JP2692430B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JP2692430B2 JP2692430B2 JP16019691A JP16019691A JP2692430B2 JP 2692430 B2 JP2692430 B2 JP 2692430B2 JP 16019691 A JP16019691 A JP 16019691A JP 16019691 A JP16019691 A JP 16019691A JP 2692430 B2 JP2692430 B2 JP 2692430B2
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関において、排
気ガス浄化用の触媒の上流側及び下流側に空燃比センサ
を設け、上流側の空燃比センサによる空燃比フィードバ
ック制御に加えて下流側の空燃比センサによる空燃比フ
ィードバック制御を行う空燃比制御装置に関し、特に、
エミッション収束点(CO/NOX バランス)を任意に
設定し得る技術に関する。
気ガス浄化用の触媒の上流側及び下流側に空燃比センサ
を設け、上流側の空燃比センサによる空燃比フィードバ
ック制御に加えて下流側の空燃比センサによる空燃比フ
ィードバック制御を行う空燃比制御装置に関し、特に、
エミッション収束点(CO/NOX バランス)を任意に
設定し得る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】排気ガス中の特定成分濃度を検出する空
燃比センサとして酸素濃度を検出する酸素センサを単一
設けた通常の空燃比フィードバック制御にあっては、酸
素センサをできるだけ燃焼室に近い排気系の例えば排気
ガス浄化用の触媒コンバータより上流側である排気マニ
ホールドの集合部分に設けているが、酸素センサの出力
特性のばらつきのために空燃比の制御精度の改善に支障
を来している。かかる酸素センサの出力特性のばらつき
及び燃料噴射弁等の部品のばらつき、経時変化を補償す
るために、触媒コンバータの下流にも酸素センサを設
け、上流側酸素センサによる空燃比フィードバック制御
に加えて下流側の酸素センサによる空燃比フィードバッ
ク制御を行うデュアル酸素センサシステムが提案されて
いる。
燃比センサとして酸素濃度を検出する酸素センサを単一
設けた通常の空燃比フィードバック制御にあっては、酸
素センサをできるだけ燃焼室に近い排気系の例えば排気
ガス浄化用の触媒コンバータより上流側である排気マニ
ホールドの集合部分に設けているが、酸素センサの出力
特性のばらつきのために空燃比の制御精度の改善に支障
を来している。かかる酸素センサの出力特性のばらつき
及び燃料噴射弁等の部品のばらつき、経時変化を補償す
るために、触媒コンバータの下流にも酸素センサを設
け、上流側酸素センサによる空燃比フィードバック制御
に加えて下流側の酸素センサによる空燃比フィードバッ
ク制御を行うデュアル酸素センサシステムが提案されて
いる。
【0003】このデュアル酸素センサシステムでは、触
媒コンバータの下流側に設けられた酸素センサは、上流
側に設けられた酸素センサに比較して、応答速度が低い
ものの、触媒コンバータの下流であるため、排気温度が
低く、熱的影響が少ない点と、被毒量が少ない点と、排
気ガスが充分に混合し、かつ排気ガス中の酸素濃度が平
衡状態に近い点と、によって出力特性のばらつきが小さ
いという利点を有している。
媒コンバータの下流側に設けられた酸素センサは、上流
側に設けられた酸素センサに比較して、応答速度が低い
ものの、触媒コンバータの下流であるため、排気温度が
低く、熱的影響が少ない点と、被毒量が少ない点と、排
気ガスが充分に混合し、かつ排気ガス中の酸素濃度が平
衡状態に近い点と、によって出力特性のばらつきが小さ
いという利点を有している。
【0004】従って、2つの酸素センサの出力に基づく
空燃比フィードバック制御により、上流側酸素センサの
出力特性のばらつきを下流側酸素センサにより吸収でき
る。例えば、単一の酸素センサを設けたたものでは、酸
素センサ出力特性が悪化した場合、排気エミッション特
性に直接影響するのに対して、デュアル酸素センサシス
テムでは、上流側酸素センサの出力特性が悪化しても、
排気エミッション特性は悪化しない。
空燃比フィードバック制御により、上流側酸素センサの
出力特性のばらつきを下流側酸素センサにより吸収でき
る。例えば、単一の酸素センサを設けたたものでは、酸
素センサ出力特性が悪化した場合、排気エミッション特
性に直接影響するのに対して、デュアル酸素センサシス
テムでは、上流側酸素センサの出力特性が悪化しても、
排気エミッション特性は悪化しない。
【0005】そこで、従来、特開昭63−205441
号公報等に示すように、下流側酸素センサの出力によっ
て上流側酸素センサの劣化を補正制御するようにしたも
のがある。
号公報等に示すように、下流側酸素センサの出力によっ
て上流側酸素センサの劣化を補正制御するようにしたも
のがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のデュアル酸素センサシステムにあっては、次
のような問題点を有していた。即ち、かかるシステムに
よって空燃比を補正制御した場合、モードエミッション
