JP5104556B2 - Engine air-fuel ratio control apparatus and air-fuel ratio control method - Google Patents

Engine air-fuel ratio control apparatus and air-fuel ratio control method Download PDF

Info

Publication number
JP5104556B2
JP5104556B2 JP2008145471A JP2008145471A JP5104556B2 JP 5104556 B2 JP5104556 B2 JP 5104556B2 JP 2008145471 A JP2008145471 A JP 2008145471A JP 2008145471 A JP2008145471 A JP 2008145471A JP 5104556 B2 JP5104556 B2 JP 5104556B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel ratio
exhaust gas
control valve
correction amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008145471A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009293414A (en
Inventor
民一 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2008145471A priority Critical patent/JP5104556B2/en
Publication of JP2009293414A publication Critical patent/JP2009293414A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5104556B2 publication Critical patent/JP5104556B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

この発明は、エンジンの空燃比を制御する装置及び方法に関する。   The present invention relates to an apparatus and method for controlling an air-fuel ratio of an engine.

たとえば特許文献１のように、メイン通路及びバイパス通路に触媒を配置し、排ガス流量制御弁を開閉することで、冷機時は排ガスをマイクロ触媒に流し、暖機後は排ガスを床下触媒に流して、排ガス浄化性能を向上する排ガス浄化システムが知られている。   For example, as in Patent Document 1, by disposing a catalyst in the main passage and the bypass passage and opening and closing the exhaust gas flow control valve, the exhaust gas flows through the micro catalyst during cold operation, and the exhaust gas flows through the underfloor catalyst after warming up. An exhaust gas purification system that improves exhaust gas purification performance is known.

ところで、排ガス浄化触媒は、空燃比が、理論空燃比を中心としたいわゆるウインドウと呼ばれる狭い領域にあるときに、窒素酸化物(ＮＯｘ)、炭化水素(ＨＣ)、一酸化炭素(ＣＯ)のエミッション成分の浄化性能が最良になる。したがって排ガス空燃比を理論空燃比付近に設定することが重要である。そこで従来から、触媒入口に空燃比センサ(酸素センサ)を設け、そのセンサ信号をフィードバックすることで、排ガスの空燃比を理論空燃比付近に制御している。   By the way, the exhaust gas purification catalyst emits nitrogen oxides (NOx), hydrocarbons (HC), and carbon monoxide (CO) when the air-fuel ratio is in a narrow region called a so-called window centered on the stoichiometric air-fuel ratio. The purification performance of the components is the best. Therefore, it is important to set the exhaust gas air-fuel ratio in the vicinity of the theoretical air-fuel ratio. Therefore, conventionally, an air-fuel ratio sensor (oxygen sensor) is provided at the catalyst inlet, and the sensor signal is fed back to control the air-fuel ratio of the exhaust gas near the stoichiometric air-fuel ratio.

エンジンの運転状態に応じて排ガス流量制御弁を開閉制御し、それと同時に使用する空燃比センサも切り替えては、正確な制御ができないおそれがある。そこで特許文献１では排ガス流量制御弁を開閉制御してから所定のディレイ時間の経過を待って空燃比センサを切り替える。
特開平１０−１２２６０６号公報 If the exhaust gas flow rate control valve is controlled to open and close according to the operating state of the engine and the air-fuel ratio sensor used at the same time is switched, there is a possibility that accurate control cannot be performed. Therefore, in Patent Document 1, the air-fuel ratio sensor is switched after a predetermined delay time has elapsed after the exhaust gas flow rate control valve is controlled to open and close.
JP-A-10-122606

しかしながら、このような制御では、空燃比フィードバック補正量αを一定時間クランプすることになってしまうので、排ガス流量制御弁を開閉制御の直後は排ガス浄化性能が悪化してしまう。また空燃比変化量が大きいときは、空燃比フィードバック補正量αが所定ゲインで目標に向かって追従するので、空燃比フィードバック制御範囲を外れてしまってエミッションが悪化するとともに、トルク段差による運転性悪化を引き起こす可能性がある。   However, in such control, the air-fuel ratio feedback correction amount α is clamped for a certain period of time, so that the exhaust gas purification performance deteriorates immediately after the exhaust gas flow rate control valve is controlled to open and close. Also, when the air-fuel ratio change amount is large, the air-fuel ratio feedback correction amount α follows toward the target with a predetermined gain. Therefore, the air-fuel ratio feedback control range is out of the air-fuel ratio feedback control range, the emission deteriorates, and the drivability deteriorates due to the torque step. May cause.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、排ガス流量制御弁を開閉制御の直後から良好な排ガス浄化性能を得ることができるエンジンの空燃比制御装置及び空燃比制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and an air-fuel ratio control apparatus for an engine and an air-fuel ratio capable of obtaining good exhaust gas purification performance immediately after opening / closing control of an exhaust gas flow rate control valve An object is to provide a control method.

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.

