され、三元触媒内
の排気ガスの空燃比がリーンとなることが防止される。
このため三元触媒下流へのＮＯx の放出が抑制される。
ら流出する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチ
からリーンになったことを下流側Ｏ2 センサ１５が出力
した時（図５（ｃ）の時刻ｔ3 ）には排気空燃比が比較
的大きなリッチの値となるように燃料噴射量を一時的に
大きく増大する（図５（ｂ）のＸ参照）。こうすること
により排気空燃比が比較的大きなリッチとなるため三元
触媒に吸収されている酸素が多量に放出される。すなわ
ち三元触媒からの酸素の放出が促進せしめられる。した
がって三元触媒の酸素吸収能力が回復され、三元触媒内
の排気ガスの空燃比がリーンとなることが防止される。
このため三元触媒下流へのＮＯx の放出が抑制される。
【００２８】また上述のように燃料噴射量を一時的に大
きく増大すると燃料自体が有する吸熱作用により燃焼室
内の熱が燃料に多量に吸収される。このため内燃機関の
燃焼室内の燃焼温度が下がる。したがって内燃機関の燃
焼室内において発生するＮＯ x の量が少なくなる。この
ため三元触媒に流入するＮＯx の量が少なくなるので三
元触媒下流へのＮＯx の放出が抑制される。
きく増大すると燃料自体が有する吸熱作用により燃焼室
内の熱が燃料に多量に吸収される。このため内燃機関の
燃焼室内の燃焼温度が下がる。したがって内燃機関の燃
焼室内において発生するＮＯ x の量が少なくなる。この
ため三元触媒に流入するＮＯx の量が少なくなるので三
元触媒下流へのＮＯx の放出が抑制される。
【００２９】さらに上述のように燃料噴射量を一時的に
大きく増大すると燃焼室内における燃料量に対する酸素
濃度が下がる。したがって内燃機関の燃焼室内において
発生するＮＯx の量が少なくなる。このため三元触媒に
流入するＮＯx の量が少なくなるので三元触媒下流への
ＮＯx の放出が抑制される。このように本実施例では燃
料噴射量を一時的に大きく増大することにより上述した
三つの手段（１）〜（３）を同時に達成することができ
る。
大きく増大すると燃焼室内における燃料量に対する酸素
濃度が下がる。したがって内燃機関の燃焼室内において
発生するＮＯx の量が少なくなる。このため三元触媒に
流入するＮＯx の量が少なくなるので三元触媒下流への
ＮＯx の放出が抑制される。このように本実施例では燃
料噴射量を一時的に大きく増大することにより上述した
三つの手段（１）〜（３）を同時に達成することができ
る。
【００３０】さらに本実施例では三元触媒から流出する
排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチからリーン
になったことを下流側Ｏ2 センサ１５が出力した時（図
５（ｃ）の時刻ｔ3 ）には内燃機関の燃焼室内における
点火時期を通常の点火時期よりも遅くする（図５（ｆ）
のＹ参照）。こうすることにより内燃機関の燃焼室内に
おいて燃焼する燃料の量が少なくなるので内燃機関の燃
焼室内の燃焼温度が下がる。したがって内燃機関の燃焼
室内において発生するＮＯx の量が少なくなる。このた
め三元触媒に流入するＮＯxの量が少なくなるので三元
触媒下流へのＮＯx の放出が抑制される。
排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリッチからリーン
になったことを下流側Ｏ2 センサ１５が出力した時（図
５（ｃ）の時刻ｔ3 ）には内燃機関の燃焼室内における
点火時期を通常の点火時期よりも遅くする（図５（ｆ）
のＹ参照）。こうすることにより内燃機関の燃焼室内に
おいて燃焼する燃料の量が少なくなるので内燃機関の燃
焼室内の燃焼温度が下がる。したがって内燃機関の燃焼
室内において発生するＮＯx の量が少なくなる。このた
め三元触媒に流入するＮＯxの量が少なくなるので三元
触媒下流へのＮＯx の放出が抑制される。
【００３１】なお上述したように点火時期を通常の点火
時期よりも遅くすると内燃機関の燃焼室内において燃焼
する燃料の量が少なくなる。このためこのことに対して
何ら補正を行わないと内燃機関の出力が低下してしま
う。ところが本実施例では点火時期を通常の点火時期よ
りも遅くした時には燃料噴射量が増大せしめられる。こ
のため内燃機関の出力の低下が防止される。すなわち本
実施例のように点火時期を通常の点火時期より遅くする
