JP2913282B2 - 内燃機関における空燃比制御方法 - Google Patents
内燃機関における空燃比制御方法Info
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- JP2913282B2 JP2913282B2 JP9091812A JP9181297A JP2913282B2 JP 2913282 B2 JP2913282 B2 JP 2913282B2 JP 9091812 A JP9091812 A JP 9091812A JP 9181297 A JP9181297 A JP 9181297A JP 2913282 B2 JP2913282 B2 JP 2913282B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/0295—Control according to the amount of oxygen that is stored on the exhaust gas treating apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
- F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
- F02D41/126—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off transitional corrections at the end of the cut-off period
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、目標空燃比をスト
イキ及びリーンに変更可能であり、且つ排気ガスを浄化
する三元触媒を備えた内燃機関に関し、特にその空燃比
制御方法に関する。
イキ及びリーンに変更可能であり、且つ排気ガスを浄化
する三元触媒を備えた内燃機関に関し、特にその空燃比
制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気ガス浄化触媒として一般
的に使用されている三元触媒は、空燃比がリーンな状態
においてＮＯｘ浄化効果を充分に発揮できないという問
題があるため、従来は燃費低減効果を犠牲にしてリーン
運転領域を縮小する等の手段を講じていた。また、内燃
機関のＮＯｘ排出量はストイキ及びリーンの中間空燃比
（Ａ／Ｆ＝１５〜１７）において最大になるため、この
中間空燃比を飛び越えるようにストイキ及びリーン間で
ステップ状に空燃比を切り換えていた。
的に使用されている三元触媒は、空燃比がリーンな状態
においてＮＯｘ浄化効果を充分に発揮できないという問
題があるため、従来は燃費低減効果を犠牲にしてリーン
運転領域を縮小する等の手段を講じていた。また、内燃
機関のＮＯｘ排出量はストイキ及びリーンの中間空燃比
（Ａ／Ｆ＝１５〜１７）において最大になるため、この
中間空燃比を飛び越えるようにストイキ及びリーン間で
ステップ状に空燃比を切り換えていた。
【０００３】近年、ＮＯｘ吸蔵型の排気ガス浄化触媒も
登場しているが、この排気ガス浄化触媒はＮＯｘ吸蔵量
に限界があり、リーン運転中にＮＯｘ吸蔵量が限界に達
したと推定された場合には、空燃比を一時的にストイキ
よりも更にリッチな状態に変更し、その間に吸蔵ＮＯｘ
を排出している。
登場しているが、この排気ガス浄化触媒はＮＯｘ吸蔵量
に限界があり、リーン運転中にＮＯｘ吸蔵量が限界に達
したと推定された場合には、空燃比を一時的にストイキ
よりも更にリッチな状態に変更し、その間に吸蔵ＮＯｘ
を排出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来のＮ
Ｏｘ吸蔵型の排気ガス浄化触媒は、そのＮＯｘ吸蔵量の
限界からリーン運転中に頻繁に前述した吸蔵ＮＯｘの排
出制御を行う必要があり、ドライバビリティの悪化や制
御の煩雑化等の問題があった。しかも該ＮＯｘ吸蔵型の
排気ガス浄化触媒は耐熱劣化性や耐酸化被毒性が未だ充
分でなく、その使用に大きな制約があった。
Ｏｘ吸蔵型の排気ガス浄化触媒は、そのＮＯｘ吸蔵量の
限界からリーン運転中に頻繁に前述した吸蔵ＮＯｘの排
出制御を行う必要があり、ドライバビリティの悪化や制
御の煩雑化等の問題があった。しかも該ＮＯｘ吸蔵型の
排気ガス浄化触媒は耐熱劣化性や耐酸化被毒性が未だ充