本発明は、エンジンの排ガスが流れるメイン通路(２０)に設けられた床下触媒(２１)と、前記床下触媒(２１)の上流から一旦分岐し、床下触媒(２１)の上流に再度合流するバイパス通路(３０)と、前記バイパス通路(３０)に設けられたマイクロ触媒(３１)と、前記メイン通路(２０)であって前記バイパス通路(３０)が分岐する部分よりも下流かつバイパス通路(３０)が合流する部分よりも上流に設けられ、メイン通路(２０)を通流する排ガス量を調整可能な排ガス流量制御弁(４０)と、を備え、前記排ガス流量制御弁(４０)が閉じているときは、前記マイクロ触媒(３１)の入口近傍に設けられたバイパス通路空燃比センサ(３２)の信号に応じて空燃比フィードバック補正量を設定し、前記排ガス流量制御弁(４０)が閉じた状態から開かれたときは、前記床下触媒(２１)の入口近傍に設けられた床下空燃比センサ(２２)の信号に、前記排ガス流量制御弁を流れる空気量に応じて設定された補正量ゲインを乗じて空燃比フィードバック補正量を設定する空燃比フィードバック補正量設定手段(Ｂ４)を有することを特徴とする。 In the present invention, the underfloor catalyst (21) provided in the main passage (20) through which the exhaust gas of the engine flows and the bypass that once branches from the upstream of the underfloor catalyst (21) and rejoins the upstream of the underfloor catalyst (21). The passage (30), the micro catalyst (31) provided in the bypass passage (30), and the main passage (20) downstream of the portion where the bypass passage (30) branches and the bypass passage (30 ) And an exhaust gas flow rate control valve (40) capable of adjusting the amount of exhaust gas flowing through the main passage (20), and the exhaust gas flow rate control valve (40) is closed. When the microcatalyst (31) is in the vicinity of the inlet of the micro-catalyst (31), an air-fuel ratio feedback correction amount is set according to a signal from a bypass passage air-fuel ratio sensor (32), and the exhaust gas flow rate control valve (40) is closed. when opened from the state, the Under the floor the air-fuel ratio signal of the sensor (22) provided in the vicinity of the entrance of the lower catalyst (21), the air-fuel ratio feedback correction amount by multiplying the correction amount gain set according to the amount of air flowing through the exhaust gas flow rate control valve An air-fuel ratio feedback correction amount setting means (B4) for setting is provided.

本発明によれば、排ガス流量制御弁が閉じているときは、マイクロ触媒の入口近傍に設けられた空燃比センサの信号に応じて空燃比フィードバック補正量を設定し、排ガス流量制御弁が開いているときは、床下触媒の入口近傍に設けられた空燃比センサの信号に所定の補正量ゲインを乗じて空燃比フィードバック補正量を設定するようにした。このように構成したので、空燃比センサ切替による空燃比フィードバック補正量αの段差が縮小した。そのため、床下触媒の転換率が向上し、また運転性も向上したのである。   According to the present invention, when the exhaust gas flow control valve is closed, the air-fuel ratio feedback correction amount is set according to the signal of the air-fuel ratio sensor provided near the inlet of the micro catalyst, and the exhaust gas flow control valve is opened. The air-fuel ratio feedback correction amount is set by multiplying the signal of the air-fuel ratio sensor provided near the inlet of the underfloor catalyst by a predetermined correction amount gain. With this configuration, the step of the air-fuel ratio feedback correction amount α due to the air-fuel ratio sensor switching is reduced. As a result, the conversion rate of the underfloor catalyst was improved and the operability was also improved.

以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明によるエンジンの空燃比制御装置を使用する排ガス浄化システムの一例を示す図である。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of an exhaust gas purification system using an air-fuel ratio control device for an engine according to the present invention.

排ガス浄化システム１は、排ガスメイン通路２０と、床下触媒２１と、バイパス通路３０と、マイクロ触媒３１と、排ガス流量制御弁４０と、を有する。   The exhaust gas purification system 1 includes an exhaust gas main passage 20, an underfloor catalyst 21, a bypass passage 30, a micro catalyst 31, and an exhaust gas flow rate control valve 40.

床下触媒２１は、排ガスメイン通路２０に設けられる。床下触媒２１は、エンジン１０から離れて車両の床下に配置される。車両の床下に配置されるので、周辺部品との干渉がなく、大容量化できる。   The underfloor catalyst 21 is provided in the exhaust gas main passage 20. The underfloor catalyst 21 is disposed away from the engine 10 and under the floor of the vehicle. Since it is arranged under the floor of the vehicle, there is no interference with surrounding parts and the capacity can be increased.

バイパス通路３０は、床下触媒２１の上流の排ガスメイン通路２０から一旦分岐し、床下触媒２１の上流の排ガスメイン通路２０に再度合流する。   The bypass passage 30 once diverges from the exhaust gas main passage 20 upstream of the underfloor catalyst 21 and merges again with the exhaust gas main passage 20 upstream of the underfloor catalyst 21.

マイクロ触媒３１は、バイパス通路３０に設けられる。マイクロ触媒３１は、エンジンルーム内に配置される。エンジンルーム内に配置されるので、周辺部品と接近しており小形である。   The micro catalyst 31 is provided in the bypass passage 30. The micro catalyst 31 is disposed in the engine room. Since it is arranged in the engine room, it is close to the surrounding parts and is small.

