JP2020084882A - Control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関における燃料噴射量を調整して空燃比を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that controls an air-fuel ratio by adjusting a fuel injection amount in an internal combustion engine.
一般に、内燃機関の排気通路には、気筒から排出される排気ガス中に含まれる有害物質ＨＣ、ＣＯ、ＮＯxを酸化／還元して無害化する三元触媒が装着されている。ＨＣ、ＣＯ、ＮＯxの全てを効率よく浄化するには、混合気の空燃比をウィンドウと称する理論空燃比近傍の一定範囲に収める必要がある。そのために、従来より、触媒の上流及び下流にそれぞれＯ2センサを配し、それらＯ2センサの出力信号を用いる二重のフィードバックループを構築して、空燃比をフィードバック制御している。 Generally, an exhaust passage of an internal combustion engine is equipped with a three-way catalyst that oxidizes/reduces harmful substances HC, CO, and NO x contained in exhaust gas discharged from a cylinder to render them harmless. In order to efficiently purify all of HC, CO, and NO x , it is necessary to keep the air-fuel ratio of the air-fuel mixture within a certain range near the stoichiometric air-fuel ratio called a window. Therefore, conventionally, O 2 sensors are arranged upstream and downstream of the catalyst, and a double feedback loop using the output signals of the O 2 sensors is constructed to feedback-control the air-fuel ratio.
内燃機関の運転制御を司るＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）は、気筒に吸入される空気（新気）の量に比例する基本噴射量に、触媒に流入するガスの空燃比に応じて変動するフィードバック補正係数を乗じることで、インジェクタからの燃料噴射量を決定する。 The ECU (Electronic Control Unit), which controls the operation of the internal combustion engine, uses a feedback correction that varies according to the air-fuel ratio of the gas flowing into the catalyst to the basic injection amount that is proportional to the amount of air (fresh air) drawn into the cylinder. The amount of fuel injected from the injector is determined by multiplying the coefficient.
図２に示すように、ＥＣＵは、触媒の上流側のガスの空燃比を検出するフロントＯ2センサの出力電圧を、理論空燃比またはその近傍の空燃比に相当する判定電圧値と比較し、出力電圧が判定電圧値よりも高ければ空燃比リッチ、判定電圧値よりも低ければ空燃比リーンと判定する。但し、フロントＯ2センサの出力電圧が判定電圧値を跨ぐように変動したときには、即時に空燃比の判定結果を反転させるのではなく、遅延時間の経過を待ってから判定結果を反転させる。つまり、フロントＯ2センサの出力電圧がリーンからリッチに切り替わった（判定電圧値を上回った）際には、リッチ判定遅延時間ＴＤＲの経過の後、空燃比がリーンからリッチに反転したと判断する。並びに、フロントＯ2センサの出力電圧がリッチからリーンに切り替わった（判定電圧値を下回った）際には、リーン判定遅延時間ＴＤＬの経過の後、空燃比がリッチからリーンに反転したと判断する。 As shown in FIG. 2, the ECU compares the output voltage of the front O 2 sensor for detecting the air-fuel ratio of the gas on the upstream side of the catalyst with the determination voltage value corresponding to the theoretical air-fuel ratio or the air-fuel ratio in the vicinity thereof, If the output voltage is higher than the determination voltage value, the air-fuel ratio is rich, and if it is lower than the determination voltage value, the air-fuel ratio is lean. However, when the output voltage of the front O 2 sensor fluctuates so as to cross the determination voltage value, the determination result of the air-fuel ratio is not immediately inverted, but the determination result is inverted after the delay time has elapsed. That is, when the output voltage of the front O 2 sensor switches from lean to rich (exceeds the determination voltage value), it is determined that the air-fuel ratio has changed from lean to rich after the lapse of the rich determination delay time TDR. .. In addition, when the output voltage of the front O 2 sensor is switched from rich to lean (lower than the determination voltage value), it is determined that the air-fuel ratio is changed from rich to lean after the lean determination delay time TDL has elapsed. ..
ＥＣＵは、触媒の上流側のガスの空燃比の判定結果に基づき、フィードバック補正係数ＦＡＦを増減調整する。具体的には、空燃比がリッチであると判定している間、フィードバック補正係数ＦＡＦをリーン積分値ＫＩＭずつ逓減させる一方、空燃比がリーンであると判定している間は、フィードバック補正係数ＦＡＦをリッチ積分値ＫＩＰずつ逓増させる。 The ECU increases or decreases the feedback correction coefficient FAF based on the determination result of the air-fuel ratio of the gas upstream of the catalyst. Specifically, while it is determined that the air-fuel ratio is rich, the feedback correction coefficient FAF is gradually decreased by the lean integration value KIM, while while it is determined that the air-fuel ratio is lean, the feedback correction coefficient FAF is decreased. Is gradually increased by the rich integrated value KIP.
リッチ判定遅延時間ＴＤＲ及びリーン判定遅延時間ＴＤＬについては、触媒の下流側のガスの空燃比に応じて設定する。図３及び図４に示すように、ＥＣＵは、触媒の下流側のガスの空燃比を検出するリアＯ2センサの出力電圧を判定電圧値と比較し、出力電圧が判定電圧値よりも高ければ空燃比リッチ、判定電圧値よりも低ければ空燃比リーンと判定する。そして、触媒の下流側のガスの空燃比がリーンである期間が長いほど、リッチ判定遅延時間ＴＤＲを延長する。逆に、触媒の下流側のガスの空燃比がリッチである期間が長いほど、リーン判定遅延時間ＴＤＬを延長する。これにより、フロントＯ2センサの出力電圧を参照する空燃比フィードバック制御の制御中心、即ちフィードバック制御によりガスの空燃比を収束させるべき目標が変化することになる（以上、下記特許文献を参照）。 The rich determination delay time TDR and the lean determination delay time TDL are set according to the air-fuel ratio of the gas on the downstream side of the catalyst. As shown in FIGS. 3 and 4, the ECU compares the output voltage of the rear O 2 sensor for detecting the air-fuel ratio of the gas on the downstream side of the catalyst with the determination voltage value, and if the output voltage is higher than the determination voltage value. If the air-fuel ratio is rich and is lower than the determination voltage value, the air-fuel ratio is determined to be lean. Then, the longer the air-fuel ratio of the gas on the downstream side of the catalyst is lean, the longer the rich determination delay time TDR. Conversely, the leaner the determination delay time TDL is extended, the longer the air-fuel ratio of the gas on the downstream side of the catalyst is rich. As a result, the control center of the air-fuel ratio feedback control that refers to the output voltage of the front O 2 sensor, that is, the target for which the air-fuel ratio of the gas should be converged by the feedback control changes (see the following patent documents).