分でなく、その使用に大きな制約があった。
【０００５】一方、三元触媒を備えた内燃機関におい
て、空燃比をリーンからストイキにステップ状に切り換
えたとき、三元触媒内に暫くの間リーン雰囲気が残留し
て過剰のＯ2 がストレージされているため、三元触媒内
がリッチ雰囲気になった後も暫くの間排気ガス浄化機能
が発揮されず、その間にＮＯｘが大気に排出されてしま
う問題がある。この問題は、燃料噴射量制御によるリー
ンからストイキへの復帰時だけでなく、フュエルカット
制御によるリーンからストイキへの復帰時にも同様に発
生する。
て、空燃比をリーンからストイキにステップ状に切り換
えたとき、三元触媒内に暫くの間リーン雰囲気が残留し
て過剰のＯ2 がストレージされているため、三元触媒内
がリッチ雰囲気になった後も暫くの間排気ガス浄化機能
が発揮されず、その間にＮＯｘが大気に排出されてしま
う問題がある。この問題は、燃料噴射量制御によるリー
ンからストイキへの復帰時だけでなく、フュエルカット
制御によるリーンからストイキへの復帰時にも同様に発
生する。
【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、三元触媒を備えた内燃機関の目標空燃比をリーンか
らストイキに変更する場合に、ＮＯｘ排出量が増加する
のを防止することを目的とする。
で、三元触媒を備えた内燃機関の目標空燃比をリーンか
らストイキに変更する場合に、ＮＯｘ排出量が増加する
のを防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、目標空燃比をストイ
キ及びリーンに変更可能であり、且つ排気ガスを浄化す
る三元触媒を備えた内燃機関において、目標空燃比をリ
ーンからストイキに変更するとき、目標空燃比をストイ
キよりも更にリッチな状態を経てストイキに変更し、か
つ前記ストイキよりも更にリッチな状態における目標空
燃比と、該状態の継続時間とを、前回のリーン運転の継
続時間と、該リーン運転中における内燃機関の負荷及び
回転数とに基づいて決定することを特徴とする。
に、請求項１に記載された発明は、目標空燃比をストイ
キ及びリーンに変更可能であり、且つ排気ガスを浄化す
る三元触媒を備えた内燃機関において、目標空燃比をリ
ーンからストイキに変更するとき、目標空燃比をストイ
キよりも更にリッチな状態を経てストイキに変更し、か
つ前記ストイキよりも更にリッチな状態における目標空
燃比と、該状態の継続時間とを、前回のリーン運転の継
続時間と、該リーン運転中における内燃機関の負荷及び
回転数とに基づいて決定することを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】図１〜図７は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は内燃機関の空燃比制御装置の全体構成図、図
２はメインルーチンのフローチャートの第１分図、図３
はメインルーチンのフローチャートの第２分図、図４は
メインルーチンのステップＳ５のサブルーチンのフロー
チャート、図５はリッチ化目標時間及びリッチ化目標空
燃比を算出するためのマップを示す図、図６はリーン→
ストイキ切換時の目標空燃比の変化を示すタイムチャー
ト、図７はリーン→ストイキ切換時のＮＯｘ排出量を示
すグラフである。
で、図１は内燃機関の空燃比制御装置の全体構成図、図
２はメインルーチンのフローチャートの第１分図、図３
はメインルーチンのフローチャートの第２分図、図４は
メインルーチンのステップＳ５のサブルーチンのフロー
チャート、図５はリッチ化目標時間及びリッチ化目標空
燃比を算出するためのマップを示す図、図６はリーン→
ストイキ切換時の目標空燃比の変化を示すタイムチャー
ト、図７はリーン→ストイキ切換時のＮＯｘ排出量を示
すグラフである。
【００１１】図１に示すように、４気筒内燃機関Ｅ（以
下、単にエンジンＥという）の吸気通路１は吸気マニホ
ールド２を介して４個の気筒３1 〜３4 にそれぞれ接続
される。吸気通路１には図示せぬアクセルペダルに接続
されて開閉するスロットルバルブ４が設けられており、
このスロットルバルブ４に接続されてスロットル開度θ
ＴＨを検出するスロットル開度センサ５からの信号が電
子制御ユニットＵに入力される。吸気通路１には吸入空
気量Ｑａｉｒを検出する吸入空気量センサ６が設けられ
ており、この吸入空気量センサ６からの信号が電子制御