排ガス流量制御弁４０は、排ガスメイン通路２０であってバイパス通路３０が分岐する部分よりも下流かつバイパス通路３０が合流する部分よりも上流に設けられる。排ガス流量制御弁４０はたとえばバタフライ弁である。排ガス流量制御弁４０は、開度を変更して排ガスメイン通路２０を通流する排ガス量を調整可能である。排ガス流量制御弁４０が開弁していると、排ガスは排ガスメイン通路２０を通流し、バイパス通路３０にはほとんど流れない。排ガス流量制御弁４０が閉弁していると、排ガスは排ガスメイン通路２０を通流できずバイパス通路３０に流れる。   The exhaust gas flow rate control valve 40 is provided downstream of the portion of the exhaust gas main passage 20 where the bypass passage 30 branches and upstream of the portion where the bypass passage 30 joins. The exhaust gas flow rate control valve 40 is, for example, a butterfly valve. The exhaust gas flow rate control valve 40 can adjust the amount of exhaust gas flowing through the exhaust gas main passage 20 by changing the opening degree. When the exhaust gas flow rate control valve 40 is opened, the exhaust gas flows through the exhaust gas main passage 20 and hardly flows into the bypass passage 30. When the exhaust gas flow rate control valve 40 is closed, the exhaust gas cannot flow through the exhaust gas main passage 20 and flows into the bypass passage 30.

床下触媒２１の入口近傍(さらに詳しくは、排ガスメイン通路２０であって合流部よりも下流かつ床下触媒２１よりも上流)には、床下空燃比センサ２２が設けられる。マイクロ触媒３１の入口近傍(さらに詳しくは、バイパス通路３０であって分岐部よりも下流かつマイクロ触媒３１よりも上流)には、バイパス通路空燃比センサ３２が設けられる。排ガス流量制御弁４０が閉弁中は、バイパス通路空燃比センサ３２の信号ALPHA1に基づき空燃比フィードバック補正量αを設定し空燃比フィードバック制御する。排ガス流量制御弁４０が開弁中は、床下空燃比センサ２２の信号ALPHA2に基づき空燃比フィードバック補正量αを設定し空燃比フィードバック制御する。   An underfloor air-fuel ratio sensor 22 is provided in the vicinity of the inlet of the underfloor catalyst 21 (more specifically, in the exhaust gas main passage 20 downstream of the merging portion and upstream of the underfloor catalyst 21). A bypass passage air-fuel ratio sensor 32 is provided in the vicinity of the inlet of the microcatalyst 31 (more specifically, in the bypass passage 30 downstream of the branch portion and upstream of the microcatalyst 31). While the exhaust gas flow rate control valve 40 is closed, the air-fuel ratio feedback correction amount α is set based on the signal ALPHA1 of the bypass passage air-fuel ratio sensor 32 to perform air-fuel ratio feedback control. While the exhaust gas flow rate control valve 40 is open, the air-fuel ratio feedback correction amount α is set based on the signal ALPHA2 of the underfloor air-fuel ratio sensor 22 to perform air-fuel ratio feedback control.

また床下触媒２１の入口近傍(さらに詳しくは、排ガスメイン通路２０であって合流部よりも下流かつ床下触媒２１よりも上流)には、床下フロント酸素センサ２３が設けられる。床下触媒２１の出口近傍(さらに詳しくは、排ガスメイン通路２０であって床下触媒２１よりも下流)には、床下リア酸素センサ２４が設けられる。マイクロ触媒３１の出口近傍(さらに詳しくは、バイパス通路３０であってマイクロ触媒３１よりも下流かつ合流部よりも上流)には、バイパス通路リア酸素センサ３３が設けられる。   Further, an underfloor front oxygen sensor 23 is provided in the vicinity of the inlet of the underfloor catalyst 21 (more specifically, in the exhaust gas main passage 20 downstream of the junction and upstream of the underfloor catalyst 21). An underfloor rear oxygen sensor 24 is provided near the outlet of the underfloor catalyst 21 (more specifically, in the exhaust gas main passage 20 and downstream of the underfloor catalyst 21). A bypass passage rear oxygen sensor 33 is provided in the vicinity of the outlet of the micro catalyst 31 (more specifically, in the bypass passage 30 downstream of the micro catalyst 31 and upstream of the junction).

燃料噴射量の制御は、エンジンの吸入空気量Ｑａと回転速度Ｎｅとに基づいて演算した基本燃料噴射量Ｔｐを、空燃比フィードバック補正量αで補正して最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算する。そしてこの燃料噴射量Ｔｉに相当するパルス幅の噴射パルス信号を、所定の噴射タイミングにおいてインジェクタに出力する。空燃比フィードバック補正量αは、排ガス中の酸素濃度を介して検出される空燃比が目標空燃比に近づくように制御されるものである。空燃比フィードバック補正量αは、排ガスがマイクロ触媒３１に流れるときには、バイパス通路空燃比センサ３２で検出された空燃比に基づいて設定される。排ガスがマイクロ触媒３１に流れることなく床下触媒２１に流れるときには、床下空燃比センサ２２で検出された空燃比に基づいて設定される。   The control of the fuel injection amount is performed by correcting the basic fuel injection amount Tp calculated based on the intake air amount Qa and the rotational speed Ne of the engine by the air-fuel ratio feedback correction amount α to calculate the final fuel injection amount Ti. . Then, an injection pulse signal having a pulse width corresponding to the fuel injection amount Ti is output to the injector at a predetermined injection timing. The air-fuel ratio feedback correction amount α is controlled so that the air-fuel ratio detected via the oxygen concentration in the exhaust gas approaches the target air-fuel ratio. The air-fuel ratio feedback correction amount α is set based on the air-fuel ratio detected by the bypass passage air-fuel ratio sensor 32 when the exhaust gas flows through the micro catalyst 31. When exhaust gas flows to the underfloor catalyst 21 without flowing to the microcatalyst 31, it is set based on the air / fuel ratio detected by the underfloor air / fuel ratio sensor 22.