リアＯ2センサの出力電圧がリッチからリーンに切り替わるのは、触媒の最大酸素吸蔵能力の近くまで酸素が吸蔵されて、触媒内で酸素が過剰となった後である。触媒内に酸素が充満すると、ＮＯxの還元が難しくなり、ＮＯxが排出されやすくなる。翻って、リアＯ2センサの出力電圧がリーンからリッチに切り替わるのは、触媒に吸蔵されていた酸素の大半が消費され、触媒内の酸素が欠乏した後である。触媒内で酸素が不足すると、ＨＣやＣＯの酸化が困難となり、これらが排出されやすくなる。 The output voltage of the rear O 2 sensor switches from rich to lean after oxygen has been stored up to near the maximum oxygen storage capacity of the catalyst and the oxygen has become excessive in the catalyst. If the oxygen in the catalyst is filled, the reduction of the NO x becomes difficult, NO x is easily discharged. On the other hand, the output voltage of the rear O 2 sensor is switched from lean to rich after most of the oxygen stored in the catalyst is consumed and the oxygen in the catalyst is deficient. When oxygen is insufficient in the catalyst, it becomes difficult to oxidize HC and CO, and these are easily discharged.
要するに、リアＯ2センサの出力信号を参照するフィードバックには遅れが存在し、その遅れにより有害物質の排出の抑止に限界が生じていた。 In short, there is a delay in the feedback referring to the output signal of the rear O 2 sensor, and the delay causes a limit in suppressing the emission of harmful substances.
本発明は、内燃機関からの有害物質の排出量をより一層削減することを所期の目的としている。 An object of the present invention is to further reduce the emission of harmful substances from an internal combustion engine.
上述の課題を解決するべく、本発明では、内燃機関の排気通路に装着した排気浄化用の触媒に流入するガスの空燃比をフィードバック制御する制御装置であって、気筒に吸入された空気の量、及び排気通路における触媒の上流に設置されている空燃比センサの出力信号を基に、触媒に吸蔵されている酸素量とその目標吸蔵量との偏差を推算し、前記偏差に応じて、フィードバック制御により収束させるべき空燃比の目標を変化させることとし、排気通路における触媒の下流に設置されている空燃比センサの出力信号がリッチ側の閾値を超えて空燃比リッチを示したときに前記偏差を所定値にリセットし、及び／または、触媒の下流に設置されている空燃比センサの出力信号がリーン側の閾値を超えて空燃比リーンを示したときに前記偏差を所定値にリセットする内燃機関の制御装置を構成した。 In order to solve the above-described problems, the present invention is a control device that feedback-controls an air-fuel ratio of gas flowing into an exhaust gas purification catalyst mounted in an exhaust passage of an internal combustion engine, and an amount of air taken into a cylinder. , And based on the output signal of the air-fuel ratio sensor installed upstream of the catalyst in the exhaust passage, the deviation between the amount of oxygen stored in the catalyst and its target storage amount is estimated, and the feedback is performed according to the deviation. The target of the air-fuel ratio to be converged by the control is changed, and the deviation when the output signal of the air-fuel ratio sensor installed downstream of the catalyst in the exhaust passage exceeds the rich side threshold value and indicates the air-fuel ratio rich. Is reset to a predetermined value and/or the deviation is reset to a predetermined value when the output signal of the air-fuel ratio sensor installed downstream of the catalyst exceeds the lean side threshold value and indicates the air-fuel ratio lean. Configured the engine controller.
本発明によれば、内燃機関からの有害物質の排出量をより一層削減することができる。 According to the present invention, the amount of harmful substances emitted from an internal combustion engine can be further reduced.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of a vehicle internal combustion engine in this embodiment. The internal combustion engine in the present embodiment is a spark ignition type four-stroke engine and includes a plurality of cylinders 1 (one of which is shown in FIG. 1). An injector 11 for injecting fuel is provided near the intake port of each cylinder 1. An
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
The intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to the intake port of each cylinder 1. An
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気ガスを各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。 The exhaust passage 4 for discharging exhaust gas guides exhaust gas generated as a result of burning fuel in the cylinder 1 to the outside from the exhaust port of each cylinder 1. An exhaust manifold 42 and an exhaust purification three-way catalyst 41 are arranged on the exhaust passage 4.
排気通路４における触媒４１の上流及び下流には、排気通路４を流通するガスの空燃比を検出するための空燃比センサ４３、４４を設置する。空燃比センサ４３、４４はそれぞれ、排気ガスの空燃比に対して非線形な出力特性を有するＯ2センサであってもよく、排気ガスの空燃比に比例した出力特性を有するリニアＡ／Ｆセンサであってもよい。本実施形態では、触媒４１の上流側及び下流側の各空燃比センサ４３、４４について、排気ガス中の酸素濃度に応じた電圧信号を出力するＯ2センサを想定している。Ｏ2センサ４３、４４の出力電圧ｆ、ｇの特性は、理論空燃比近傍の一定範囲（ウィンドウ）では空燃比に対する出力の変化率が大きく急峻な傾きを示し、それよりも空燃比が大きいリーン領域では低位飽和値に漸近し、空燃比が小さいリッチ領域では高位飽和値に漸近する、いわゆるＺ特性曲線を描く。 Air-fuel ratio sensors 43 and 44 for detecting the air-fuel ratio of the gas flowing through the exhaust passage 4 are installed upstream and downstream of the catalyst 41 in the exhaust passage 4. Each of the air-fuel ratio sensors 43 and 44 may be an O 2 sensor having a non-linear output characteristic with respect to the air-fuel ratio of the exhaust gas, or a linear A/F sensor having an output characteristic proportional to the air-fuel ratio of the exhaust gas. It may be. In the present embodiment, each of the air-fuel ratio sensors 43 and 44 on the upstream side and the downstream side of the catalyst 41 is assumed to be an O 2 sensor that outputs a voltage signal according to the oxygen concentration in the exhaust gas. Regarding the characteristics of the output voltages f and g of the O 2 sensors 43 and 44, the change rate of the output with respect to the air-fuel ratio is large and shows a steep slope in a certain range (window) near the theoretical air-fuel ratio, and the lean air-fuel ratio is larger than that. A so-called Z characteristic curve is drawn which gradually approaches the lower saturation value in the region and approaches the higher saturation value in the rich region where the air-fuel ratio is small.