ユニットＵに入力される。エンジンＥには図示せぬクラ
ンクシャフトの回転に基づいてエンジン回転数Ｎｅを検
出するエンジン回転数センサ７が設けられており、この
エンジン回転数センサ７からの信号が電子制御ユニット
Ｕに入力される。吸気マニホールド２には４個の気筒３
1 〜３4 にそれぞれ対応して４個の燃料噴射弁８1 〜８
4が設けられる。各燃料噴射弁８1 〜８4 は電子制御ユ
ニットＵに接続されて燃料噴射量Ｔｉを制御される。ま
たエンジンＥに排気マニホールド９を介して接続された
排気通路１０には、排気ガスを浄化する三元触媒１１が
設けられる。
下、単にエンジンＥという）の吸気通路１は吸気マニホ
ールド２を介して４個の気筒３1 〜３4 にそれぞれ接続
される。吸気通路１には図示せぬアクセルペダルに接続
されて開閉するスロットルバルブ４が設けられており、
このスロットルバルブ４に接続されてスロットル開度θ
ＴＨを検出するスロットル開度センサ５からの信号が電
子制御ユニットＵに入力される。吸気通路１には吸入空
気量Ｑａｉｒを検出する吸入空気量センサ６が設けられ
ており、この吸入空気量センサ６からの信号が電子制御
ユニットＵに入力される。エンジンＥには図示せぬクラ
ンクシャフトの回転に基づいてエンジン回転数Ｎｅを検
出するエンジン回転数センサ７が設けられており、この
エンジン回転数センサ７からの信号が電子制御ユニット
Ｕに入力される。吸気マニホールド２には４個の気筒３
1 〜３4 にそれぞれ対応して４個の燃料噴射弁８1 〜８
4が設けられる。各燃料噴射弁８1 〜８4 は電子制御ユ
ニットＵに接続されて燃料噴射量Ｔｉを制御される。ま
たエンジンＥに排気マニホールド９を介して接続された
排気通路１０には、排気ガスを浄化する三元触媒１１が
設けられる。
【００１２】電子制御ユニットＵはスロットル開度セン
サ５で検出したスロットル開度θＴＨ及びエンジン回転
数センサ７で検出したエンジン回転数Ｎｅに基づいて目
標空燃比Ａ／Ｆをマップ検索する。エンジンＥの通常の
運転領域では目標空燃比Ａ／Ｆはストイキ、即ち理論空
燃比であるＡ／Ｆ＝１４．７に設定される。一方、エン
ジンＥの減速時等の特定の運転領域では、燃費の低減を
図るべく目標空燃比Ａ／Ｆは大幅にリーン化され、目標
空燃比Ａ／Ｆは例えばＡ／Ｆ＝２３に設定される。目標
空燃比Ａ／Ｆのリーン→ストイキの切り換え時期と、ス
トイキ→リーンの切り換え時期とは、吸入空気量センサ
６で検出した吸入空気量Ｑａｉｒ及びエンジン回転数セ
ンサ７で検出したエンジン回転数Ｎｅをパラメータとす
るマップに基づいて決定される。
サ５で検出したスロットル開度θＴＨ及びエンジン回転
数センサ７で検出したエンジン回転数Ｎｅに基づいて目
標空燃比Ａ／Ｆをマップ検索する。エンジンＥの通常の
運転領域では目標空燃比Ａ／Ｆはストイキ、即ち理論空
燃比であるＡ／Ｆ＝１４．７に設定される。一方、エン
ジンＥの減速時等の特定の運転領域では、燃費の低減を
図るべく目標空燃比Ａ／Ｆは大幅にリーン化され、目標
空燃比Ａ／Ｆは例えばＡ／Ｆ＝２３に設定される。目標
空燃比Ａ／Ｆのリーン→ストイキの切り換え時期と、ス
トイキ→リーンの切り換え時期とは、吸入空気量センサ
６で検出した吸入空気量Ｑａｉｒ及びエンジン回転数セ
ンサ７で検出したエンジン回転数Ｎｅをパラメータとす
るマップに基づいて決定される。
【００１３】また電子制御ユニットＵは、目標空燃比Ａ
／Ｆが理論空燃比であるときには、その理論空燃比が得
られるように、吸入空気量センサ６で検出した空気吸入
量Ｑａｉｒ及びエンジン回転数センサ７で検出したエン
ジン回転数Ｎｅに応じた燃料噴射弁８1 〜８4 の燃料噴
射量Ｔｉを設定する。一方、目標空燃比Ａ／Ｆが理論空
燃比よりもリーン化された場合には、そのリーン化され
た目標空燃比Ａ／Ｆが得られるように燃料噴射量Ｔｉを
設定する。
／Ｆが理論空燃比であるときには、その理論空燃比が得
られるように、吸入空気量センサ６で検出した空気吸入
量Ｑａｉｒ及びエンジン回転数センサ７で検出したエン
ジン回転数Ｎｅに応じた燃料噴射弁８1 〜８4 の燃料噴
射量Ｔｉを設定する。一方、目標空燃比Ａ／Ｆが理論空
燃比よりもリーン化された場合には、そのリーン化され
た目標空燃比Ａ／Ｆが得られるように燃料噴射量Ｔｉを
設定する。
【００１４】次に、リーン状態或いはフュエルカット状
態からストイキ状態に切り換えるときの目標空燃比Ａ／
Ｆの制御を、図２〜図４のフローチャートを参照しなが