ところで従来は、排ガス流量制御弁を開閉制御したら所定のディレイ時間の経過を待ってから空燃比センサを切り替えていた。しかしながらこのようにしては排ガス流量制御弁を開閉制御の直後は排ガス浄化性能が悪化してしまう。また触媒通過前後により、触媒内発生水素Ｈ2の影響によりセンサ検出空燃比がズレる。切替時にセンサ検出空燃比の偏差が大きいシーンが発生するため、空燃比フィードバック補正量αの追いかけが発生する。この追いかけている間に、トルク段差発生による運転性悪化や、エミッション悪化の懸念がある。 Conventionally, when the exhaust gas flow rate control valve is controlled to open and close, the air-fuel ratio sensor is switched after a predetermined delay time has elapsed. However, in this way, the exhaust gas purification performance deteriorates immediately after the exhaust gas flow rate control valve is opened and closed. Further, the sensor detected air-fuel ratio shifts due to the influence of hydrogen H 2 generated in the catalyst before and after passing through the catalyst. Since a scene with a large deviation of the sensor detected air-fuel ratio occurs at the time of switching, the air-fuel ratio feedback correction amount α is chased. During this chase, there is a concern that the drivability deteriorates due to the occurrence of a torque step and the emission deteriorates.

そこで本発明では、切替後の空燃比センサについては所定の補正量ゲインを乗じて空燃比フィードバック補正量αを設定し空燃比フィードバック制御するようにしたのである。以下では、このような発明者の技術思想を実現する具体的な発明について説明する。   Therefore, in the present invention, the air-fuel ratio sensor after switching is multiplied by a predetermined correction amount gain to set the air-fuel ratio feedback correction amount α to perform air-fuel ratio feedback control. Below, the concrete invention which implement | achieves such an inventor's technical idea is demonstrated.

図２は、本発明による空燃比制御装置のコントローラの制御ロジックを示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing the control logic of the controller of the air-fuel ratio control apparatus according to the present invention.

ブロックＢ１においてコントローラは、補正量ゲインＧを演算して出力する。具体的な内容は後述する。   In block B1, the controller calculates and outputs the correction amount gain G. Specific contents will be described later.

ブロックＢ２においてコントローラは、排ガス流量制御弁が閉じているか開いているかによってスイッチを切り替える。排ガス流量制御弁が閉じていれば、１．０を出力する。排ガス流量制御弁が開いていれば、ブロックＢ１で求めた補正量ゲインＧを出力する。   In block B2, the controller switches the switch depending on whether the exhaust gas flow control valve is closed or open. If the exhaust gas flow control valve is closed, 1.0 is output. If the exhaust gas flow control valve is open, the correction amount gain G obtained in block B1 is output.

ブロックＢ３においてコントローラは、床下空燃比センサ２２の信号ALPHA2にブロックＢ２の信号を乗じて出力する。   In block B3, the controller multiplies the signal ALPHA2 of the underfloor air-fuel ratio sensor 22 by the signal of block B2 and outputs it.

ブロックＢ４においてコントローラは、排ガス流量制御弁が閉じているか開いているかによってスイッチを切り替える。排ガス流量制御弁が閉じていれば、バイパス通路空燃比センサ３２の信号ALPHA1を出力する。排ガス流量制御弁が開いていれば、ブロックＢ３の信号を出力する。   In block B4, the controller switches the switch depending on whether the exhaust gas flow control valve is closed or open. If the exhaust gas flow control valve is closed, the signal ALPHA1 of the bypass passage air-fuel ratio sensor 32 is output. If the exhaust gas flow control valve is open, the signal of block B3 is output.

図３は、本発明によるエンジンの空燃比制御装置の第１実施形態の補正量ゲイン演算ロジックを示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing the correction amount gain calculation logic of the first embodiment of the air-fuel ratio control apparatus for an engine according to the present invention.

ブロックＢ１１においてコントローラは、あらかじめＲＯＭに格納された特性マップに、空気量を適用して補正量ゲインＧを演算し出力する。このマップはあらかじめ実験を通じて設定される。   In block B11, the controller calculates and outputs the correction amount gain G by applying the air amount to the characteristic map stored in advance in the ROM. This map is set in advance through experiments.

図４は、本実施形態の作用効果を説明する図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining the effects of the present embodiment.

図４(Ａ−２)に破線で示すように、排ガス流量制御弁４０が全閉時においては、エンジンからの排気は、バイパス通路側のマイクロ触媒３１を通過し、浄化される。このとき触媒前後で触媒内発生水素の影響により、検出空燃比がリーン側にシフトする。そして床下触媒上流側の床下空燃比センサ２２は、マイクロ触媒を通過後の排気の空燃比からエンジンアウトの排気空燃比を直接検出するように切り替わり、上流側に流れてくる空燃比自体が切り替わるので、空燃比センサ切替による空燃比フィードバック補正量αの段差が発生していた。   As shown by a broken line in FIG. 4A-2, when the exhaust gas flow control valve 40 is fully closed, the exhaust from the engine passes through the micro catalyst 31 on the bypass passage side and is purified. At this time, the detected air-fuel ratio shifts to the lean side due to the influence of hydrogen generated in the catalyst before and after the catalyst. The underfloor air / fuel ratio sensor 22 on the upstream side of the underfloor catalyst is switched so as to directly detect the exhaust air / fuel ratio of the engine out from the air / fuel ratio of the exhaust after passing through the micro catalyst, and the air / fuel ratio itself flowing upstream is switched. Therefore, a step of the air-fuel ratio feedback correction amount α due to the air-fuel ratio sensor switching has occurred.