外部ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。
An external EGR (Exhaust Gas Recirculation)
本実施形態の内燃機関の制御装置たるＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。ＥＣＵ０は、複数基のＥＣＵまたはコントローラがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものであることがある。
The
ＥＣＵ０の入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、内燃機関に要求されるエンジン負荷率）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｅ、触媒４１の上流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４３から出力される空燃比信号ｆ、触媒４１の下流側における排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ４４から出力される空燃比信号ｇ、大気圧を検出する大気圧センサから出力される大気圧信号ｈ等が入力される。
The input interface of the
ＥＣＵ０の出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタ１３に対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ等を出力する。
From the output interface of the
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に吸入される空気（新気）量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び空気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、要求ＥＧＲ率、点火タイミング等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを出力インタフェースを介して印加する。
The processor of the
燃料噴射量を決定するにあたり、ＥＣＵ０は、まず、気筒１に吸入される空気の量Ｇａを求め、その吸入空気量Ｇａに比例する（吸入空気量Ｇａに応じて理論空燃比またはその近傍の空燃比を実現できような）燃料噴射量の基本量ＴＰを決定する。吸入空気量Ｇａは、エンジン回転数及びサージタンク３３内吸気圧を基に推算する。必要であれば、その推算値に、吸気温や大気圧等に応じた補正を加えることができる。なお、吸気通路３にエアフローメータが設置されているならば、エアフローメータを介して吸入空気量Ｇａを直接計測することが可能である。
In determining the fuel injection amount, the
次いで、この基本噴射量ＴＰを、触媒４１の上流側の空燃比センサ４３の出力信号ｆに応じて定まるフィードバック補正係数ＦＡＦで補正する。フィードバック補正係数ＦＡＦは、１を中心に増減する正数である。さらに、状況に応じて定まる各種補正係数Ｋや、インジェクタ１１の無効噴射時間ＴＡＵＶをも加味して、最終的な燃料噴射時間（インジェクタ１１に対する通電時間）Ｔを算定する。燃料噴射時間Ｔは、
Ｔ＝ＴＰ×ＦＡＦ×Ｋ＋ＴＡＵＶ
となる。そして、燃料噴射時間Ｔだけインジェクタ１１に信号ｊを入力、インジェクタ１１を開弁して燃料を噴射させる。
Next, the basic injection amount TP is corrected by the feedback correction coefficient FAF determined according to the output signal f of the air-fuel ratio sensor 43 on the upstream side of the catalyst 41. The feedback correction coefficient FAF is a positive number that increases or decreases centering around 1. Furthermore, the final fuel injection time (energization time to the injector 11) T is calculated by also taking into consideration various correction factors K determined depending on the situation and the invalid injection time TAUV of the injector 11. The fuel injection time T is
T=TP×FAF×K+TAUV
Becomes Then, the signal j is input to the injector 11 for the fuel injection time T, the injector 11 is opened, and the fuel is injected.
また、ＥＣＵ０は、運転状況に応じて、気筒１への燃料供給を一時中断する燃料カットを実行する。ＥＣＵ０は、所定の燃料カット条件が成立したときに、燃料カット即ちインジェクタ１１からの燃料噴射を停止する。ＥＣＵ０は、少なくとも、アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となり、かつエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上あることを以て、燃料カット条件が成立したものと判断する。
Further, the
燃料カット中は、スロットルバルブ３２をアクセルペダルの踏込量（０または０に近い）に依拠しない開度に開いておく。この操作は、燃料カット中の内燃機関のポンピングロスを低減してエンジン回転の減速を遅らせるために行う。このときのスロットルバルブ３２の開度は、一定値としてもよいし、車速等に応じて増減させてもよいが、何れにせよ比較的大きな開度とする。
During the fuel cut, the
そして、ＥＣＵ０は、所定の燃料カット終了条件が成立したときに、燃料カットを終了することとし、燃料噴射（及び、点火）を再開する。ＥＣＵ０は、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した等のうち何れかを以て、燃料カット終了条件が成立したものと判断する。
Then, the
燃料カット終了条件の成立後は、スロットルバルブ３２をアクセルペダルの踏込量に応じた開度に操作することは言うまでもない。
Needless to say, the
以降、ＥＣＵ０が実施する空燃比フィードバック制御に関して詳述する。空燃比フィードバック制御は、気筒１に充填される混合気の空燃比、ひいては気筒１から排出され触媒４１へと導かれる排気ガスの空燃比を所望の目標空燃比に収束させ、以て触媒４１における有害物質の浄化能率を最大化するものである。
Hereinafter, the air-fuel ratio feedback control executed by the
図２に示すように、ＥＣＵ０は、触媒４１の上流側のガスの空燃比を検出するセンサであるフロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆを、理論空燃比またはその近傍の空燃比に相当する判定電圧値と比較して、その判定電圧値よりも高ければリッチ、判定電圧値よりも低ければリーンと判定する。そして、ＥＣＵ０は、触媒４１の上流側のガスの空燃比の判定結果に基づき、フィードバック補正係数ＦＡＦを増減調整する。
As shown in FIG. 2, the
具体的には、空燃比の判定結果がリーンからリッチに反転した（下記の遅延時間ＴＤＲが経過した）時点で、フィードバック補正係数ＦＡＦをスキップ値ＲＳＭだけ減少させる。加えて、空燃比がリッチであると判定している間、フィードバック補正係数ＦＡＦを演算サイクル（制御サイクル）あたりリーン積分値ＫＩＭだけ逓減させる。演算サイクルの周期は、内燃機関が備える個々の気筒１が新たなサイクル（吸気行程−圧縮行程−膨脹行程−排気行程の一連）を迎える周期に等しい。 Specifically, the feedback correction coefficient FAF is decreased by the skip value RSM when the determination result of the air-fuel ratio is reversed from lean to rich (the delay time TDR described below has elapsed). In addition, while it is determined that the air-fuel ratio is rich, the feedback correction coefficient FAF is gradually decreased by the lean integral value KIM per calculation cycle (control cycle). The cycle of the calculation cycle is equal to the cycle in which each cylinder 1 of the internal combustion engine reaches a new cycle (a series of intake stroke-compression stroke-expansion stroke-exhaust stroke).