ら更に説明する。
態からストイキ状態に切り換えるときの目標空燃比Ａ／
Ｆの制御を、図２〜図４のフローチャートを参照しなが
ら更に説明する。
【００１５】先ず、ステップＳ１でスロットル開度θＴ
Ｈ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいて基本目標空燃比Ａ
／Ｆをマップ検索する。ステップＳ２で当初は後述する
リッチ化フラグが「０」にリセットされているため、ス
テップＳ３に移行する。ステップＳ３で目標空燃比Ａ／
Ｆが前回リーンである場合にはステップＳ４に移行し、
ステップＳ４で今回初めてストイキ切換指令が出力され
ると、即ちリーン→ストイキの切換が指令されると、ス
テップＳ５において、それまでのリーン運転状態の継続
時間と、その間のエンジンＥの平均負荷（即ち、吸入空
気量Ｑａｉｒ）及びエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、
リッチ化目標時間とリッチ化目標空燃比とを算出する。
Ｈ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいて基本目標空燃比Ａ
／Ｆをマップ検索する。ステップＳ２で当初は後述する
リッチ化フラグが「０」にリセットされているため、ス
テップＳ３に移行する。ステップＳ３で目標空燃比Ａ／
Ｆが前回リーンである場合にはステップＳ４に移行し、
ステップＳ４で今回初めてストイキ切換指令が出力され
ると、即ちリーン→ストイキの切換が指令されると、ス
テップＳ５において、それまでのリーン運転状態の継続
時間と、その間のエンジンＥの平均負荷（即ち、吸入空
気量Ｑａｉｒ）及びエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、
リッチ化目標時間とリッチ化目標空燃比とを算出する。
【００１６】ここで、図４及び図５に基づいて、リッチ
化目標時間ＴＭｒｉｃｈＦ及びリッチ化目標空燃比ＫＡ
ＦｒｉｃｈＦの算出手法を説明する。
化目標時間ＴＭｒｉｃｈＦ及びリッチ化目標空燃比ＫＡ
ＦｒｉｃｈＦの算出手法を説明する。
【００１７】図４のフローチャートのステップＳ５１で
エンジン回転数センサ７により検出したエンジン回転数
Ｎｅを読み込むとともに、ステップＳ５２で吸入空気量
センサ６により検出した空気吸入量Ｑａｉｒを読み込
む。このとき、空気吸入量Ｑａｉｒをエンジン回転数Ｎ
ｅと吸気負圧Ｐｂとから推定することもできる。続くス
テップＳ５３で、図５（Ａ）のマップからリーン運転状
態の継続時間に基づいてリッチ化目標時間補正係数Ｋｔ
ｒｉｃｈ及びリッチ化目標空燃比補正係数Ｋｋｒｉｃｈ
を検索する。
エンジン回転数センサ７により検出したエンジン回転数
Ｎｅを読み込むとともに、ステップＳ５２で吸入空気量
センサ６により検出した空気吸入量Ｑａｉｒを読み込
む。このとき、空気吸入量Ｑａｉｒをエンジン回転数Ｎ
ｅと吸気負圧Ｐｂとから推定することもできる。続くス
テップＳ５３で、図５（Ａ）のマップからリーン運転状
態の継続時間に基づいてリッチ化目標時間補正係数Ｋｔ
ｒｉｃｈ及びリッチ化目標空燃比補正係数Ｋｋｒｉｃｈ
を検索する。
【００１８】更に、ステップＳ５４で、図５（Ｂ）のマ
ップから空気吸入量Ｑａｉｒに基づいて基本リッチ化目
標時間ＴＭｒｉｃｈを検索し、ステップＳ５５で、図５
（Ｃ）のマップから空気吸入量Ｑａｉｒに基づいて基本
リッチ化目標空燃比ＫＡＦｒｉｃｈを検索する。そして
ステップＳ５６で、最終的なリッチ化目標時間ＴＭｒｉ
ｃｈＦを、前記基本リッチ化目標時間ＴＭｒｉｃｈに前
記リッチ化目標時間補正係数Ｋｔｒｉｃｈを乗算するこ
とにより算出し、且つ最終的なリッチ化目標空燃比ＫＡ
ＦｒｉｃｈＦを、前記リッチ化目標空燃比ＫＡＦｒｉｃ
ｈに前記リッチ化目標空燃比補正係数Ｋｋｒｉｃｈを乗
算することにより算出する。
ップから空気吸入量Ｑａｉｒに基づいて基本リッチ化目
標時間ＴＭｒｉｃｈを検索し、ステップＳ５５で、図５
（Ｃ）のマップから空気吸入量Ｑａｉｒに基づいて基本
リッチ化目標空燃比ＫＡＦｒｉｃｈを検索する。そして
ステップＳ５６で、最終的なリッチ化目標時間ＴＭｒｉ
ｃｈＦを、前記基本リッチ化目標時間ＴＭｒｉｃｈに前
記リッチ化目標時間補正係数Ｋｔｒｉｃｈを乗算するこ
とにより算出し、且つ最終的なリッチ化目標空燃比ＫＡ
ＦｒｉｃｈＦを、前記リッチ化目標空燃比ＫＡＦｒｉｃ
ｈに前記リッチ化目標空燃比補正係数Ｋｋｒｉｃｈを乗