と共に燃料噴射量を増大することにより内燃機関の出力
を極端に変動させることなく三元触媒下流への放出を抑
制することができる。
時期よりも遅くすると内燃機関の燃焼室内において燃焼
する燃料の量が少なくなる。このためこのことに対して
何ら補正を行わないと内燃機関の出力が低下してしま
う。ところが本実施例では点火時期を通常の点火時期よ
りも遅くした時には燃料噴射量が増大せしめられる。こ
のため内燃機関の出力の低下が防止される。すなわち本
実施例のように点火時期を通常の点火時期より遅くする
と共に燃料噴射量を増大することにより内燃機関の出力
を極端に変動させることなく三元触媒下流への放出を抑
制することができる。
【００３２】次に図６〜図９のフローチャートを参照し
て本実施例の空燃比制御を説明する。初めに図６のフロ
ーチャートを参照して本実施例の基本空燃比制御を説明
する。初めにステップ３０１において空燃比フィードバ
ック制御を実行する条件（以下、フィードバック実行条
件）が成立しているか否か、すなわちＦ／Ｂ中であるか
否かが判別される。本実施例におけるフィードバック実
行条件は例えばＯ2 センサが活性化していること、期間
暖機が完了していること、フュエルカットから復帰から
予め定められた時間が経過していること等である。ステ
ップ３０１においてＦ／Ｂ中であると判別された時には
ステップ３０２に進む。一方、ステップ３０１において
Ｆ／Ｂ中ではないと判別された時にはステップ３１４に
進んでフラグＦをリセットし、処理を終了する。なおフ
ラグＦは基本空燃比制御が実行中である時にセットさ
れ、基本空燃比制御が実行中ではない時にはリセットさ
れるフラグである。
て本実施例の空燃比制御を説明する。初めに図６のフロ
ーチャートを参照して本実施例の基本空燃比制御を説明
する。初めにステップ３０１において空燃比フィードバ
ック制御を実行する条件（以下、フィードバック実行条
件）が成立しているか否か、すなわちＦ／Ｂ中であるか
否かが判別される。本実施例におけるフィードバック実
行条件は例えばＯ2 センサが活性化していること、期間
暖機が完了していること、フュエルカットから復帰から
予め定められた時間が経過していること等である。ステ
ップ３０１においてＦ／Ｂ中であると判別された時には
ステップ３０２に進む。一方、ステップ３０１において
Ｆ／Ｂ中ではないと判別された時にはステップ３１４に
進んでフラグＦをリセットし、処理を終了する。なおフ
ラグＦは基本空燃比制御が実行中である時にセットさ
れ、基本空燃比制御が実行中ではない時にはリセットさ
れるフラグである。
【００３３】ステップ３０２では下流側Ｏ2 センサ１５
の出力が理論空燃比に相当する基準出力値以下である
（ＶＯＳ≦ＶR2）か否かが判別される。すなわち三元触
媒から流出する排気ガスの空燃比がリーンであるか否か
が判別される。ステップ３０２においてＶＯＳ≦ＶR2で
あると判別された時には三元触媒から流出する排気ガス
の空燃比がリーンであると判断し、ステップ３０３に進
んで下流側Ｏ2 センサ１５の出力がリッチ側からリーン
側に反転したか否かが判別される。ステップ３０３にお
いて下流側Ｏ2 センサ１５の出力が反転したと判別され
た時にはステップ３０４に進んで後述するＮＯX 放出抑
制制御が実行され、ステップ３０５に進む。なおステッ
プ３０２においてＶＯＳ＞ＶR2であると判別された時お
よびステップ３０３において下流側Ｏ2 センサ１５の出
力が反転していないと判別された時には直接ステップ３
０５に進む。
の出力が理論空燃比に相当する基準出力値以下である
（ＶＯＳ≦ＶR2）か否かが判別される。すなわち三元触
媒から流出する排気ガスの空燃比がリーンであるか否か
が判別される。ステップ３０２においてＶＯＳ≦ＶR2で
あると判別された時には三元触媒から流出する排気ガス
の空燃比がリーンであると判断し、ステップ３０３に進
んで下流側Ｏ2 センサ１５の出力がリッチ側からリーン
側に反転したか否かが判別される。ステップ３０３にお
いて下流側Ｏ2 センサ１５の出力が反転したと判別され
た時にはステップ３０４に進んで後述するＮＯX 放出抑
制制御が実行され、ステップ３０５に進む。なおステッ
プ３０２においてＶＯＳ＞ＶR2であると判別された時お
よびステップ３０３において下流側Ｏ2 センサ１５の出
力が反転していないと判別された時には直接ステップ３
０５に進む。
【００３４】ステップ３０５では上流側Ｏ2 センサ１３