このように、排ガス流量制御弁４０の全閉から開への切替時に伴い、空燃比フィードバックのための検出空燃比センサを切替時において、当該空燃比センサによって検出される空燃比自体に大きな段差があると、空燃比フィードバック補正量αの段差が大きくなってしまうので、目標空燃比への追従性が高くなるが、目標とする空燃比のウインドウを外れてしまい、却ってエミッションの悪化を引き起こすおそれがある。   As described above, when the exhaust gas flow rate control valve 40 is switched from fully closed to open, when the detected air-fuel ratio sensor for air-fuel ratio feedback is switched, there is a large step in the air-fuel ratio itself detected by the air-fuel ratio sensor. If so, the step of the air-fuel ratio feedback correction amount α becomes large, and the followability to the target air-fuel ratio becomes high. However, the target air-fuel ratio window may be off, and the emission may be deteriorated. is there.

したがって本実施形態では、バルブ開口面積比(≒流量比)に応じて補正量ゲインＧを変更するようにした。このため空燃比センサ切替によって、検出される空燃比検出値がステップ的に大きく変化するような場合であっても、空燃比フィードバック補正量αの段差が大きくなるのを回避し、通常空燃比フィードバックを行っているときに同様の空燃比検出値の変化(段差)が生じた場合に比較して、空燃比フィードバック補正量αの変化量を縮小するようにした。そのため、目標空燃比のウインドウを外れることを防止できることとなったので、排ガス流量制御弁切替直後における床下触媒の転換率が向上し、また運転性も向上した(図４(Ａ−２)の実線、図４(Ｂ)参照)。   Therefore, in this embodiment, the correction amount gain G is changed according to the valve opening area ratio (≈flow rate ratio). For this reason, even if the detected air-fuel ratio detection value changes greatly stepwise by switching the air-fuel ratio sensor, the air-fuel ratio feedback correction amount α is prevented from becoming large, and the normal air-fuel ratio feedback is avoided. The amount of change in the air-fuel ratio feedback correction amount α is reduced as compared with the case where a similar change (step) in the air-fuel ratio detected value occurs during the process. As a result, it is possible to prevent the target air-fuel ratio window from being removed, so that the conversion rate of the underfloor catalyst immediately after switching the exhaust gas flow rate control valve is improved and the operability is improved (solid line in FIG. 4 (A-2)). FIG. 4 (B)).

（第２実施形態）
図５は、本発明によるエンジンの空燃比制御装置の第２実施形態の補正量ゲイン演算ロジックを示すブロック図である。 (Second Embodiment)
FIG. 5 is a block diagram showing the correction amount gain calculation logic of the second embodiment of the air-fuel ratio control apparatus for an engine according to the present invention.

ブロックＢ１１においてコントローラは、あらかじめＲＯＭに格納された特性マップに、空気量を適用して補正量ゲインＧを演算し出力する。なおマップはあらかじめ実験を通じて設定される。   In block B11, the controller calculates and outputs the correction amount gain G by applying the air amount to the characteristic map stored in advance in the ROM. The map is set in advance through experiments.

ブロックＢ１２においてコントローラは、あらかじめＲＯＭに格納された特性マップに、マイクロ触媒の酸素貯蔵能ＯＳＣ(Oxygen Storage Capacity)を適用して補正量ゲイン初期値Ｇを求め出力する。なおマップはあらかじめ実験を通じて設定される。   In block B12, the controller obtains and outputs a correction amount gain initial value G by applying an oxygen storage capacity OSC (Oxygen Storage Capacity) of the micro catalyst to the characteristic map stored in advance in the ROM. The map is set in advance through experiments.

ブロックＢ１３においてコントローラは、空燃比センサ切替後の初回であるか否かによってスイッチを切り替える。空燃比センサ切替後の初回であれば、ブロックＢ１２の信号を補正量ゲインＧとして出力する。それ以外であれば、ブロックＢ１１の信号を補正量ゲインＧとして出力する。   In block B13, the controller switches the switch depending on whether or not it is the first time after the air-fuel ratio sensor switching. If it is the first time after switching the air-fuel ratio sensor, the signal of the block B12 is output as the correction amount gain G. Otherwise, the signal of the block B11 is output as the correction amount gain G.

図６は、本実施形態の作用効果を説明する図である。   FIG. 6 is a diagram for explaining the operational effects of the present embodiment.

図６(Ａ−２)に破線で示すように、排ガス流量制御弁４０が全閉時においては、エンジンからの排気は、バイパス通路側のマイクロ触媒３１を通過し、浄化される。このとき触媒前後で触媒内発生水素の影響により、検出空燃比がリーン側にシフトするので、切替時、マイクロ触媒を通過後の排気の空燃比からエンジンアウトの排気空燃比検出に切り替わるので、空燃比センサ切替による空燃比フィードバック補正量αの段差が発生していた。   As indicated by a broken line in FIG. 6A-2, when the exhaust gas flow control valve 40 is fully closed, the exhaust from the engine passes through the micro catalyst 31 on the bypass passage side and is purified. At this time, the detected air-fuel ratio shifts to the lean side due to the influence of hydrogen generated in the catalyst before and after the catalyst, so at the time of switching, the air-fuel ratio of the exhaust after passing through the microcatalyst is switched to the detection of the exhaust air-fuel ratio of the engine out. A step of the air-fuel ratio feedback correction amount α due to switching of the fuel ratio sensor occurred.