は一定値にしか収束せず、モードエミッション収束点即
ち、トータルのCO排出量とNOX 排出量の比であるC
O/NOX バランスを任意に設定することが困難であ
る。
うな従来のデュアル酸素センサシステムにあっては、次
のような問題点を有していた。即ち、かかるシステムに
よって空燃比を補正制御した場合、モードエミッション
は一定値にしか収束せず、モードエミッション収束点即
ち、トータルのCO排出量とNOX 排出量の比であるC
O/NOX バランスを任意に設定することが困難であ
る。
【0007】例えば、図7に示すように、モードエミッ
ションの収束点は、目標とするCO/NOX バランス値
に対してずれることになり、空燃比を任意に選択できな
い。そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑
み、モードエミッションの収束点(CO/NOX バラン
ス)を任意に設定可能な構成にして、任意の空燃比を選
択し得るようにすることを目的とする。
ションの収束点は、目標とするCO/NOX バランス値
に対してずれることになり、空燃比を任意に選択できな
い。そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑
み、モードエミッションの収束点(CO/NOX バラン
ス)を任意に設定可能な構成にして、任意の空燃比を選
択し得るようにすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の内燃
機関の空燃比制御装置は、図1に示すように、内燃機関
の排気系に介装された排気ガス浄化用の触媒の上流側及
び下流側に夫々排気ガス中の特定成分濃度を検出する空
燃比センサを備え、下流側空燃比センサの出力に応じて
空燃比フィードバック制御定数を演算する制御定数演算
手段と、前記上流側空燃比センサの出力及び前記制御定
数演算手段により演算された空燃比フィードバック制御
定数に応じて空燃比補正量を演算する空燃比補正量演算
手段と、該空燃比補正量演算手段によって演算された空
燃比補正量に基づいて空燃比を調整する空燃比調整手段
と、前記下流側空燃比センサの出力信号のリーンからリ
ッチ若しくはリッチからリーンへの反転時に、前記空燃
比フィードバック制御定数をリッチ側とリーン側におい
て個別に所定期間ホールドする空燃比フィードバック制
御定数ホールド手段と、を備えて構成した。
機関の空燃比制御装置は、図1に示すように、内燃機関
の排気系に介装された排気ガス浄化用の触媒の上流側及
び下流側に夫々排気ガス中の特定成分濃度を検出する空
燃比センサを備え、下流側空燃比センサの出力に応じて
空燃比フィードバック制御定数を演算する制御定数演算
手段と、前記上流側空燃比センサの出力及び前記制御定
数演算手段により演算された空燃比フィードバック制御
定数に応じて空燃比補正量を演算する空燃比補正量演算
手段と、該空燃比補正量演算手段によって演算された空
燃比補正量に基づいて空燃比を調整する空燃比調整手段
と、前記下流側空燃比センサの出力信号のリーンからリ
ッチ若しくはリッチからリーンへの反転時に、前記空燃
比フィードバック制御定数をリッチ側とリーン側におい
て個別に所定期間ホールドする空燃比フィードバック制
御定数ホールド手段と、を備えて構成した。
【0009】
【作用】かかる装置においては、下流側空燃比センサに
よる空燃比フィードバック制御により、上流側空燃比セ
ンサの出力に基づく空燃比フィードバック制御の制御定
数としての微分量や積分定数、空燃比判定のディレイ時
間或いは上流側空燃比センサと比較するスライスレベル
等が補正される。即ち、下流側空燃比センサの出力に応
じて前記制御定数が補正されるので、上流側空燃比セン
サの出力特性のばらつきが下流側空燃比センサにより吸
収される。しかも、下流側空燃比センサの出力信号の反
転時において、空燃比フィードバック制御定数をリッチ
側で所定の期間だけホールドすると共に、リーン側で所
定の期間だけホールドし、かつこの所定期間を個別に設
定するようにしたから、ホールド期間をリッチ側とリー
ン側とでアンバランスにすることで、モードエミッショ
ン収束点即ち、トータルのCO排出量とNOX 排出量の
比であるCO/NOX バランスを任意に設定することが
可能となる。
よる空燃比フィードバック制御により、上流側空燃比セ
ンサの出力に基づく空燃比フィードバック制御の制御定
数としての微分量や積分定数、空燃比判定のディレイ時
間或いは上流側空燃比センサと比較するスライスレベル
等が補正される。即ち、下流側空燃比センサの出力に応
じて前記制御定数が補正されるので、上流側空燃比セン
サの出力特性のばらつきが下流側空燃比センサにより吸
収される。しかも、下流側空燃比センサの出力信号の反
転時において、空燃比フィードバック制御定数をリッチ
側で所定の期間だけホールドすると共に、リーン側で所
定の期間だけホールドし、かつこの所定期間を個別に設
定するようにしたから、ホールド期間をリッチ側とリー
ン側とでアンバランスにすることで、モードエミッショ
ン収束点即ち、トータルのCO排出量とNOX 排出量の
比であるCO/NOX バランスを任意に設定することが
可能となる。
【0010】