算することにより算出する。
【００１９】このようにして検索されたリッチ化目標時
間の値とリッチ化目標空燃比の値とは、リーン継続時間
が長く、エンジン回転数Ｎｅが高く、且つ空気吸入量Ｑ
ａｉｒが多いほど、つまりリーン運転中に三元触媒１１
内にストレージされたＯ2 量が多いほど高くなる。
間の値とリッチ化目標空燃比の値とは、リーン継続時間
が長く、エンジン回転数Ｎｅが高く、且つ空気吸入量Ｑ
ａｉｒが多いほど、つまりリーン運転中に三元触媒１１
内にストレージされたＯ2 量が多いほど高くなる。
【００２０】図２及び図３のフローチャートに戻り、前
記ステップＳ３で前回リーンでなく、ステップＳ７で前
回フュエルカットであり、更にステップＳ８で今回初め
てフュエルカット中止指令が出力され、且つステップＳ
９で今回初めてストイキ切換指令が出力されると、即ち
フュエルカット→ストイキの切換が指令されると、ステ
ップＳ１０でそれまでのフュエルカット運転状態の継続
時間を検索する。そしてステップＳ１１で、前記ステッ
プＳ１０で検索したフュエルカット継続時間に基づい
て、リッチ化目標時間とリッチ化目標空燃比とを算出す
る。前記ステップＳ１０，Ｓ１１におけるリッチ化目標
時間及びリッチ化目標空燃比の算出手法は、前記ステッ
プＳ５におけるそれと実質的に同じであり、図４のフロ
ーチャートのステップＳ５３におけるリーン継続時間を
フュエルカット継続時間に変更することにより実施可能
である。
記ステップＳ３で前回リーンでなく、ステップＳ７で前
回フュエルカットであり、更にステップＳ８で今回初め
てフュエルカット中止指令が出力され、且つステップＳ
９で今回初めてストイキ切換指令が出力されると、即ち
フュエルカット→ストイキの切換が指令されると、ステ
ップＳ１０でそれまでのフュエルカット運転状態の継続
時間を検索する。そしてステップＳ１１で、前記ステッ
プＳ１０で検索したフュエルカット継続時間に基づい
て、リッチ化目標時間とリッチ化目標空燃比とを算出す
る。前記ステップＳ１０，Ｓ１１におけるリッチ化目標
時間及びリッチ化目標空燃比の算出手法は、前記ステッ
プＳ５におけるそれと実質的に同じであり、図４のフロ
ーチャートのステップＳ５３におけるリーン継続時間を
フュエルカット継続時間に変更することにより実施可能
である。
【００２１】尚、前記ステップＳ８でフュエルカット中
止指令が出力されるまでは、ステップＳ１２でフュエル
カット処理が継続される。
止指令が出力されるまでは、ステップＳ１２でフュエル
カット処理が継続される。
【００２２】このようにしてリーン→ストイキ切換時、
或いはフュエルカット→ストイキ切換時にリッチ化目標
時間及びリッチ化目標空燃比が算出されると、ステップ
Ｓ１３でリッチ化目標時間カウンタをセットするととも
に、ステップＳ１４で前記リッチ化フラグを「１」にセ
ットする。
或いはフュエルカット→ストイキ切換時にリッチ化目標
時間及びリッチ化目標空燃比が算出されると、ステップ
Ｓ１３でリッチ化目標時間カウンタをセットするととも
に、ステップＳ１４で前記リッチ化フラグを「１」にセ
ットする。
【００２３】そしてステップＳ１５で目標空燃比Ａ／Ｆ
を前記ステップＳ１で検索した基本目標空燃比から、前
記ステップＳ５又はステップＳ１１で決定したリッチ化
目標空燃比に切り換える。即ち、リーン→ストイキ切換
時にはリーン時の基本空燃比からステップＳ５で決定し
たリッチ化目標空燃比に切り換えられ、またフュエルカ
ット→ストイキ切換時にはフュエルカット時の基本空燃
比からステップＳ１１で決定したリッチ化目標空燃比に
切り換えられる。続いて、ステップＳ１６で前記リッチ
化目標時間カウンタをカウントダウンする。そしてステ
ップＳ１７で前記リッチ化目標時間が経過すると、ステ
ップＳ１８でリッチ化フラグを「０」にリセットする。
を前記ステップＳ１で検索した基本目標空燃比から、前
記ステップＳ５又はステップＳ１１で決定したリッチ化
目標空燃比に切り換える。即ち、リーン→ストイキ切換
時にはリーン時の基本空燃比からステップＳ５で決定し
たリッチ化目標空燃比に切り換えられ、またフュエルカ
ット→ストイキ切換時にはフュエルカット時の基本空燃
比からステップＳ１１で決定したリッチ化目標空燃比に
切り換えられる。続いて、ステップＳ１６で前記リッチ
化目標時間カウンタをカウントダウンする。そしてステ
ップＳ１７で前記リッチ化目標時間が経過すると、ステ