このように、排ガス流量制御弁４０の全閉から開への切替時における空燃比センサ切替時において検出される空燃比自体に大きな段差があると、空燃比フィードバック補正量αの段差が大きくなってしまうので、目標空燃比への追従性が高くなるが、目標とする空燃比のウインドウを外れてしまい、かえってエミッションの悪化を引き起こすおそれがある。   Thus, if there is a large step in the air-fuel ratio itself detected when the air-fuel ratio sensor is switched when the exhaust gas flow control valve 40 is switched from fully closed to open, the step of the air-fuel ratio feedback correction amount α becomes large. As a result, the followability to the target air-fuel ratio is improved, but the target air-fuel ratio window is off, which may cause a worse emission.

また、この排ガス流量制御弁４０の全閉から開への切替前後における、床下触媒上流に設けられた床下空燃比センサ２２へあたる、排気の空燃比検出値は、排ガス流量制御弁４０の状態が全閉状態の場合には、バイパス通路側に設けられたマイクロ触媒のＯＳＣ(Oxygen Storage Capability；酸素貯蔵能)量に応じて、変化する。   Further, the exhaust gas air-fuel ratio detected value corresponding to the under-floor air-fuel ratio sensor 22 provided upstream of the under-floor catalyst before and after switching the exhaust gas flow control valve 40 from fully closed to open is determined by the state of the exhaust gas flow control valve 40. In the fully closed state, it changes according to the OSC (Oxygen Storage Capability) amount of the micro catalyst provided on the bypass passage side.

すなわち、排ガス流量制御弁の切替に伴う、空燃比フィードバックのための検出空燃比センサ切替時において、排ガス流量制御弁の切替前に、バイパス通路空燃比センサ３２が検出していた空燃比検出値と、排ガス流量制御弁の切替後、床下空燃比センサ２２が検出する空燃比検出値との差が、マイクロ触媒のＯＳＣ(Oxygen Storage Capability；酸素貯蔵能)量に応じて、変化する。   That is, when the detected air-fuel ratio sensor is switched for air-fuel ratio feedback when the exhaust gas flow control valve is switched, the air-fuel ratio detected value detected by the bypass passage air-fuel ratio sensor 32 before the exhaust gas flow control valve is switched. After the exhaust gas flow rate control valve is switched, the difference from the air-fuel ratio detection value detected by the underfloor air-fuel ratio sensor 22 changes according to the OSC (Oxygen Storage Capability) amount of the microcatalyst.

したがって本実施形態では、排ガス流量制御弁４０が全閉時からバルブを開く際の空燃比検出センサ切替時にマイクロ触媒の推定ＯＳＣ(Oxygen Storage Capability；酸素貯蔵能)演算量に応じて、空燃比フィードバック補正量αを予め誤差分を飛ばして、λコン制御性(空燃比フィードバック制御性)を向上するようにした。このようにするので、空燃比フィードバックのための空燃比を検出するための空燃比センサ切替により検出される空燃比検出値がステップ的に大きく変化するような場合であっても、目標空燃比を適切に追従することができるので、排ガス流量制御弁切替直後から床下触媒の転換率を向上させることができ、また運転性も向上したのである(図６(Ａ−２)の実線、図６(Ｂ)参照)。   Therefore, in the present embodiment, the air-fuel ratio feedback is made according to the estimated amount of OSC (Oxygen Storage Capability) of the micro catalyst when the air-fuel ratio detection sensor is switched when the exhaust gas flow rate control valve 40 is opened from the fully closed state. The correction amount α is skipped in advance to improve the λ-con controllability (air-fuel ratio feedback controllability). Thus, even when the air-fuel ratio detection value detected by the air-fuel ratio sensor switching for detecting the air-fuel ratio for air-fuel ratio feedback changes greatly in a stepwise manner, the target air-fuel ratio can be reduced. Since it is possible to follow appropriately, the conversion rate of the underfloor catalyst can be improved immediately after switching the exhaust gas flow rate control valve, and the operability is improved (solid line in FIG. 6 (A-2), FIG. 6 ( See B)).

（第３実施形態）
図７は、本発明によるエンジンの空燃比制御装置の第３実施形態の補正量ゲイン演算ロジックを示すブロック図である。 (Third embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing the correction amount gain calculation logic of the third embodiment of the air-fuel ratio control apparatus for an engine according to the present invention.

ブロックＢ１４においてコントローラは、あらかじめＲＯＭに格納された特性マップに、回転速度Ｎｅ及び基本燃料噴射量Ｔｐを適用して偏差学習値を求めて補正量ゲインＧを演算し出力する。なおマップはあらかじめ実験を通じて設定される。   In block B14, the controller applies the rotational speed Ne and the basic fuel injection amount Tp to the characteristic map stored in advance in the ROM, obtains the deviation learning value, and calculates and outputs the correction amount gain G. The map is set in advance through experiments.