【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図2において、エンジン1の排気管2には、排
気ガス中の有害成分HC,CO,NOx を同時に浄化す
る三元触媒を収納する触媒コンバータ3が設けられてい
る。
述する。図2において、エンジン1の排気管2には、排
気ガス中の有害成分HC,CO,NOx を同時に浄化す
る三元触媒を収納する触媒コンバータ3が設けられてい
る。
【0011】この触媒コンバータ3の上流側と下流側の
排気管2には、夫々酸素センサ4,5が設けられてい
る。これら酸素センサ4,5は排気ガス中の酸素成分濃
度に応じた電気信号を夫々発生し、この信号をエンジン
制御装置6の入力回路7,8を介してA/D変換器9に
夫々出力する。即ち、両酸素センサ4,5は空燃比が理
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
出力電圧を前記A/D変換器9に発生する。
排気管2には、夫々酸素センサ4,5が設けられてい
る。これら酸素センサ4,5は排気ガス中の酸素成分濃
度に応じた電気信号を夫々発生し、この信号をエンジン
制御装置6の入力回路7,8を介してA/D変換器9に
夫々出力する。即ち、両酸素センサ4,5は空燃比が理
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
出力電圧を前記A/D変換器9に発生する。
【0012】エンジン制御装置6の入出力回路10に
は、吸気管11のスロットル弁12の上流側に取り付け
られたエアフローメータ13からの吸入空気量検出信
号、クランク角センサ14からの機関回転数検出信号及
び水温センサ15からの機関冷却水温度検出信号の他に
種々の機関運転条件検出センサからの検出信号が入力さ
れ、燃料噴射弁16による燃料噴射量を制御する信号
(空燃比フィードバック信号を含む)を前記燃料噴射弁
16に出力するようになっている。
は、吸気管11のスロットル弁12の上流側に取り付け
られたエアフローメータ13からの吸入空気量検出信
号、クランク角センサ14からの機関回転数検出信号及
び水温センサ15からの機関冷却水温度検出信号の他に
種々の機関運転条件検出センサからの検出信号が入力さ
れ、燃料噴射弁16による燃料噴射量を制御する信号
(空燃比フィードバック信号を含む)を前記燃料噴射弁
16に出力するようになっている。
【0013】尚、上記エンジン制御装置6は、例えばマ
イクロコンピュータとして構成され、上述した入力回路
7,8、A/D変換器9、入出力回路10の他に、CP
U17、ROM18、RAM19等が設けられている。
次に、上記のハードウェア構造に基づく本発明に係る空
燃比制御の一例を、図3〜図5に示したフローチャート
に基づいて説明する。
イクロコンピュータとして構成され、上述した入力回路
7,8、A/D変換器9、入出力回路10の他に、CP
U17、ROM18、RAM19等が設けられている。
次に、上記のハードウェア構造に基づく本発明に係る空
燃比制御の一例を、図3〜図5に示したフローチャート
に基づいて説明する。
【0014】図3は空燃比補正係数αを演算する空燃比
フィードバック制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。ステップ1においては、上流側酸素センサ4による
空燃比の閉ループ(フィードバック)条件が成立してい
るか否かを判別する。閉ループ(フィードバック)条件
成立の時は、ステップ2に進んで空燃比補正係数αを1.
0 とする。又、閉ループ(フィードバック)条件が不成
立の時は、ステップ3に進む。このステップ3では、上
流側酸素センサ4の出力OSR1をA/D変換して読み
込み、ステップ4においてOSR1がスライスレベル電
圧SLF以下か否かを判別する。つまり、空燃比がリッ
チかリーンかを判別する。リッチが判別されたならば、
ステップ5に進んで空燃比フラグF1を1(リッチ)と
する。リーンが判別されたならば、ステップ6に進んで
空燃比フラグF1を0(リーン)とする。ステップ7に
おいては、前記空燃比フラグF1の符号が反転したか否
かを判別する。即ち、空燃比が反転したか否かを判別す
る。空燃比が反転していれば、ステップ8に進んで、前
記空燃比フラグF1の値により、リッチからリーンへの
反転か、リーンからリッチへの反転かを判別する。リッ
チからリーンへの反転であれば、ステップ9に進んで後
に説明するサブルーチンにより空燃比フィードバック制
御定数としてのリッチ微分量PLの補正量PHOSを演
算した後にステップ10に進んで、α=α+PL+PH
OSとスキップ的に増大させ、逆にリーンからリッチへ
の反転であれば、ステップ11に進んでやはりサブルー
チンにより空燃比フィードバック制御定数としてのリー
ン微分量PRの補正量PHOSを演算した後にステップ
12に進んで、α=α−PR+PHOSとスキップ的に
減少させる。つまり、微分処理を行う。
フィードバック制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。ステップ1においては、上流側酸素センサ4による
空燃比の閉ループ(フィードバック)条件が成立してい
るか否かを判別する。閉ループ(フィードバック)条件
成立の時は、ステップ2に進んで空燃比補正係数αを1.