ップＳ１８でリッチ化フラグを「０」にリセットする。
【００２４】而して、ステップＳ１９で、最終的な目標
空燃比Ａ／Ｆに応じて燃料噴射弁８ 1 〜８4 からの燃料
噴射量Ｔｉが決定され、その燃料噴射量Ｔｉに応じた点
火時期や燃料噴射時期が決定される。
空燃比Ａ／Ｆに応じて燃料噴射弁８ 1 〜８4 からの燃料
噴射量Ｔｉが決定され、その燃料噴射量Ｔｉに応じた点
火時期や燃料噴射時期が決定される。
【００２５】上記作用を図６のタイムチャートを用いて
説明する。図６のタイムチャートは目標空燃比Ａ／Ｆを
リーンからストイキに切り換える場合を示すもので、リ
ーン運転時の目標空燃比Ａ／Ｆは基本目標空燃比である
Ａ／Ｆ＝２３に設定される。リーン→ストイキ切換指令
が出力されると、リーン継続時間と、吸入空気量Ｑａｉ
ｒと、エンジン回転数Ｎｅとに基づいて検索したリッチ
化目標時間とリッチ化目標空燃比とにより、リッチ化目
標時間が経過するまで、目標空燃比Ａ／Ｆがストイキ運
転時の目標空燃比Ａ／Ｆ＝１４．７よりも更にリッチな
リッチ化目標空燃比に設定される。そしてリッチ化目標
時間が経過した後はストイキ運転に移行し、その目標空
燃比Ａ／Ｆはストイキ運転時の基本目標空燃比であるＡ
／Ｆ＝１４．７に戻される。
説明する。図６のタイムチャートは目標空燃比Ａ／Ｆを
リーンからストイキに切り換える場合を示すもので、リ
ーン運転時の目標空燃比Ａ／Ｆは基本目標空燃比である
Ａ／Ｆ＝２３に設定される。リーン→ストイキ切換指令
が出力されると、リーン継続時間と、吸入空気量Ｑａｉ
ｒと、エンジン回転数Ｎｅとに基づいて検索したリッチ
化目標時間とリッチ化目標空燃比とにより、リッチ化目
標時間が経過するまで、目標空燃比Ａ／Ｆがストイキ運
転時の目標空燃比Ａ／Ｆ＝１４．７よりも更にリッチな
リッチ化目標空燃比に設定される。そしてリッチ化目標
時間が経過した後はストイキ運転に移行し、その目標空
燃比Ａ／Ｆはストイキ運転時の基本目標空燃比であるＡ
／Ｆ＝１４．７に戻される。
【００２６】このように、目標空燃比Ａ／Ｆをリーン
（或いはフュエルカット）からストイキに切り換えると
き、目標空燃比Ａ／Ｆを所定時間だけストイキよりも更
にリッチな状態に保ってからストイキに移行させること
により、三元触媒１１から排出されるＮＯｘを低減する
ことができる。即ち、リーン運転中の三元触媒１１内に
は過剰のＯ2 がストレージされているため、リーン運転
からストイキ運転に切り換えた後も暫くの間はＮＯｘ浄
化機能が発揮されないが、リーン→ストイキ切換時に目
標空燃比Ａ／Ｆを一時的にストイキよりも更にリッチに
することにより三元触媒１１内にストレージされたＯ2
を速やかに排出し、三元触媒１１のＮＯｘ浄化能力を回
復させてＮＯｘの大気排出を防止することができる。
（或いはフュエルカット）からストイキに切り換えると
き、目標空燃比Ａ／Ｆを所定時間だけストイキよりも更
にリッチな状態に保ってからストイキに移行させること
により、三元触媒１１から排出されるＮＯｘを低減する
ことができる。即ち、リーン運転中の三元触媒１１内に
は過剰のＯ2 がストレージされているため、リーン運転
からストイキ運転に切り換えた後も暫くの間はＮＯｘ浄
化機能が発揮されないが、リーン→ストイキ切換時に目
標空燃比Ａ／Ｆを一時的にストイキよりも更にリッチに
することにより三元触媒１１内にストレージされたＯ2
を速やかに排出し、三元触媒１１のＮＯｘ浄化能力を回
復させてＮＯｘの大気排出を防止することができる。
【００２７】また、排気ガス浄化触媒として、耐熱劣化
性や耐酸化被毒性が未だ充分でないＮＯｘ吸蔵型の排気
ガス浄化触媒を使用することなく、従来の三元触媒１１
をそのまま使用することができるので、耐久性やコスト
の面でも有利である。
性や耐酸化被毒性が未だ充分でないＮＯｘ吸蔵型の排気
ガス浄化触媒を使用することなく、従来の三元触媒１１
をそのまま使用することができるので、耐久性やコスト
の面でも有利である。
【００２８】図７はリーン→ストイキ切換時において、
前述したリッチ化制御を行う場合（実線図示）と、行わ
ない場合（破線図示）とのＮＯｘ排出量を示すもので、
リッチ化制御を行うことによりＮＯｘ排出量が大幅に低
減することが分かる。
前述したリッチ化制御を行う場合（実線図示）と、行わ
ない場合（破線図示）とのＮＯｘ排出量を示すもので、
リッチ化制御を行うことによりＮＯｘ排出量が大幅に低
減することが分かる。