他方、空燃比の判定結果がリッチからリーンに反転した（下記の遅延時間ＴＤＬが経過した）時点で、フィードバック補正係数ＦＡＦをスキップ値ＲＳＰだけ増加させる。加えて、空燃比がリーンであると判定している間、フィードバック補正係数ＦＡＦを演算サイクルあたりリッチ積分値ＫＩＰだけ逓増させる。 On the other hand, when the determination result of the air-fuel ratio is reversed from rich to lean (the delay time TDL described below has elapsed), the feedback correction coefficient FAF is increased by the skip value RSP. In addition, while it is determined that the air-fuel ratio is lean, the feedback correction coefficient FAF is gradually increased by the rich integrated value KIP per calculation cycle.
基本噴射量ＴＰに乗ずるフィードバック補正量ＦＡＦが減少すると、インジェクタ１１による燃料噴射量が絞られて、混合気の空燃比がリーンへと向かう。逆に、フィードバック補正量ＦＡＦが増加すると、インジェクタ１１による燃料噴射量が上積みされて、混合気の空燃比がリッチへと向かう。 When the feedback correction amount FAF multiplied by the basic injection amount TP decreases, the fuel injection amount by the injector 11 is narrowed down, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture goes toward lean. On the contrary, when the feedback correction amount FAF increases, the fuel injection amount by the injector 11 is increased, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture goes toward rich.
但し、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆが判定電圧値を跨ぐように変動したときには、即時に触媒４１の上流側のガスの空燃比の判定結果を反転させるのではなく、遅延時間ＴＤＬ、ＴＤＲの経過を待ってから判定結果を反転させる。即ち、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆがリッチからリーンに切り替わった（判定電圧値を下回った）ときには、リーン判定遅延時間ＴＤＬの経過の後、空燃比がリッチからリーンに反転したと判断する。並びに、フロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆがリーンからリッチに切り替わった（判定電圧値を上回った）ときには、リッチ判定遅延時間ＴＤＲの経過の後、空燃比がリーンからリッチに反転したと判断する。 However, when the output voltage f of the front O 2 sensor 43 fluctuates so as to cross the determination voltage value, the determination results of the air-fuel ratio of the gas on the upstream side of the catalyst 41 are not immediately inverted, but the delay times TDL and TDR. Wait for the passage of and then reverse the determination result. That is, when the output voltage f of the front O 2 sensor 43 is switched from rich to lean (lower than the determination voltage value), it is determined that the air-fuel ratio is inverted from rich to lean after the lean determination delay time TDL has elapsed. .. When the output voltage f of the front O 2 sensor 43 is switched from lean to rich (exceeds the determination voltage value), it is determined that the air-fuel ratio has changed from lean to rich after the rich determination delay time TDR has elapsed. ..
リーン判定遅延時間ＴＤＬ及びリッチ判定遅延時間ＴＤＲを設けているのは、Ｏ2センサ４３の出力信号ｆにノイズが混入した場合に、空燃比のリーン／リッチの判定結果が短期間に複数回反転して燃料噴射量が振動するように増減するチャタリングを起こすことを予防する意図である。 The lean determination delay time TDL and the rich determination delay time TDR are provided so that when the output signal f of the O 2 sensor 43 contains noise, the lean/rich determination result of the air-fuel ratio is inverted multiple times in a short period of time. The intention is to prevent chattering that increases or decreases so that the fuel injection amount vibrates.
遅延時間ＴＤＬ、ＴＤＲは、制御中心補正量ＦＡＣＦに応じて増減する。図３に、制御中心補正量ＦＡＣＦと遅延時間ＴＤＬ、ＴＤＲとの関係を例示する。制御中心補正量ＦＡＣＦが大きくなるほど、リーン判定遅延時間ＴＤＬ（破線で表す）は短縮され、リッチ判定遅延時間ＴＤＲ（実線で表す）は延長される。さすれば、フィードバック補正係数ＦＡＦが増加から減少に転じる時期が遅れ、減少から増加に転じる時期が早まる。結果、燃料噴射量が平均的に増すこととなり、空燃比フィードバック制御の制御中心、換言すればフィードバック制御により収束させるべきガスの空燃比の目標がリッチ側に変位する。 The delay times TDL and TDR increase/decrease according to the control center correction amount FACF. FIG. 3 illustrates the relationship between the control center correction amount FACF and the delay times TDL and TDR. As the control center correction amount FACF increases, the lean determination delay time TDL (represented by the broken line) is shortened and the rich determination delay time TDR (represented by the solid line) is extended. Then, the time when the feedback correction coefficient FAF changes from increasing to decreasing is delayed, and the time when the feedback correction coefficient FAF changes from decreasing to increasing is advanced. As a result, the fuel injection amount increases on average, and the control center of the air-fuel ratio feedback control, in other words, the target of the air-fuel ratio of the gas to be converged by the feedback control is displaced to the rich side.
翻って、制御中心補正量ＦＡＣＦが小さくなるほど、リーン判定遅延時間ＴＤＬは延長され、リッチ判定遅延時間ＴＤＲは短縮される。さすれば、フィードバック補正係数ＦＡＦが増加から減少に転じる時期が早まり、減少から増加に転じる時期が遅れる。結果、燃料噴射量が平均的に減ることとなり、空燃比フィードバック制御の制御中心がリーン側に変位する。 On the contrary, as the control center correction amount FACF becomes smaller, the lean determination delay time TDL is extended and the rich determination delay time TDR is shortened. Then, the time when the feedback correction coefficient FAF turns from the increase to the decrease is advanced, and the time when the feedback correction coefficient FAF changes from the decrease to the increase is delayed. As a result, the fuel injection amount decreases on average, and the control center of the air-fuel ratio feedback control is displaced to the lean side.