0 とする。又、閉ループ(フィードバック)条件が不成
立の時は、ステップ3に進む。このステップ3では、上
流側酸素センサ4の出力OSR1をA/D変換して読み
込み、ステップ4においてOSR1がスライスレベル電
圧SLF以下か否かを判別する。つまり、空燃比がリッ
チかリーンかを判別する。リッチが判別されたならば、
ステップ5に進んで空燃比フラグF1を1(リッチ)と
する。リーンが判別されたならば、ステップ6に進んで
空燃比フラグF1を0(リーン)とする。ステップ7に
おいては、前記空燃比フラグF1の符号が反転したか否
かを判別する。即ち、空燃比が反転したか否かを判別す
る。空燃比が反転していれば、ステップ8に進んで、前
記空燃比フラグF1の値により、リッチからリーンへの
反転か、リーンからリッチへの反転かを判別する。リッ
チからリーンへの反転であれば、ステップ9に進んで後
に説明するサブルーチンにより空燃比フィードバック制
御定数としてのリッチ微分量PLの補正量PHOSを演
算した後にステップ10に進んで、α=α+PL+PH
OSとスキップ的に増大させ、逆にリーンからリッチへ
の反転であれば、ステップ11に進んでやはりサブルー
チンにより空燃比フィードバック制御定数としてのリー
ン微分量PRの補正量PHOSを演算した後にステップ
12に進んで、α=α−PR+PHOSとスキップ的に
減少させる。つまり、微分処理を行う。
【0015】ステップ7において、空燃比フラグF1の
符号が反転していなければ、ステップ13,14,15
にて積分処理を行う。つまり、ステップ13において、
F1=0か否かの判定を行う。F1=0(リーン)であ
れば、ステップ14において、α=α+IL(リッチ積
分定数)とし、F1=1(リッチ)であれば、ステップ
15において、α=α−IR(リーン積分定数)とす
る。
符号が反転していなければ、ステップ13,14,15
にて積分処理を行う。つまり、ステップ13において、
F1=0か否かの判定を行う。F1=0(リーン)であ
れば、ステップ14において、α=α+IL(リッチ積
分定数)とし、F1=1(リッチ)であれば、ステップ
15において、α=α−IR(リーン積分定数)とす
る。
【0016】ここで、上記の積分定数IL,IRは、前
記微分量PL,PRに比して充分に小さく設定してあ
る。従って、ステップ14はリーン状態(F1=0)で
燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ15はリッチ状
態(F1=1)で燃料噴射量を徐々に減少させる。上述
のようにして演算された空燃比補正係数αを図2のRA
M19に格納し、ステップ16に進む。このステップ1
6では、下流側酸素センサ5の出力信号の反転時に補正
量PHOSをリッチ側とリーン側において個別に所定期
間ホールドする空燃比フィードバック制御定数ホールド
手段の作用によって前記補正量PHOSの変化を遅延
(ディレイ)させるためのディレイカウンタDLYがD
LY≦0であるか否かを判定し、DLY≦0であれば、
ステップ17に進んで、フラグF3を0(ディレイカウ
ンタDLYをOFF)する。
記微分量PL,PRに比して充分に小さく設定してあ
る。従って、ステップ14はリーン状態(F1=0)で
燃料噴射量を徐々に増大させ、ステップ15はリッチ状
態(F1=1)で燃料噴射量を徐々に減少させる。上述
のようにして演算された空燃比補正係数αを図2のRA
M19に格納し、ステップ16に進む。このステップ1
6では、下流側酸素センサ5の出力信号の反転時に補正
量PHOSをリッチ側とリーン側において個別に所定期
間ホールドする空燃比フィードバック制御定数ホールド
手段の作用によって前記補正量PHOSの変化を遅延
(ディレイ)させるためのディレイカウンタDLYがD
LY≦0であるか否かを判定し、DLY≦0であれば、
ステップ17に進んで、フラグF3を0(ディレイカウ
ンタDLYをOFF)する。
【0017】次に、図4に基づいて図3のフローチャー
トのステップ9,11におけるサブルーチンの作用を説
明する。このサブルーチンは、上述したようにPHOS
の演算ルーチンである。即ち、ステップ21において
は、下流側酸素センサ5の出力OSR2をA/D変換し
て読み込み、ステップ22においてOSR2がスライス
レベル電圧SLR以下か否かを判別する。つまり、空燃
比がリッチかリーンかを判別する。リッチが判別された
ならば、ステップ23に進んで空燃比フラグF2を1
(リッチ)とする。リーンが判別されたならば、ステッ
プ24に進んで空燃比フラグF2を0(リーン)とす
る。ステップ25においては、前記空燃比フラグF2の
符号が反転したか否か、つまり、空燃比が反転したか否
かを判別する。
トのステップ9,11におけるサブルーチンの作用を説
明する。このサブルーチンは、上述したようにPHOS
の演算ルーチンである。即ち、ステップ21において
は、下流側酸素センサ5の出力OSR2をA/D変換し
て読み込み、ステップ22においてOSR2がスライス