の出力が理論空燃比に相当する基準出力値以下である
（ＶＯＭ≦ＶR1）か否かが判別される。すなわち三元触
媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンであるか否かが
判別される。ステップ３０５においてＶＯＭ≦ＶR1であ
ると判別された時には三元触媒に流入する排気ガスの空
燃比がリーンであると判断し、ステップ３０６に進んで
上流側Ｏ2 センサ１３の出力がリッチ側からリーン側に
反転したか否かが判別される。ステップ３０６において
上流側Ｏ2 センサ１３の出力が反転したと判別された時
にはステップ３０７に進んで燃料噴射量を決定する空燃
比補正係数ＦＡＦをスキップ増大量ＲＳＲだけ比較的大
きくスキップ的に増大し、ステップ３０８に進む。一
方、ステップ３０６において上流側Ｏ2 センサ１３の出
力が反転していないと判別された時にはステップ３１０
に進んで空燃比補正係数ＦＡＦを定数ＫＩＲだけ増大
し、ステップ３０８に進む。なおスキップ増大量ＲＳＲ
は定数ＫＩＲより大きい。
の出力が理論空燃比に相当する基準出力値以下である
（ＶＯＭ≦ＶR1）か否かが判別される。すなわち三元触
媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンであるか否かが
判別される。ステップ３０５においてＶＯＭ≦ＶR1であ
ると判別された時には三元触媒に流入する排気ガスの空
燃比がリーンであると判断し、ステップ３０６に進んで
上流側Ｏ2 センサ１３の出力がリッチ側からリーン側に
反転したか否かが判別される。ステップ３０６において
上流側Ｏ2 センサ１３の出力が反転したと判別された時
にはステップ３０７に進んで燃料噴射量を決定する空燃
比補正係数ＦＡＦをスキップ増大量ＲＳＲだけ比較的大
きくスキップ的に増大し、ステップ３０８に進む。一
方、ステップ３０６において上流側Ｏ2 センサ１３の出
力が反転していないと判別された時にはステップ３１０
に進んで空燃比補正係数ＦＡＦを定数ＫＩＲだけ増大
し、ステップ３０８に進む。なおスキップ増大量ＲＳＲ
は定数ＫＩＲより大きい。
【００３５】一方、ステップ３０５においてＶＯＭ＞Ｖ
R1であると判別された時には三元触媒に流入する排気ガ
スの空燃比がリッチであると判断し、ステップ３１１に
進んで上流側Ｏ2 センサ１３の出力がリーン側からリッ
チ側に反転したか否かが判別される。ステップ３１１に
おいて上流側Ｏ2 センサ１３の出力が反転したと判別さ
れた時にはステップ３１２に進んで空燃比補正係数ＦＡ
Ｆをスキップ減少量ＲＳＬだけ比較的大きくスキップ的
に減少し、ステップ３０８に進む。一方、ステップ３１
１において上流側Ｏ2 センサ１３の出力が反転したと判
別された時にはステップ３１３に進んで空燃比補正係数
ＦＡＦを定数ＫＩＬだけ減少し、ステップ３０８に進
む。なおスキップ減少量ＲＳＬは定数ＫＩＬより大き
い。
R1であると判別された時には三元触媒に流入する排気ガ
スの空燃比がリッチであると判断し、ステップ３１１に
進んで上流側Ｏ2 センサ１３の出力がリーン側からリッ
チ側に反転したか否かが判別される。ステップ３１１に
おいて上流側Ｏ2 センサ１３の出力が反転したと判別さ
れた時にはステップ３１２に進んで空燃比補正係数ＦＡ
Ｆをスキップ減少量ＲＳＬだけ比較的大きくスキップ的
に減少し、ステップ３０８に進む。一方、ステップ３１
１において上流側Ｏ2 センサ１３の出力が反転したと判
別された時にはステップ３１３に進んで空燃比補正係数
ＦＡＦを定数ＫＩＬだけ減少し、ステップ３０８に進
む。なおスキップ減少量ＲＳＬは定数ＫＩＬより大き
い。
【００３６】ステップ３０８では各ステップ３０７、３
１０、３１２および３１３にて補正せしめられた空燃比
補正係数ＦＡＦがその許容最小値と許容最大値との間と
なるように空燃比補正係数ＦＡＦをガード処理し、ステ
ップ３０９に進んでフラグＦをセットし、処理を終了す
る。次に図７のフローチャートを参照して図６のステッ
プ３０４のＮＯX 排出抑制制御を詳細に説明する。この
ＮＯX 排出抑制制御は下流側Ｏ2 センサ１５の出力が理
論空燃比よりもリッチ側からリーン側に反転した場合に
実行される。
１０、３１２および３１３にて補正せしめられた空燃比
補正係数ＦＡＦがその許容最小値と許容最大値との間と
なるように空燃比補正係数ＦＡＦをガード処理し、ステ
ップ３０９に進んでフラグＦをセットし、処理を終了す