このように、本実施形態では、切替時の空燃比フィードバック補正量を運転状態に応じて予め偏差を学習し、その学習量分を予め飛ばして、λコン制御性(空燃比フィードバック制御性)を向上するのである。このようにしても、第２実施形態と同様に、床下触媒の転換率が向上し、また運転性も向上するのである(図６(Ａ−２)の実線、図６(Ｂ)参照)。   As described above, in the present embodiment, the deviation of the air-fuel ratio feedback correction amount at the time of switching is learned in advance according to the operating state, and the learning amount is skipped in advance, so that λ-con controllability (air-fuel ratio feedback controllability) is achieved. It improves. Even in this case, as in the second embodiment, the conversion rate of the underfloor catalyst is improved and the operability is improved (see the solid line in FIG. 6A-2 and FIG. 6B).

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。   Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are also included in the technical scope of the present invention.

本発明によるエンジンの空燃比制御装置を使用する排ガス浄化システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the exhaust gas purification system which uses the air fuel ratio control apparatus of the engine by this invention. 本発明による空燃比制御装置のコントローラの制御ロジックを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control logic of the controller of the air fuel ratio control apparatus by this invention. 本発明によるエンジンの空燃比制御装置の第１実施形態の補正量ゲイン演算ロジックを示すブロック図である。1 is a block diagram showing a correction amount gain calculation logic of a first embodiment of an air / fuel ratio control apparatus for an engine according to the present invention. 第１実施形態の作用効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of 1st Embodiment. 本発明によるエンジンの空燃比制御装置の第２実施形態の補正量ゲイン演算ロジックを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the correction amount gain calculation logic of 2nd Embodiment of the air fuel ratio control apparatus of the engine by this invention. 第２実施形態の作用効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of 2nd Embodiment. 本発明によるエンジンの空燃比制御装置の第３実施形態の補正量ゲイン演算ロジックを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the correction amount gain calculation logic of 3rd Embodiment of the air fuel ratio control apparatus of the engine by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

２０ メイン通路
２１ 床下触媒
３０ バイパス通路
３１ マイクロ触媒
３２ バイパス通路空燃比センサ
４０ 排ガス流量制御弁
Ｂ４ 空燃比フィードバック補正量設定手段／空燃比フィードバック補正量設定工程 20 Main passage 21 Underfloor catalyst 30 Bypass passage 31 Micro catalyst 32 Bypass passage air-fuel ratio sensor 40 Exhaust gas flow rate control valve B4 Air-fuel ratio feedback correction amount setting means / air-fuel ratio feedback correction amount setting step

Claims (5)