ＥＣＵ０は、空燃比フィードバック制御中、上記の制御中心補正量ＦＡＣＦをも算出する。図５に示すように、ＥＣＵ０は、まず、今回の演算サイクルにおいて算出したフィードバック補正係数ＦＡＦnから、前回の演算サイクルにおいて算出したフィードバック補正係数ＦＡＦn-1を減算して、両者の差分ΔＦＡＦnを求める（ステップＳ１）。ｎは、演算サイクルを表す添字である。
The
次に、ＥＣＵ０は、連続する過去の複数回の演算サイクルにおいて算出したΔＦＡＦnを積算した値Σ（ΔＦＡＦn）を求める（ステップＳ２）。
Next, the
そして、ＥＣＵ０は、今回の演算サイクルにおいて算出した、気筒１に吸入される空気量Ｇａnと、ΔＦＡＦnの積算値Σ（ΔＦＡＦn）とから、下式に示すΔＯＳnを求める（ステップＳ３）。
ΔＯＳn＝−Ｇａn×Σ（ΔＦＡＦn）／｛１＋Σ（ΔＦＡＦn）｝
このΔＯＳnは、気筒１から排出されるガスが触媒４１に流入することによって増減する、触媒４１内の酸素吸蔵量の変化量（増加量または減少量）の近似値である。
Then, ECU0 was calculated in the current operation cycle, the air amount Ga n sucked into the cylinder 1, since the integrated value of ΔFAF n Σ (ΔFAF n), obtaining the DerutaOS n shown in the following equation (step S3) ..
ΔOS n =−Ga n ×Σ(ΔFAF n )/{1+Σ(ΔFAF n )}
This ΔOS n is an approximate value of the change amount (increase amount or decrease amount) of the oxygen storage amount in the catalyst 41, which increases or decreases as the gas discharged from the cylinder 1 flows into the catalyst 41.
さらに、連続する過去の複数回の演算サイクルにおいて算出したΔＯＳnを積算した値Σ（ΔＯＳn）を求める（ステップＳ４）。この積算値Σ（ΔＯＳn）は、現在触媒４１が吸蔵している酸素の量が、あるべき目標吸蔵量からどれくらいの量乖離しているかを示す偏差となる。現在の触媒４１内の酸素吸蔵量が目標吸蔵量に一致している場合、偏差Σ（ΔＯＳn）は０となる。偏差Σ（ΔＯＳn）が正値であることは、触媒４１内の酸素吸蔵量があるべき目標吸蔵量よりも増えていることを意味する。逆に、偏差Σ（ΔＯＳn）が負値であることは、触媒４１内の酸素吸蔵量があるべき目標吸蔵量よりも減っていることを意味する。 Further, a value Σ(ΔOS n ) obtained by integrating ΔOS n calculated in a plurality of consecutive past operation cycles is obtained (step S4). This integrated value Σ(ΔOS n ) is a deviation indicating how much the amount of oxygen currently stored in the catalyst 41 deviates from the target storage amount. When the current oxygen storage amount in the catalyst 41 matches the target storage amount, the deviation Σ(ΔOS n ) becomes zero. The positive value of the deviation Σ(ΔOS n ) means that the oxygen storage amount in the catalyst 41 is larger than the desired target storage amount. On the contrary, if the deviation Σ(ΔOS n ) is a negative value, it means that the oxygen storage amount in the catalyst 41 is smaller than the desired target storage amount.
目標吸蔵量は、触媒４１における有害物質ＨＣ、ＣＯの酸化反応及びＮＯxの還元反応が最も能率よく起こるような大きさに設定することが望ましい。例えば、触媒４１の最大酸素吸蔵能力に、１よりも小さい一定の比率（０．５ないし０．６程度の値）を乗算することで、目標吸蔵量を得る。触媒４１の最大酸素吸蔵能力は経年劣化により徐々に減退してゆくが、その最大酸素吸蔵能力を推算する具体的な方法は触媒４１のダイアグノーシス（自己診断）機能として公知（例えば、特開２０１６−０７０１５６号公報等を参照）であるため、ここではその説明を割愛する。 The target storage amount is preferably set to a size such that the oxidation reaction of the harmful substances HC and CO and the reduction reaction of NO x in the catalyst 41 occur most efficiently. For example, the target storage amount is obtained by multiplying the maximum oxygen storage capacity of the catalyst 41 by a fixed ratio smaller than 1 (value of about 0.5 to 0.6). The maximum oxygen storage capacity of the catalyst 41 gradually decreases due to deterioration over time, but a specific method for estimating the maximum oxygen storage capacity is known as a diagnosis (self-diagnosis) function of the catalyst 41 (see, for example, JP-A-2016). No. 070156), the description thereof will be omitted here.