る。次に図７のフローチャートを参照して図６のステッ
プ３０４のＮＯX 排出抑制制御を詳細に説明する。この
ＮＯX 排出抑制制御は下流側Ｏ2 センサ１５の出力が理
論空燃比よりもリッチ側からリーン側に反転した場合に
実行される。
【００３７】図７のフローチャートでは初めにステップ
４０１において空燃比補正係数ＦＡＦが点火時期と機関
回転数と負荷率（アクセル開度）との関数に基づいて算
出される。これにより排気空燃比はリッチとされる。次
いでステップ４０２においてカウンタｔａがカウントア
ップされ、ステップ４０３に進む。ステップ４０３では
カウンタが予め定められた値ｔより大きい（ｔａ＞ｔ）
か否かが判別される。ステップ４０３においてｔａ＞ｔ
であると判別された時には排気空燃比がリッチとされて
から予め定められた時間が経過したと判断し、ステップ
４０４に進んでカウンタｔａをリセットし、処理を終了
する。一方、ステップ４０３においてｔａ≦ｔである時
には排気空燃比がリッチとされてから予め定められた時
間が経過していないと判断し、ステップ４０３に戻り、
ステップ４０３においてｔａ＞ｔであると判別されるま
でこのルーチンが繰り返される。
４０１において空燃比補正係数ＦＡＦが点火時期と機関
回転数と負荷率（アクセル開度）との関数に基づいて算
出される。これにより排気空燃比はリッチとされる。次
いでステップ４０２においてカウンタｔａがカウントア
ップされ、ステップ４０３に進む。ステップ４０３では
カウンタが予め定められた値ｔより大きい（ｔａ＞ｔ）
か否かが判別される。ステップ４０３においてｔａ＞ｔ
であると判別された時には排気空燃比がリッチとされて
から予め定められた時間が経過したと判断し、ステップ
４０４に進んでカウンタｔａをリセットし、処理を終了
する。一方、ステップ４０３においてｔａ≦ｔである時
には排気空燃比がリッチとされてから予め定められた時
間が経過していないと判断し、ステップ４０３に戻り、
ステップ４０３においてｔａ＞ｔであると判別されるま
でこのルーチンが繰り返される。
【００３８】次に図８のフローチャートを参照して本発
明の点火時期制御を詳細に説明する。初めにステップ５
０１において点火時期が算出される。ここで算出された
点火時期は内燃機関の燃焼室内における熱効率が最適と
なる時期である。次いでステップ５０２において下流側
Ｏ2 センサの出力が理論空燃比に相当する基準出力値以
下である（ＶＯＳ≦ＶR2）か否かが判別される。すなわ
ち三元触媒から流出する排気ガスの空燃比がリーンであ
るか否かが判別される。ステップ５０２においてＶＯＳ
≦ＶR2であると判別された時には三元触媒から流出する
排気ガスの空燃比がリーンであると判断し、ステップ５
０３に進んで下流側Ｏ2 センサ１５の出力がリッチ側か
らリーン側に反転したか否かが判別される。ステップ５
０３において下流側Ｏ2 センサ１５の出力が反転したと
判別された時にはステップ５０４に進んでステップ５０
１で算出された点火時期が下流側Ｏ2 センサの出力値と
機関回転数と負荷率（アクセル開度）との関数に基づい
てステップ５０１で算出された点火時期よりも遅くなる
ように補正される。次いでステップ５０５において補正
後の点火時期がセットされる。
明の点火時期制御を詳細に説明する。初めにステップ５
０１において点火時期が算出される。ここで算出された
点火時期は内燃機関の燃焼室内における熱効率が最適と
なる時期である。次いでステップ５０２において下流側
Ｏ2 センサの出力が理論空燃比に相当する基準出力値以
下である（ＶＯＳ≦ＶR2）か否かが判別される。すなわ
ち三元触媒から流出する排気ガスの空燃比がリーンであ
るか否かが判別される。ステップ５０２においてＶＯＳ
≦ＶR2であると判別された時には三元触媒から流出する
排気ガスの空燃比がリーンであると判断し、ステップ５
０３に進んで下流側Ｏ2 センサ１５の出力がリッチ側か
らリーン側に反転したか否かが判別される。ステップ５
０３において下流側Ｏ2 センサ１５の出力が反転したと
判別された時にはステップ５０４に進んでステップ５０
１で算出された点火時期が下流側Ｏ2 センサの出力値と
機関回転数と負荷率（アクセル開度）との関数に基づい
てステップ５０１で算出された点火時期よりも遅くなる
ように補正される。次いでステップ５０５において補正
後の点火時期がセットされる。
【００３９】次いでステップ５０６においてカウンタｔ
ｂがカウントアップされ、ステップ５０７に進む。ステ