レベル電圧SLR以下か否かを判別する。つまり、空燃
比がリッチかリーンかを判別する。リッチが判別された
ならば、ステップ23に進んで空燃比フラグF2を1
(リッチ)とする。リーンが判別されたならば、ステッ
プ24に進んで空燃比フラグF2を0(リーン)とす
る。ステップ25においては、前記空燃比フラグF2の
符号が反転したか否か、つまり、空燃比が反転したか否
かを判別する。
【0018】空燃比が反転していれば、ステップ26か
ら後段の各ステップに進んで、補正量PHOSをリッチ
側とリーン側において個別に所定期間ホールドするため
の制御フローを実行する。空燃比が反転していなけれ
ば、ステップ34から後段の各ステップに進んで、通常
の補正量PHOSの増量,減量の制御フローを実行す
る。
ら後段の各ステップに進んで、補正量PHOSをリッチ
側とリーン側において個別に所定期間ホールドするため
の制御フローを実行する。空燃比が反転していなけれ
ば、ステップ34から後段の各ステップに進んで、通常
の補正量PHOSの増量,減量の制御フローを実行す
る。
【0019】即ち、ステップ26において、前記空燃比
フラグF2の値により、リッチからリーンへの反転か、
リーンからリッチへの反転かを判別する。リッチからリ
ーンへの反転であれば、ステップ27に進んで、補正量
PHOSの最小値PHOSMIを次式により演算する。 PHOSMI=1/4(PHOS)+3/4(PHOSMI) ステップ28では、補正量PHOSを所定期間ホールド
する前に該補正量PHOSをステップ状に増大変化させ
る値PHPLを、補正量PHOSの最大値PHOSMA
と最小値PHOSMIとに基づいて次式により演算す
る。
フラグF2の値により、リッチからリーンへの反転か、
リーンからリッチへの反転かを判別する。リッチからリ
ーンへの反転であれば、ステップ27に進んで、補正量
PHOSの最小値PHOSMIを次式により演算する。 PHOSMI=1/4(PHOS)+3/4(PHOSMI) ステップ28では、補正量PHOSを所定期間ホールド
する前に該補正量PHOSをステップ状に増大変化させ
る値PHPLを、補正量PHOSの最大値PHOSMA
と最小値PHOSMIとに基づいて次式により演算す
る。
【0020】 PHPL=1/10(PHOSMA−PHOSMI) ステップ29では、補正量PHOSを所定期間ホールド
するために補正量PHOSの変化を遅延(ディレイ)さ
せるためのディレイカウンタDLYに所定カウンタ値D
LYLを設定する(DLY=DLYL)と共に、ホール
ドする補正量PHOSを次式により演算する。
するために補正量PHOSの変化を遅延(ディレイ)さ
せるためのディレイカウンタDLYに所定カウンタ値D
LYLを設定する(DLY=DLYL)と共に、ホール
ドする補正量PHOSを次式により演算する。
【0021】PHOS=PHOS+PHPL ステップ30では、フラグF3を0(ディレイカウンタ
DLYをON)する。一方、ステップ26において、前
記空燃比フラグF2の値により、リーンからリッチへの
反転であれば、ステップ31に進んで、補正量PHOS
の最大値PHOSMAを次式により演算する。
DLYをON)する。一方、ステップ26において、前
記空燃比フラグF2の値により、リーンからリッチへの
反転であれば、ステップ31に進んで、補正量PHOS
の最大値PHOSMAを次式により演算する。
【0022】 PHOSMA=1/4(PHOS)+3/4(PHOSMA) ステップ32では、補正量PHOSを所定期間ホールド
する前に該補正量PHOSをステップ状に減少変化させ
る値PHPRを、補正量PHOSの最大値PHOSMA
と最小値PHOSMIとに基づいて次式により演算す
る。 PHPR=1/10(PHOSMA−PHOSMI) ステップ33では、補正量PHOSを所定期間ホールド
するために補正量PHOSの変化を遅延(ディレイ)さ
せるためのディレイカウンタDLYに所定カウンタ値D
LYRを設定する(DLY=DLYR)と共に、ホール
ドする補正量PHOSを次式により演算して、ステップ
30に進む。
する前に該補正量PHOSをステップ状に減少変化させ
る値PHPRを、補正量PHOSの最大値PHOSMA
と最小値PHOSMIとに基づいて次式により演算す
る。 PHPR=1/10(PHOSMA−PHOSMI) ステップ33では、補正量PHOSを所定期間ホールド
するために補正量PHOSの変化を遅延(ディレイ)さ
せるためのディレイカウンタDLYに所定カウンタ値D
LYRを設定する(DLY=DLYR)と共に、ホール
ドする補正量PHOSを次式により演算して、ステップ
30に進む。
【0023】PHOS=PHOS−PHPR ステップ34においては、前記空燃比フラグF2の値に
より、リッチかリーンかを判別する。リーンであれば、
ステップ35に進んで、フラグF3が0か1かを判定
し、フラグF3が0(ディレイカウンタDLYがOF
F)であれば、ステップ36に進んで、PHOS=PH
OS+ΔPHOSLを演算してPHOSを増大させ、フ