【００２９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００３０】例えば、実施例では４個の気筒３1 〜３4
の目標空燃比Ａ／Ｆを同時に切り換えているが、空燃比
切換指令が出力されてから４個の気筒３1 〜３4 の目標
空燃比Ａ／Ｆを所定のインターバルをもって順次切り換
えても良く、このようにすれば空燃比切換時のトルクシ
ョックを軽減することができる。尚、本発明における目
標空燃比のリーン状態とは、フュエルカット状態も含む
ものとする。
の目標空燃比Ａ／Ｆを同時に切り換えているが、空燃比
切換指令が出力されてから４個の気筒３1 〜３4 の目標
空燃比Ａ／Ｆを所定のインターバルをもって順次切り換
えても良く、このようにすれば空燃比切換時のトルクシ
ョックを軽減することができる。尚、本発明における目
標空燃比のリーン状態とは、フュエルカット状態も含む
ものとする。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載された発
明によれば、目標空燃比をリーンからストイキに変更す
るとき、目標空燃比をストイキよりも更にリッチな状態
を経てストイキに変更するので、リーン運転中に三元触
媒内にストレージされた過剰のＯ2 を速やかに排出して
三元触媒のＮＯｘ浄化能力を回復させ、ＮＯｘの大気排
出を効果的に防止することができる。しかも、ＮＯｘ吸
蔵型の排気ガス浄化触媒を使用することなく従来の三元
触媒をそのまま使用することができるので、耐久性やコ
ストの面でも有利である。また、ストイキよりも更にリ
ッチな状態における目標空燃比と、該状態の継続時間と
を、前回のリーン運転の継続時間と、該リーン運転中に
おける内燃機関の負荷及び回転数とに基づいて決定する
ので、三元触媒内のＯ 2 ストレージ量を的確に推定して
該Ｏ 2 ストレージ量に見合った量の還元物質を排出する
ことができ、これにより三元触媒のＮＯｘ浄化能力を確
実に回復させることができる。
明によれば、目標空燃比をリーンからストイキに変更す
るとき、目標空燃比をストイキよりも更にリッチな状態
を経てストイキに変更するので、リーン運転中に三元触
媒内にストレージされた過剰のＯ2 を速やかに排出して
三元触媒のＮＯｘ浄化能力を回復させ、ＮＯｘの大気排
出を効果的に防止することができる。しかも、ＮＯｘ吸
蔵型の排気ガス浄化触媒を使用することなく従来の三元
触媒をそのまま使用することができるので、耐久性やコ
ストの面でも有利である。また、ストイキよりも更にリ
ッチな状態における目標空燃比と、該状態の継続時間と
を、前回のリーン運転の継続時間と、該リーン運転中に
おける内燃機関の負荷及び回転数とに基づいて決定する
ので、三元触媒内のＯ 2 ストレージ量を的確に推定して
該Ｏ 2 ストレージ量に見合った量の還元物質を排出する
ことができ、これにより三元触媒のＮＯｘ浄化能力を確
実に回復させることができる。
【００３２】
【図１】内燃機関の空燃比制御装置の全体構成図
【図２】メインルーチンのフローチャートの第１分図
【図３】メインルーチンのフローチャートの第２分図
【図４】メインルーチンのステップＳ５のサブルーチン
のフローチャート
のフローチャート
【図５】リッチ化目標時間及びリッチ化目標空燃比を算
出するためのマップを示す図
出するためのマップを示す図
【図６】リーン→ストイキ切換時の目標空燃比の変化を
示すタイムチャート
示すタイムチャート
【図７】リーン→ストイキ切換時のＮＯｘ排出量を示す
グラフ
グラフ
Ｅ 内燃機関 Ｕ 電子制御ユニット １ 吸気通路 ３1 〜３4 気筒 ８1 〜８4 燃料噴射弁 １０ 排気通路 １１ 三元触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米倉 尚弘 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 浅野 裕 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−162746（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−177567（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−53496（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−296471（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 41/00 - 41/40