ップ５０７ではカウンタが予め定められた値ｔより大き
い（ｔｂ＞ｔ）か否かが判別される。ステップ５０７に
おいてｔｂ＞ｔであると判別された時には点火時期を遅
らせてから予め定められた時間が経過したと判断し、ス
テップ５０８に進んでカウンタｔｂをリセットし、処理
を終了する。一方、ステップ５０７においてｔｂ≦ｔで
ある時には点火時期を遅らせてから予め定められた時間
が経過していないと判断し、ステップ５０６に戻り、ス
テップ５０７においてｔｂ＞ｔであると判別されるまで
このルーチンが繰り返される。
ｂがカウントアップされ、ステップ５０７に進む。ステ
ップ５０７ではカウンタが予め定められた値ｔより大き
い（ｔｂ＞ｔ）か否かが判別される。ステップ５０７に
おいてｔｂ＞ｔであると判別された時には点火時期を遅
らせてから予め定められた時間が経過したと判断し、ス
テップ５０８に進んでカウンタｔｂをリセットし、処理
を終了する。一方、ステップ５０７においてｔｂ≦ｔで
ある時には点火時期を遅らせてから予め定められた時間
が経過していないと判断し、ステップ５０６に戻り、ス
テップ５０７においてｔｂ＞ｔであると判別されるまで
このルーチンが繰り返される。
【００４０】なおステップ３０２においてＶＯＳ＞ＶR2
であると判別された時およびステップ５０３において下
流側Ｏ2 センサ１５の出力が反転していないと判別され
た時にはステップ５０９に進んでステップ５０１で算出
された点火時期がセットされ、処理を終了する。次に図
９のフローチャートを参照して本発明の第二の基本空燃
比制御を詳細に説明する。初めにステップ６０１におい
て空燃比フィードバック制御を実行できる条件が満たさ
れているか否かが判別される。すなわちＦ／Ｂ中である
か否かが判別される。ここでの条件は第一の基本空燃比
制御での条件に加えて機関がアイドル運転中でないこと
が条件とされる。ステップ６０１においてＦ／Ｂ中であ
ると判別された時にはステップ６０２に進む。一方、ス
テップ６０１においてＦ／Ｂ中ではないと判別された時
には処理を終了する。
であると判別された時およびステップ５０３において下
流側Ｏ2 センサ１５の出力が反転していないと判別され
た時にはステップ５０９に進んでステップ５０１で算出
された点火時期がセットされ、処理を終了する。次に図
９のフローチャートを参照して本発明の第二の基本空燃
比制御を詳細に説明する。初めにステップ６０１におい
て空燃比フィードバック制御を実行できる条件が満たさ
れているか否かが判別される。すなわちＦ／Ｂ中である
か否かが判別される。ここでの条件は第一の基本空燃比
制御での条件に加えて機関がアイドル運転中でないこと
が条件とされる。ステップ６０１においてＦ／Ｂ中であ
ると判別された時にはステップ６０２に進む。一方、ス
テップ６０１においてＦ／Ｂ中ではないと判別された時
には処理を終了する。
【００４１】ステップ６０２ではフラグＦがセットされ
ている（Ｆ＝１）か否かが判別される。すなわち第一の
基本空燃比制御が実行されているか否かが判別される。
ステップ６０２においてＦ＝１であると判別された時に
はステップ６０３に進む。一方、ステップ６０２におい
てＦ＝０であると判別された時には処理を終了する。ス
テップ６０３では下流側Ｏ2 センサ１５の出力が理論空
燃比に相当する値以下である（ＶＯＳ≦ＶR2）か否かが
判別される。すなわち三元触媒から流出する排気ガスの
空燃比が理論空燃比よりリーンであるか否かが判別され
る。ステップ６０３においてＶＯＳ≦ＶR2であると判別
された時にはステップ６０４に進んでスキップ増大量Ｒ
ＳＲが予め定められた値ΔＲＳだけ増大せしめられ、ス
テップ６０５に進む。一方、ステップ６０３においてＶ
ＯＳ＞ＶR2であると判別された時にはステップ６０７に
進んでスキップ増大量ＲＳＲが予め定められた値ΔＲＳ
だけ減少せしめられ、ステップ６０５に進む。
ている（Ｆ＝１）か否かが判別される。すなわち第一の
基本空燃比制御が実行されているか否かが判別される。
ステップ６０２においてＦ＝１であると判別された時に
はステップ６０３に進む。一方、ステップ６０２におい
てＦ＝０であると判別された時には処理を終了する。ス
テップ６０３では下流側Ｏ2 センサ１５の出力が理論空
燃比に相当する値以下である（ＶＯＳ≦ＶR2）か否かが
判別される。すなわち三元触媒から流出する排気ガスの
空燃比が理論空燃比よりリーンであるか否かが判別され