ラグF3が1(ディレイカウンタDLYがON)であれ
ば、ステップ37に進んで、ディレイカウンタDLYの
設定カウンタ値から1を減算する(DLY=DLY−
1)。ステップ34においては、リッチであれば、ステ
ップ38に進んで、フラグF3が0か1かを判定し、フ
ラグF3が0(ディレイカウンタDLYがOFF)であ
れば、ステップ39に進んで、PHOS=PHOS−Δ
PHOSRを演算してPHOSを減少させ、フラグF3
が1(ディレイカウンタDLYがON)であれば、ステ
ップ40に進んで、ディレイカウンタDLYの設定カウ
ンタ値から1を減算する(DLY=DLY−1)。
より、リッチかリーンかを判別する。リーンであれば、
ステップ35に進んで、フラグF3が0か1かを判定
し、フラグF3が0(ディレイカウンタDLYがOF
F)であれば、ステップ36に進んで、PHOS=PH
OS+ΔPHOSLを演算してPHOSを増大させ、フ
ラグF3が1(ディレイカウンタDLYがON)であれ
ば、ステップ37に進んで、ディレイカウンタDLYの
設定カウンタ値から1を減算する(DLY=DLY−
1)。ステップ34においては、リッチであれば、ステ
ップ38に進んで、フラグF3が0か1かを判定し、フ
ラグF3が0(ディレイカウンタDLYがOFF)であ
れば、ステップ39に進んで、PHOS=PHOS−Δ
PHOSRを演算してPHOSを減少させ、フラグF3
が1(ディレイカウンタDLYがON)であれば、ステ
ップ40に進んで、ディレイカウンタDLYの設定カウ
ンタ値から1を減算する(DLY=DLY−1)。
【0024】次に、図5に基づいて本発明制御のベース
フローについて説明する。ステップ41においては、例
えば、ΔPHOSL=15×10-6,PHOSR=7×
10-6,DLYR=200,DLYL=0と設定する。
DLYR=200,DLYL=0の設定は、制御空燃比
をリッチ側にシフトすることができ、リーン側にシフト
するには、DLYR=0,DLYL=200の設定にす
る。
フローについて説明する。ステップ41においては、例
えば、ΔPHOSL=15×10-6,PHOSR=7×
10-6,DLYR=200,DLYL=0と設定する。
DLYR=200,DLYL=0の設定は、制御空燃比
をリッチ側にシフトすることができ、リーン側にシフト
するには、DLYR=0,DLYL=200の設定にす
る。
【0025】ステップ42においては、図3に基づいて
説明したルーチンによる空燃比補正係数αの演算を行
い、ステップ43で燃料噴射量の演算、ステップ44で
図2の燃料噴射弁16の駆動、を夫々実行する。以上の
説明から明らかなように、下流側酸素センサ5の出力信
号の反転時において、空燃比フィードバック制御定数と
しての微分量の補正量PHOSをリッチ側でDLYLの
期間だけホールドし、リーン側でDLYRの期間だけホ
ールドするように、かつこのDLYLとDLYRの期間
をアンバランスにするようにしたから(図6参照)、モ
ードエミッションを任意値に収束させることができ、モ
ードエミッション収束点即ち、トータルのCO排出量と
NOX 排出量の比であるCO/NOX バランスを任意に
設定することが容易となる。
説明したルーチンによる空燃比補正係数αの演算を行
い、ステップ43で燃料噴射量の演算、ステップ44で
図2の燃料噴射弁16の駆動、を夫々実行する。以上の
説明から明らかなように、下流側酸素センサ5の出力信
号の反転時において、空燃比フィードバック制御定数と
しての微分量の補正量PHOSをリッチ側でDLYLの
期間だけホールドし、リーン側でDLYRの期間だけホ
ールドするように、かつこのDLYLとDLYRの期間
をアンバランスにするようにしたから(図6参照)、モ
ードエミッションを任意値に収束させることができ、モ
ードエミッション収束点即ち、トータルのCO排出量と
NOX 排出量の比であるCO/NOX バランスを任意に
設定することが容易となる。
【0026】例えば、図7に示すモードエミッションの
収束点を、目標とするCO/NOX バランス値に対して
ずれることなく設定でき、空燃比を任意に選択できるよ
うになる。この場合、DLYRを大きくすれば、CO/
NOX 比を大きく(リッチシフト)でき、DLYLを大
きくすれば、CO/NOX 比を小さく(リーンシフト)
できる。
収束点を、目標とするCO/NOX バランス値に対して
ずれることなく設定でき、空燃比を任意に選択できるよ
うになる。この場合、DLYRを大きくすれば、CO/
NOX 比を大きく(リッチシフト)でき、DLYLを大
きくすれば、CO/NOX 比を小さく(リーンシフト)
できる。
【0027】又、特に、本実施例によると、次のような
利点がある。即ち、上述のようにホールド期間を設ける
結果、補正制御周期の増大を来し、エミッション値自体
は悪化する(原点離れ)。このため、本実施例において
は、図6に示すように、下流側酸素センサ5の出力信号
がリーンからリッチに反転したときには、PHOS値か
らPHPRだけ差し引いて該PHOS値をステップ状に