Claims (1)
- 【請求項１】 目標空燃比をストイキ及びリーンに変更
可能であり、且つ排気ガスを浄化する三元触媒を備えた
内燃機関において、 目標空燃比をリーンからストイキに変更するとき、目標
空燃比をストイキよりも更にリッチな状態を経てストイ
キに変更し、 かつ前記ストイキよりも更にリッチな状態における目標
空燃比と、該状態の継続時間とを、前回のリーン運転の
継続時間と、該リーン運転中における内燃機関の負荷及
び回転数とに基づいて決定する ことを特徴とする、内燃
機関における空燃比制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9091812A JP2913282B2 (ja) | 1996-04-17 | 1997-04-10 | 内燃機関における空燃比制御方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9571096 | 1996-04-17 | ||
| JP8-95710 | 1996-04-17 | ||
| JP9091812A JP2913282B2 (ja) | 1996-04-17 | 1997-04-10 | 内燃機関における空燃比制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1026040A JPH1026040A (ja) | 1998-01-27 |
| JP2913282B2 true JP2913282B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=26433250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9091812A Expired - Fee Related JP2913282B2 (ja) | 1996-04-17 | 1997-04-10 | 内燃機関における空燃比制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913282B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1331384A2 (en) | 2002-01-24 | 2003-07-30 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control using virtual exhaust gas sensor |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4989738B2 (ja) | 2010-02-09 | 2012-08-01 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP6323996B2 (ja) * | 2013-06-27 | 2018-05-16 | ダイハツ工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1997
- 1997-04-10 JP JP9091812A patent/JP2913282B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1331384A2 (en) | 2002-01-24 | 2003-07-30 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control using virtual exhaust gas sensor |
| US6775608B2 (en) | 2002-01-24 | 2004-08-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control using virtual exhaust gas sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1026040A (ja) | 1998-01-27 |
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