る。ステップ６０３においてＶＯＳ≦ＶR2であると判別
された時にはステップ６０４に進んでスキップ増大量Ｒ
ＳＲが予め定められた値ΔＲＳだけ増大せしめられ、ス
テップ６０５に進む。一方、ステップ６０３においてＶ
ＯＳ＞ＶR2であると判別された時にはステップ６０７に
進んでスキップ増大量ＲＳＲが予め定められた値ΔＲＳ
だけ減少せしめられ、ステップ６０５に進む。
【００４２】ステップ６０５ではスキップ増大量ＲＳＲ
がその許容最小値と許容最大値との間になるようにスキ
ップ増大量ＲＳＲがガードせしめられ、ステップ６０６
に進んで０．１からスキップ増大量ＲＳＲを引いてスキ
ップ減少量ＲＳＬが算出され、処理を終了する。
がその許容最小値と許容最大値との間になるようにスキ
ップ増大量ＲＳＲがガードせしめられ、ステップ６０６
に進んで０．１からスキップ増大量ＲＳＲを引いてスキ
ップ減少量ＲＳＬが算出され、処理を終了する。
【００４３】
【発明の効果】一番目から八番目の発明によれば三元触
媒の酸素吸収能力が飽和した時において三元触媒下流へ
のＮＯx の放出を抑制することができる。
媒の酸素吸収能力が飽和した時において三元触媒下流へ
のＮＯx の放出を抑制することができる。
【図１】本発明の排気浄化装置を適用した内燃機関の全
体図である。
体図である。
【図２】排気空燃比と三元触媒の浄化率との関係を示し
た図である。
た図である。
【図３】排気空燃比とＯ2 センサの出力電力との関係を
示した図である。
示した図である。
【図４】噴射量演算ルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の空燃比制御等を説明するためのタイム
チャートであり、（ａ）は上流側Ｏ2 センサの出力、
（ｂ）は空燃比補正係数、（ｃ）は下流側Ｏ2 センサの
出力、（ｄ）はスキップ増大量、（ｅ）はスキップ減少
量、（ｆ）は点火時期を示している。
チャートであり、（ａ）は上流側Ｏ2 センサの出力、
（ｂ）は空燃比補正係数、（ｃ）は下流側Ｏ2 センサの
出力、（ｄ）はスキップ増大量、（ｅ）はスキップ減少
量、（ｆ）は点火時期を示している。
【図６】本発明の第一の基本空燃比制御のフローチャー
トである。
トである。
【図７】本発明のＮＯX 放出抑制制御のフローチャート
である。
である。
【図８】本発明の点火時期制御のフローチャートであ
る。
る。
【図９】本発明の第二の基本空燃比制御のフローチャー
トである。
トである。
１…機関本体 １２…触媒コンバータ １３…上流側Ｏ2 センサ １５…下流側Ｏ2 センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 幸平 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G022 AA00 AA09 BA01 CA00 DA02 EA01 GA00 GA01 GA05 GA06 GA08 3G301 HA01 HA18 JA25 KA00 KA11 LA00 LB02 MA01 MA12 NA03 NA04 NA05 NA06 NA08 NB02 NB06 NB11 ND02 NE02 NE03 NE07 NE08 NE13 NE14 NE15 NE17 NE19 NE23 PA01Z PA14Z PA17Z PD01Z PD03A PD03Z PD09A PD09Z PE01Z PE03Z PF03Z
Claims (8)
- 【請求項１】 流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比
である時に最も高い浄化率で排気ガスを浄化する三元触
媒を内燃機関の排気通路に配置し、該三元触媒が該三元
触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンである時に排
気ガス中の酸素を吸収する酸素吸収能力と、該三元触媒
に流入する排気ガスの空燃比がリッチである時に該三元
触媒内に吸収されている酸素を放出する酸素放出能力と
を有し、該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論
空燃比となるように排気ガスの空燃比を制御するように
した排気浄化装置において、前記三元触媒の酸素吸収能
力が飽和した時に該三元触媒に吸収されている酸素の放
出を促進するようにした排気浄化装置。 - 【請求項２】 内燃機関の燃焼室内の空燃比をリッチと