変化させ、リッチからリーンに反転したときには、PH
OS値にPHPLを加えて該PHOS値をステップ状に
変化させるようにしてから、所定期間ホールドするよう
にしており、これにより、補正制御周期の短縮化を図れ
るようになり、エミッション値自体の悪化を防止でき、
エミッションを最良点に収束させることができる。
利点がある。即ち、上述のようにホールド期間を設ける
結果、補正制御周期の増大を来し、エミッション値自体
は悪化する(原点離れ)。このため、本実施例において
は、図6に示すように、下流側酸素センサ5の出力信号
がリーンからリッチに反転したときには、PHOS値か
らPHPRだけ差し引いて該PHOS値をステップ状に
変化させ、リッチからリーンに反転したときには、PH
OS値にPHPLを加えて該PHOS値をステップ状に
変化させるようにしてから、所定期間ホールドするよう
にしており、これにより、補正制御周期の短縮化を図れ
るようになり、エミッション値自体の悪化を防止でき、
エミッションを最良点に収束させることができる。
【0028】尚、上記実施例において、図4のフローチ
ャートの各ステップは、下流側酸素センサ5の出力に応
じて空燃比フィードバック制御定数を演算する本発明の
制御定数演算手段と空燃比フィードバック制御定数をリ
ッチ側とリーン側において個別に所定期間ホールドする
空燃比フィードバック制御定数ホールド手段に相当す
る。
ャートの各ステップは、下流側酸素センサ5の出力に応
じて空燃比フィードバック制御定数を演算する本発明の
制御定数演算手段と空燃比フィードバック制御定数をリ
ッチ側とリーン側において個別に所定期間ホールドする
空燃比フィードバック制御定数ホールド手段に相当す
る。
【0029】又、図3のフローチャートの各ステップ
は、上流側酸素センサ5の出力及び制御定数演算手段に
より演算された空燃比フィードバック制御定数に応じて
空燃比補正量を演算する本発明の空燃比補正量演算手段
に相当する。尚、以上のように、特定の実施例を参照し
て本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、当該技術分野における熟練者等により、本発
明に添付された特許請求の範囲から逸脱することなく、
種々の変更及び修正が可能であるとの点に留意すべきで
ある。
は、上流側酸素センサ5の出力及び制御定数演算手段に
より演算された空燃比フィードバック制御定数に応じて
空燃比補正量を演算する本発明の空燃比補正量演算手段
に相当する。尚、以上のように、特定の実施例を参照し
て本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、当該技術分野における熟練者等により、本発
明に添付された特許請求の範囲から逸脱することなく、
種々の変更及び修正が可能であるとの点に留意すべきで
ある。
【0030】例えば、上記実施例においては、下流側酸
素センサ5の出力に応じて空燃比フィードバック制御定
数を演算する制御定数演算手段における制御定数とし
て、微分量を採用したが、制御定数として、積分定数や
リーン遅延時間と逆の判断を保持するためのリッチ遅延
時間との関係(リーン遅延時間>リッチ遅延時間)や下
流側酸素センサ5の出力の比較電圧としてのスライスレ
ベル或いは空燃比判定のディレイ時間或いは上流側酸素
センサ4の出力の比較電圧を変化させても良い。
素センサ5の出力に応じて空燃比フィードバック制御定
数を演算する制御定数演算手段における制御定数とし
て、微分量を採用したが、制御定数として、積分定数や
リーン遅延時間と逆の判断を保持するためのリッチ遅延
時間との関係(リーン遅延時間>リッチ遅延時間)や下
流側酸素センサ5の出力の比較電圧としてのスライスレ
ベル或いは空燃比判定のディレイ時間或いは上流側酸素
センサ4の出力の比較電圧を変化させても良い。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る内燃
機関の空燃比制御装置によると、内燃機関の排気系に介
装された排気ガス浄化用の触媒の上流側及び下流側に夫
々排気ガス中の特定成分濃度を検出する空燃比センサを
備え、下流側空燃比センサによる空燃比フィードバック
制御として、上流側空燃比センサの出力に基づく空燃比
フィードバック制御の制御定数としての微分量や積分定
数等を補正する、即ち、下流側空燃比センサの出力に応
じて前記制御定数を補正する制御を行うものにおいて、
下流側空燃比センサの出力信号のリーンからリッチ若し
くはリッチからリーンへの反転時に、空燃比フィードバ
ック制御定数をリッチ側とリーン側において個別に所定
期間ホールドするようにしたから、2つの空燃比センサ
の出力に基づく空燃比フィードバック制御により、上流
側空燃比センサの出力特性のばらつきを下流側空燃比セ
ンサにより吸収でき、しかも、モードエミッションを任
意値に収束させることができ、モードエミッション収束
点即ち、トータルのCO排出量とNOX 排出量の比であ