しかして、ＥＣＵ０は、偏差Σ（ΔＯＳn）の正負に応じて（ステップＳ９、Ｓ１０）制御中心補正量ＦＡＣＦを調整する。偏差Σ（ΔＯＳn）が正値である場合には、制御中心補正量ＦＡＣＦをより大きくして（ステップＳ１１）、空燃比フィードバック制御の制御中心をよりリッチ側に変化させる。偏差Σ（ΔＯＳn）が負値である場合には、制御中心補正量ＦＡＣＦをより小さくして（ステップＳ１２）、空燃比フィードバック制御の制御中心をよりリーン側に変化させる。
Then, the
ステップＳ９ないしＳ１２では、偏差Σ（ΔＯＳn）が負値である間、制御中心補正量ＦＡＣＦを演算サイクルあたりリーン積分値ＦＡＣＦＫＩＭだけ逓減させる一方、偏差Σ（ΔＯＳn）が正値である間は、制御中心補正量ＦＡＣＦを演算サイクルあたりリッチ積分値ＦＡＣＦＫＩＰだけ逓増させるようにすることができる。あるいは、より単純に、偏差Σ（ΔＯＳn）が正値である場合の制御中心補正量ＦＡＣＦを、偏差Σ（ΔＯＳn）が０の場合のそれよりも大きな値に設定し、偏差Σ（ΔＯＳn）が負値である場合の制御中心補正量ＦＡＣＦを、偏差Σ（ΔＯＳn）が０の場合のそれよりも小さな値に設定するようにしてもよい。 In steps S9 to S12, while the deviation Σ(ΔOS n ) is a negative value, the control center correction amount FACF is decreased by the lean integral value FACFKIM per calculation cycle, while the deviation Σ(ΔOS n ) is a positive value. The control center correction amount FACF can be increased by the rich integral value FACFKIP per calculation cycle. Alternatively, more simply, the control center correction amount FACF when the deviation Σ(ΔOS n ) is a positive value is set to a value larger than that when the deviation Σ(ΔOS n ) is 0, and the deviation Σ(ΔOS n ) The control center correction amount FACF when n ) is a negative value may be set to a value smaller than that when the deviation Σ(ΔOS n ) is zero.
尤も、上記の偏差Σ（ΔＯＳn）には誤差が混入することがある。即ち、ステップＳ１ないしＳ４を通じて算出した偏差Σ（ΔＯＳn）が、実際の触媒４１の酸素吸蔵量と目標吸蔵量との偏差から乖離することがあり得る。 However, an error may be mixed in the above deviation Σ(ΔOS n ). That is, the deviation Σ(ΔOS n ) calculated through steps S1 to S4 may deviate from the deviation between the actual oxygen storage amount of the catalyst 41 and the target storage amount.
そこで、本実施形態のＥＣＵ０は、触媒４１の下流側のガスの空燃比を検出するセンサであるリアＯ2センサ４４の出力信号ｇがリッチ側の閾値を超えて空燃比リッチを示したとき（ステップＳ５）、及び／または、リアＯ2センサ４４の出力信号ｇがリーン側の閾値を超えて空燃比リーンを示したときに（ステップＳ７）、演算している偏差Σ（ΔＯＳn）をリセットする（ステップＳ６、Ｓ８）処理を行う。
Therefore, the
リッチ側の閾値は、例えば０．８５Ｖに設定する。リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇがこの閾値を上回ることは、触媒４１に吸蔵していた酸素が底を突き、触媒４１から流下するガスの空燃比が過リッチとなっていることを意味する。従って、図６に示すように、ＥＣＵ０は、リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇがリッチ側の閾値を上回ったときに（ステップＳ５）、メモリに記憶保持している偏差Σ（ΔＯＳn）を所定値、例えば０から現在の目標吸蔵量を減算した値（−目標吸蔵量）にリセットする（ステップＳ６）。リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇがリッチ側の閾値を上回っている間は、偏差Σ（ΔＯＳn）を当該所定値に維持する。その上で、制御中心補正量ＦＡＣＦの調整を実行する（ステップＳ１０、Ｓ１２）。
The threshold value on the rich side is set to 0.85V, for example. The output voltage g of the rear O 2 sensor 44 exceeding this threshold means that the oxygen stored in the catalyst 41 hits the bottom and the air-fuel ratio of the gas flowing down from the catalyst 41 is excessively rich. .. Therefore, as shown in FIG. 6, when the output voltage g of the rear O 2 sensor 44 exceeds the rich-side threshold value (step S5), the
偏差Σ（ΔＯＳn）を当該所定値にリセットした後、リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇがリッチ側の閾値以下に低減したならば、その所定値を偏差Σ（ΔＯＳn）の初期値とし、これにΔＯＳnを加算するようにして偏差Σ（ΔＯＳn）の演算を再開する（ステップＳ１ないしＳ４）。 After the deviation Σ(ΔOS n ) is reset to the predetermined value, if the output voltage g of the rear O 2 sensor 44 is reduced to the rich side threshold value or less, the predetermined value is set as the initial value of the deviation Σ(ΔOS n ). Then, the calculation of the deviation Σ(ΔOS n ) is restarted by adding ΔOS n to this (steps S1 to S4).
リーン側の閾値は、例えば０．２０Ｖに設定する。リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇがこの閾値を下回ることは、触媒４１の最大酸素吸蔵能力一杯まで酸素が吸蔵され、触媒４１から流下するガスの空燃比が過リーンとなっていることを意味する。従って、ＥＣＵ０は、リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇがリーン側の閾値を下回ったときに（ステップＳ７）、メモリに記憶保持している偏差Σ（ΔＯＳn）を所定値、例えば現在の触媒４１の最大酸素吸蔵能力から現在の目標吸蔵量を減算した値にリセットする（ステップＳ８）。なお、車両の運転中に内燃機関の気筒１に対する燃料噴射を数秒以上中断する燃料カットが発生することは間々あり、触媒４１の酸素吸蔵量が過大化してリアＯ2センサ４４の出力電圧ｇがリーン側の閾値を下回ることは珍しくない。リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇがリーン側の閾値を下回っている間は、偏差Σ（ΔＯＳn）を当該所定値に維持する。その上で、制御中心補正量ＦＡＣＦの調整を実行する（ステップＳ１０、Ｓ１１）。
The lean side threshold is set to 0.20 V, for example. When the output voltage g of the rear O 2 sensor 44 falls below this threshold value, it means that oxygen is stored up to the maximum oxygen storage capacity of the catalyst 41 and the air-fuel ratio of the gas flowing down from the catalyst 41 is excessively lean. To do. Therefore, when the output voltage g of the rear O 2 sensor 44 falls below the lean side threshold value (step S7), the
偏差Σ（ΔＯＳn）を当該所定値にリセットした後、リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇがリーン側の閾値以上に増大したならば、その所定値を偏差Σ（ΔＯＳn）の初期値とし、これにΔＯＳnを加算するようにして偏差Σ（ΔＯＳn）の演算を再開する（ステップＳ１ないしＳ４）。 After the deviation Σ(ΔOS n ) is reset to the predetermined value, if the output voltage g of the rear O 2 sensor 44 increases above the lean side threshold value, the predetermined value is set as the initial value of the deviation Σ(ΔOS n ). Then, the calculation of the deviation Σ(ΔOS n ) is restarted by adding ΔOS n to this (steps S1 to S4).