することにより前記三元触媒に吸収されている酸素の放
出を促進するようにした請求項１に記載の排気浄化装
置。 - 【請求項３】 流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比
である時に最も高い浄化率で排気ガスを浄化する三元触
媒を内燃機関の排気通路に配置し、該三元触媒が該三元
触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンである時に排
気ガス中の酸素を吸収する酸素吸収能力と、該三元触媒
に流入する排気ガスの空燃比がリッチである時に該三元
触媒内に吸収されている酸素を放出する酸素放出能力と
を有し、該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論
空燃比となるように排気ガスの空燃比を制御するように
した排気浄化装置において、前記三元触媒の酸素吸収能
力が飽和した時に内燃機関の燃焼温度を下げるようにし
た排気浄化装置。 - 【請求項４】 内燃機関の燃焼室内の空燃比をリッチと
することにより内燃機関の燃焼温度を下げるようにした
請求項３に記載の排気浄化装置。 - 【請求項５】 内燃機関の燃焼室内における点火時期を
遅らせることにより内燃機関の燃焼温度を下げるように
した請求項３に記載の排気浄化装置。 - 【請求項６】 前記三元触媒の酸素吸収能力が飽和した
時に内燃機関の燃焼室内の空燃比をリッチとする請求項
５に記載の排気浄化装置。 - 【請求項７】 流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比
である時に最も高い浄化率で排気ガスを浄化する三元触
媒を内燃機関の排気通路に配置し、該三元触媒が該三元
触媒に流入する排気ガスの空燃比がリーンである時に排
気ガス中の酸素を吸収する酸素吸収能力と、該三元触媒
に流入する排気ガスの空燃比がリッチである時に該三元
触媒内に吸収されている酸素を放出する酸素放出能力と
を有し、該三元触媒に流入する排気ガスの空燃比が理論
空燃比となるように排気ガスの空燃比を制御するように
した排気浄化装置において、前記三元触媒の酸素吸収能
力が飽和した時に内燃機関の燃焼室内の酸素濃度を低下
するようにした排気浄化装置。 - 【請求項８】 内燃機関の燃焼室内の空燃比をリッチと
することにより内燃機関内の酸素濃度を低下するように
した請求項７に記載の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11224016A JP2001050084A (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11224016A JP2001050084A (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001050084A true JP2001050084A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=16807273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11224016A Pending JP2001050084A (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001050084A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011069362A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Robert Bosch Gmbh | 内燃機関の運転方法および内燃機関 |
-
1999
- 1999-08-06 JP JP11224016A patent/JP2001050084A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011069362A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Robert Bosch Gmbh | 内燃機関の運転方法および内燃機関 |
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