るCO/NOX バランスを任意に設定することが容易と
なり、空燃比を任意に選択できる有用性大なるものであ
る。
機関の空燃比制御装置によると、内燃機関の排気系に介
装された排気ガス浄化用の触媒の上流側及び下流側に夫
々排気ガス中の特定成分濃度を検出する空燃比センサを
備え、下流側空燃比センサによる空燃比フィードバック
制御として、上流側空燃比センサの出力に基づく空燃比
フィードバック制御の制御定数としての微分量や積分定
数等を補正する、即ち、下流側空燃比センサの出力に応
じて前記制御定数を補正する制御を行うものにおいて、
下流側空燃比センサの出力信号のリーンからリッチ若し
くはリッチからリーンへの反転時に、空燃比フィードバ
ック制御定数をリッチ側とリーン側において個別に所定
期間ホールドするようにしたから、2つの空燃比センサ
の出力に基づく空燃比フィードバック制御により、上流
側空燃比センサの出力特性のばらつきを下流側空燃比セ
ンサにより吸収でき、しかも、モードエミッションを任
意値に収束させることができ、モードエミッション収束
点即ち、トータルのCO排出量とNOX 排出量の比であ
るCO/NOX バランスを任意に設定することが容易と
なり、空燃比を任意に選択できる有用性大なるものであ
る。
【図1】 本発明に係る内燃機関の空燃比制御装置のク
レーム対応図
レーム対応図
【図2】 本発明を実施するための装置のシステム図
【図3】 本発明の制御内容を説明するフローチャート
【図4】 本発明の制御内容を説明するフローチャート
【図5】 本発明の制御内容を説明するフローチャート
【図6】 図4のフローチャートの補足説明するための
タイミングチャート
タイミングチャート
【図7】 従来のシステムの問題点を説明するモードエ
ミッション収束点(CO/NOX バランス)の説明図
ミッション収束点(CO/NOX バランス)の説明図
1 エンジン 2 排気管 3 触媒コンバータ 4 上流側酸素センサ 5 下流側酸素センサ 6 エンジン制御装置 16 燃料噴射弁
Claims (1)
- 【請求項1】内燃機関の排気系に介装された排気ガス浄
化用の触媒の上流側及び下流側に夫々排気ガス中の特定
成分濃度を検出する空燃比センサを備え、下流側空燃比
センサの出力に応じて空燃比フィードバック制御定数を
演算する制御定数演算手段と、前記上流側空燃比センサ
の出力及び前記制御定数演算手段により演算された空燃
比フィードバック制御定数に応じて空燃比補正量を演算
する空燃比補正量演算手段と、該空燃比補正量演算手段
によって演算された空燃比補正量に基づいて空燃比を調
整する空燃比調整手段と、前記下流側空燃比センサの出
力信号のリーンからリッチ若しくはリッチからリーンへ
の反転時に、前記空燃比フィードバック制御定数をリッ
チ側とリーン側において個別に所定期間ホールドする空
燃比フィードバック制御定数ホールド手段と、を備えて
構成されることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16019691A JP2692430B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16019691A JP2692430B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0510177A JPH0510177A (ja) | 1993-01-19 |
JP2692430B2 true JP2692430B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=15709891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16019691A Expired - Fee Related JP2692430B2 (ja) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2692430B2 (ja) |
-
1991
- 1991-07-01 JP JP16019691A patent/JP2692430B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0510177A (ja) | 1993-01-19 |
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Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905 |
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FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905 Year of fee payment: 12 |
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