ＥＣＵ０は、ステップＳ１ないしＳ１２を、演算サイクルが訪れる都度（何れかの気筒１が新たなサイクルを迎える都度）反復する。
The
因みに、従来の空燃比フィードバック制御では、制御中心補正量ＦＡＣＦを、触媒４１の下流側の空燃比センサ４４の出力信号ｇに応じて定めていた。即ち、図４に示すように、リアＯ2センサ４４の出力電圧ｇを判定電圧値と比較し、その判定電圧値よりも高ければリッチ、判定電圧値よりも低ければリーンと判定する。なお、この判定電圧値は、フロントＯ2センサ４３の出力信号ｆと比較される判定電圧値とは一致しないことがある。 Incidentally, in the conventional air-fuel ratio feedback control, the control center correction amount FACF is determined according to the output signal g of the air-fuel ratio sensor 44 on the downstream side of the catalyst 41. That is, as shown in FIG. 4, the output voltage g of the rear O 2 sensor 44 is compared with the determination voltage value, and if it is higher than the determination voltage value, it is determined to be rich, and if it is lower than the determination voltage value, it is determined to be lean. Note that this determination voltage value may not match the determination voltage value that is compared with the output signal f of the front O 2 sensor 43.
その上で、触媒４１の下流側のガスの空燃比の判定結果に基づき、制御中心補正量ＦＡＣＦを増減調整する。具体的には、空燃比がリッチであると判定している間、制御中心補正量ＦＡＣＦを演算サイクルあたりリーン積分値ＦＡＣＦＫＩＭだけ逓減させる一方、空燃比がリーンであると判定している間は、制御中心補正量ＦＡＣＦを演算サイクルあたりリッチ積分値ＦＡＣＦＫＩＰだけ逓増させる。既に述べた通り、制御中心補正量ＦＡＣＦが減少すると、空燃比制御中心はリーンへと向かい、制御中心補正量ＦＡＣＦが増加すると、空燃比制御中心はリッチへと向かう。 Then, the control center correction amount FACF is increased or decreased based on the determination result of the air-fuel ratio of the gas on the downstream side of the catalyst 41. Specifically, while it is determined that the air-fuel ratio is rich, the control center correction amount FACF is gradually reduced by the lean integrated value FACFKIM per calculation cycle, while while it is determined that the air-fuel ratio is lean, The control center correction amount FACF is gradually increased by the rich integral value FACFKIP per calculation cycle. As described above, when the control center correction amount FACF decreases, the air-fuel ratio control center moves toward lean, and when the control center correction amount FACF increases, the air-fuel ratio control center moves toward rich.
本実施形態では、内燃機関の排気通路４に装着した排気浄化用の触媒４１に流入するガスの空燃比をフィードバック制御する制御装置０であって、気筒１に吸入された空気の量Ｇａn、及び排気通路４における触媒４１の上流に設置されている空燃比センサ４３の出力信号ｆを基に、触媒４１に吸蔵されている酸素量とその目標吸蔵量との偏差Σ（ΔＯＳn）を推算し、前記偏差Σ（ΔＯＳn）に応じて、フィードバック制御により収束させるべき空燃比の目標を変化させる内燃機関の制御装置０を構成した。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態の制御装置０は、排気通路４における触媒４１の下流に設置されている空燃比センサ４４の出力信号ｇがリッチ側の閾値を超えて空燃比リッチを示したときに前記偏差Σ（ΔＯＳn）を所定値にリセットし、及び／または、触媒４１の下流に設置されている空燃比センサ４４の出力信号ｇがリーン側の閾値を超えて空燃比リーンを示したときに前記偏差Σ（ΔＯＳn）を所定値にリセットすることで、反復的に演算している偏差Σ（ΔＯＳn）に混入する誤差の解消を図る。
Further, the
本実施形態によれば、現在触媒４１に吸蔵している酸素の量をあるべき目標吸蔵量に収束させることが可能となる。従って、触媒４１内に酸素が充満してＮＯxが排出されたり、触媒４１内で酸素が欠乏してＨＣやＣＯが排出されたりすることを予防できるので、エミッションの良化に奏功する。リニアＡ／Ｆセンサよりも安価なＯ2センサ４３を使用して有害物質の排出量をより一層削減でき、コスト面でも有利である。 According to the present embodiment, it becomes possible to make the amount of oxygen currently stored in the catalyst 41 converge to the desired target storage amount. Therefore, it is possible to prevent the catalyst 41 from being filled with oxygen to discharge NO x , and to prevent the catalyst 41 from being deficient in oxygen to discharge HC and CO, which is effective in improving emission. The O 2 sensor 43, which is cheaper than the linear A/F sensor, can be used to further reduce the emission amount of harmful substances, which is advantageous in terms of cost.
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態では、触媒４１に吸蔵されている酸素量とその目標吸蔵量との偏差Σ（ΔＯＳn）に応じて制御中心補正量ＦＡＣＦを調整することで、フィードバック制御により収束させるべき空燃比の目標を変化させていた。だが、これに代えて、またはこれとともに、触媒４１の上流側の空燃比センサ４３の出力信号ｆと比較するべき目標値、換言すればフロントＯ2センサ４３の出力電圧ｆと比較するべき判定電圧値自体を調整することで、フィードバック制御により収束させるべき空燃比の目標を変化させるようにしても構わない。その際には、偏差Σ（ΔＯＳn）が正値であるときに判定電圧値を引き上げて目標値をよりリッチ側に変位させ、偏差Σ（ΔＯＳn）が負値であるときに判定電圧値を引き下げて目標値をよりリーン側に変位させる。 The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. In the above embodiment, the control center correction amount FACF is adjusted according to the deviation Σ(ΔOS n ) between the amount of oxygen stored in the catalyst 41 and its target storage amount, so that the air-fuel ratio to be converged by the feedback control is adjusted. I was changing my goals. However, instead of or together with this, a target value to be compared with the output signal f of the air-fuel ratio sensor 43 on the upstream side of the catalyst 41, in other words, a determination voltage to be compared with the output voltage f of the front O 2 sensor 43. The target of the air-fuel ratio to be converged by the feedback control may be changed by adjusting the value itself. In that case, when the deviation Σ(ΔOS n ) is a positive value, the determination voltage value is increased to displace the target value to a richer side, and when the deviation Σ(ΔOS n ) is a negative value, the determination voltage value is increased. To lower the target value to a leaner side.
また、内燃機関の制御装置たるＥＣＵ０が、偏差Σ（ΔＯＳn）に基づく（触媒４１の下流の空燃比センサ４４の出力信号ｇを参照しない）制御中心補正量ＦＡＣＦの演算と並行して、従来の空燃比フィードバック制御と同様の、触媒４１の下流の空燃比センサ４４の出力信号ｇを参照した制御中心補正量ＦＡＣＦの演算を実行することもあり得る。これら制御中心補正量は何れも、フィードバック制御により収束させるべきガスの空燃比の目標を指し示す。
Further, the
そして、前者の制御中心補正量ＦＡＣＦと後者の制御中心補正量ＦＡＣＦとの乖離が一定以上に広がった（両者の差の絶対値が一定以上となった、または両者の比が一定範囲から逸脱した（両者の比が当該範囲の上限を超えて大きくなった、または当該範囲の下限を超えて小さくなった））場合には、前者の制御中心補正量ＦＡＣＦではなく後者の制御中心補正量ＦＡＣＦを用いて空燃比フィードバック制御を遂行する、つまり触媒４１の下流の空燃比センサ４４の出力信号ｇを基に設定した目標に空燃比を収束させるフィードバック制御を実施することが考えられる。さすれば、偏差Σ（ΔＯＳn）に一時的に大きな誤差が混入したとしても、有害物質の排出量が増大することを適切に回避できる。 Then, the deviation between the former control center correction amount FACF and the latter control center correction amount FACF spreads beyond a certain level (the absolute value of the difference between the two has exceeded a certain level, or the ratio between the two deviates from a certain range). (The ratio of the two becomes larger than the upper limit of the range or becomes larger than the lower limit of the range)), the control center correction amount FACF of the latter is not the control center correction amount FACF of the former. It is conceivable that the air-fuel ratio feedback control is performed by using this, that is, the feedback control that converges the air-fuel ratio to the target set based on the output signal g of the air-fuel ratio sensor 44 downstream of the catalyst 41 is performed. Then, even if a large error is temporarily mixed in the deviation Σ(ΔOS n ), it is possible to appropriately avoid an increase in the emission amount of the harmful substance.
後者の制御中心補正量ＦＡＣＦを用いて空燃比をフィードバック制御しているときに、空燃比センサ４４の出力信号ｇがリッチ側の閾値を超えて空燃比リッチを示した、及び／または、空燃比センサ４４の出力信号ｇがリーン側の閾値を超えて空燃比リーンを示した場合には、偏差Σ（ΔＯＳn）をリセットするとともに、以後前者の制御中心補正量ＦＡＣＦを用いる、つまりは偏差Σ（ΔＯＳn）に応じた目標に空燃比を収束させるフィードバック制御に復帰することができる。 When the air-fuel ratio is feedback-controlled using the latter control center correction amount FACF, the output signal g of the air-fuel ratio sensor 44 exceeds the threshold value on the rich side to indicate the air-fuel ratio rich, and/or the air-fuel ratio When the output signal g of the sensor 44 exceeds the lean side threshold value and indicates the air-fuel ratio lean, the deviation Σ(ΔOS n ) is reset and the former control center correction amount FACF is used, that is, the deviation Σ. It is possible to return to the feedback control for converging the air-fuel ratio to the target according to (ΔOS n ).
その他、各部の具体的な構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each unit, the procedure of processing, and the like can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、車両に搭載された内燃機関の制御に適用することができる。 The present invention can be applied to control of an internal combustion engine mounted on a vehicle.
０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１１…インジェクタ
３…吸気通路
４…排気通路
４１…触媒
４３…触媒の上流の空燃比センサ（Ｏ2センサ）
ｂ…クランク角信号
ｄ…吸気温・吸気圧信号
ｆ…空燃比信号
ｊ…燃料噴射信号
0... Control unit (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Cylinder 11... Injector 3... Intake passage 4... Exhaust passage 41... Catalyst 43... Air-fuel ratio sensor (O 2 sensor) upstream of the catalyst
b... crank angle signal d... intake air temperature/intake pressure signal f... air-fuel ratio signal j... fuel injection signal
Claims (1)
気筒に吸入された空気の量、及び排気通路における触媒の上流に設置されている空燃比センサの出力信号を基に、触媒に吸蔵されている酸素量とその目標吸蔵量との偏差を推算し、
前記偏差に応じて、フィードバック制御により収束させるべき空燃比の目標を変化させることとし、
排気通路における触媒の下流に設置されている空燃比センサの出力信号がリッチ側の閾値を超えて空燃比リッチを示したときに前記偏差を所定値にリセットし、または、触媒の下流に設置されている空燃比センサの出力信号がリーン側の閾値を超えて空燃比リーンを示したときに前記偏差を所定値にリセットする内燃機関の制御装置。 A control device for feedback-controlling an air-fuel ratio of gas flowing into a catalyst for exhaust gas purification mounted on an exhaust passage of an internal combustion engine,
The deviation between the amount of oxygen stored in the catalyst and its target storage amount is estimated based on the amount of air taken into the cylinder and the output signal of the air-fuel ratio sensor installed upstream of the catalyst in the exhaust passage. ,
According to the deviation, the target of the air-fuel ratio to be converged by feedback control is changed,
When the output signal of the air-fuel ratio sensor installed downstream of the catalyst in the exhaust passage exceeds the rich side threshold value and indicates the air-fuel ratio rich, the deviation is reset to a predetermined value, or installed downstream of the catalyst. A control device for an internal combustion engine, which resets the deviation to a predetermined value when the output signal of the air-fuel ratio sensor exceeds the lean side threshold value and indicates the air-fuel ratio lean.
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