エンジンの排ガスが流れるメイン通路に設けられた床下触媒と、
前記床下触媒の上流から一旦分岐し、床下触媒の上流に再度合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられたマイクロ触媒と、
前記メイン通路であって前記バイパス通路が分岐する部分よりも下流かつバイパス通路が合流する部分よりも上流に設けられ、メイン通路を通流する排ガス量を調整可能な排ガス流量制御弁と、
を備え、
前記排ガス流量制御弁が閉じているときは、前記マイクロ触媒の入口近傍に設けられたバイパス通路空燃比センサの信号に応じて空燃比フィードバック補正量を設定し、前記排ガス流量制御弁が閉じた状態から開かれたときは、前記床下触媒の入口近傍に設けられた床下空燃比センサの信号に、前記排ガス流量制御弁を流れる空気量に応じて設定された補正量ゲインを乗じて空燃比フィードバック補正量を設定する空燃比フィードバック補正量設定手段を有する、
ことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。 An underfloor catalyst provided in the main passage through which engine exhaust gas flows;
A bypass passage that once branches from the upstream of the underfloor catalyst and rejoins the upstream of the underfloor catalyst;
A micro catalyst provided in the bypass passage;
An exhaust gas flow rate control valve that is provided downstream of a portion where the bypass passage branches and upstream of a portion where the bypass passage merges, and is capable of adjusting the amount of exhaust gas flowing through the main passage;
With
When the exhaust gas flow control valve is closed, the air-fuel ratio feedback correction amount is set according to the signal of the bypass passage air-fuel ratio sensor provided near the inlet of the micro catalyst, and the exhaust gas flow control valve is closed. when opened from the on signal of the underfloor air-fuel ratio sensor provided in the vicinity of the entrance of the underfloor catalyst, the exhaust gas flow rate control valve the air-fuel ratio feedback correction by multiplying the correction amount gain set according to the amount of air flowing through the An air-fuel ratio feedback correction amount setting means for setting the amount;
An air-fuel ratio control apparatus for an engine. 前記補正量ゲインは、前記排ガス流量制御弁の開度に応じて設定される、
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの空燃比制御装置。 The correction amount gain is set according to the opening of the exhaust gas flow rate control valve.
The engine air-fuel ratio control apparatus according to claim 1. 前記補正量ゲインは、空燃比センサの切替後に初めて設定される初回には、前記マイクロ触媒の酸素貯蔵能ＯＳＣに応じて設定される、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの空燃比制御装置。 The correction amount gain is set according to the oxygen storage capacity OSC of the microcatalyst for the first time set for the first time after switching of the air-fuel ratio sensor.
The engine air-fuel ratio control apparatus according to claim 1 or 2 , characterized in that 前記補正量ゲインは、エンジンの回転速度及び燃料噴射量から求められる、空燃比フィードバック補正量の偏差学習量に応じて設定される、
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエンジンの空燃比制御装置。 The correction amount gain is Ru determined from the rotational speed and the fuel injection amount of the engine is set according to the deviation amount of learning of the air-fuel ratio feedback correction amount,
The engine air-fuel ratio control apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the engine air-fuel ratio control apparatus is provided. エンジンの排ガスが流れるメイン通路に設けられた床下触媒と、
前記床下触媒の上流のメイン通路から一旦分岐し、床下触媒の上流のメイン通路に再度合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられたマイクロ触媒と、
前記メイン通路であって前記バイパス通路が分岐する部分よりも下流かつバイパス通路が合流する部分よりも上流に設けられ、メイン通路を通流する排ガス量を調整可能な排ガス流量制御弁と、
を備える排ガス浄化システムで排ガスを浄化するエンジンの空燃比を制御する方法であって、
前記排ガス流量制御弁が閉じているときは、前記マイクロ触媒の入口近傍に設けられたバイパス通路空燃比センサの信号に応じて空燃比フィードバック補正量を設定し、前記排ガス流量制御弁が閉じた状態から開かれたときは、前記床下触媒の入口近傍に設けられた床下空燃比センサの信号に、前記排ガス流量制御弁を流れる空気量に応じて設定された補正量ゲインを乗じて空燃比フィードバック補正量を設定する空燃比フィードバック補正量設定工程を有する、
ことを特徴とするエンジンの空燃比制御方法。 An underfloor catalyst provided in the main passage through which engine exhaust gas flows;
A bypass passage that once branches from the main passage upstream of the underfloor catalyst and rejoins the main passage upstream of the underfloor catalyst;
A micro catalyst provided in the bypass passage;
An exhaust gas flow rate control valve that is provided downstream of a portion where the bypass passage branches and upstream of a portion where the bypass passage merges, and is capable of adjusting the amount of exhaust gas flowing through the main passage;
A method for controlling an air-fuel ratio of an engine for purifying exhaust gas with an exhaust gas purification system comprising:
When the exhaust gas flow control valve is closed, the air-fuel ratio feedback correction amount is set according to the signal of the bypass passage air-fuel ratio sensor provided near the inlet of the micro catalyst, and the exhaust gas flow control valve is closed. when opened from the on signal of the underfloor air-fuel ratio sensor provided in the vicinity of the entrance of the underfloor catalyst, the exhaust gas flow rate control valve the air-fuel ratio feedback correction by multiplying the correction amount gain set according to the amount of air flowing through the An air-fuel ratio feedback correction amount setting step for setting the amount;
An air-fuel ratio control method for an engine.
JP2008145471A 2008-06-03 2008-06-03 Engine air-fuel ratio control apparatus and air-fuel ratio control method Expired - Fee Related JP5104556B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008145471A JP5104556B2 (en) 2008-06-03 2008-06-03 Engine air-fuel ratio control apparatus and air-fuel ratio control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008145471A JP5104556B2 (en) 2008-06-03 2008-06-03 Engine air-fuel ratio control apparatus and air-fuel ratio control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009293414A JP2009293414A (en) 2009-12-17
JP5104556B2 true JP5104556B2 (en) 2012-12-19

Family

ID=41541821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008145471A Expired - Fee Related JP5104556B2 (en) 2008-06-03 2008-06-03 Engine air-fuel ratio control apparatus and air-fuel ratio control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5104556B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62189342A (en) * 1987-02-20 1987-08-19 Hitachi Ltd Air-fuel ratio control device
JP3627296B2 (en) * 1995-06-29 2005-03-09 日産自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3759567B2 (en) * 1999-10-14 2006-03-29 株式会社デンソー Catalyst degradation state detection device
JP2006194089A (en) * 2005-01-11 2006-07-27 Denso Corp Controller for internal combustion engine
JP4816341B2 (en) * 2006-09-01 2011-11-16 日産自動車株式会社 Internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009293414A (en) 2009-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7441550B2 (en) Method and device for activating a valve of a fuel vapor retention system
JP2008223592A (en) Exhaust emission control device of internal-combustion engine
JP4742721B2 (en) Combustion air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP5104556B2 (en) Engine air-fuel ratio control apparatus and air-fuel ratio control method
JP5346798B2 (en) Exhaust purification device
JP2010159672A (en) Engine exhaust emission control device
JP4529967B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP2016109026A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2008223640A (en) Exhaust system and straddle-ride type vehicle
JPH0914024A (en) Exhaust gas cleaning device for internal combustion engine
JP2007032438A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2008208725A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2009013872A (en) Intake control device for internal combustion engine
JP5169671B2 (en) Engine exhaust purification system
JP4894622B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2004019568A (en) Discharge gas cleaning device of internal combustion engine
JP4063743B2 (en) Fuel injection timing control device for internal combustion engine
JP2010169020A (en) Exhaust emission control device
WO2009130800A1 (en) Exhaust purification system for internal combustion engine
JP3149732B2 (en) Catalyst deterioration determination device for internal combustion engine
JP2007224750A (en) Sulfur poisoning recovery control device
JP2008202563A (en) Air/fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2009030453A (en) Control device of internal combustion engine
JP2006257977A (en) Air-fuel ratio control device in gear shift
JP2010168943A (en) Exhaust emission control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110527

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120605

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120904

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120917

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5104556

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees