JPH05141297A - Air fuel ratio control method for gas engine - Google Patents
Air fuel ratio control method for gas engineInfo
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- JPH05141297A JPH05141297A JP30801091A JP30801091A JPH05141297A JP H05141297 A JPH05141297 A JP H05141297A JP 30801091 A JP30801091 A JP 30801091A JP 30801091 A JP30801091 A JP 30801091A JP H05141297 A JPH05141297 A JP H05141297A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、排気通路に配列されて
排気ガスを浄化する三元触媒と、該三元触媒の上流側に
配設された第１の酸素センサ（メイン酸素センサ）と、
前記三元触媒の下流側に配設された第２の酸素センサ
（サブ酸素センサ）と、前記第１及び第２の酸素センサ
の出力に応答して、排気ガス中の酸素濃度からガスエン
ジンの空燃比が理論空燃比に対してリッチ状態にあるか
リーン状態にあるかを検出し、その結果に基づいて前記
ガスエンジンの空燃比を制御する空燃比制御装置、とを
含むガスエンジンに関する。より詳細には、その様なガ
スエンジンにおける空燃比制御において、遅延時間及び
フィードバック制御の周期が大きくなった際に、第１の
酸素センサ（メイン酸素センサ）のスレショールドレベ
ルを最適化する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-way catalyst arranged in an exhaust passage for purifying exhaust gas, and a first oxygen sensor (main oxygen sensor) arranged upstream of the three-way catalyst. ,
In response to the outputs of the second oxygen sensor (sub-oxygen sensor) arranged on the downstream side of the three-way catalyst and the first and second oxygen sensors, the oxygen concentration in the exhaust gas is adjusted to An air-fuel ratio control device that detects whether the air-fuel ratio is in a rich state or a lean state with respect to the stoichiometric air-fuel ratio and controls the air-fuel ratio of the gas engine based on the result. More specifically, in the air-fuel ratio control in such a gas engine, a method of optimizing the threshold level of the first oxygen sensor (main oxygen sensor) when the delay time and the cycle of the feedback control become large. Regarding
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１を参照して、従来のガスエンジンに
おいて為されている空燃比制御の態様について説明す
る。2. Description of the Related Art A mode of air-fuel ratio control performed in a conventional gas engine will be described with reference to FIG.
【０００３】図１において、符号Ｅで示すガスエンジン
の吸気通路１には、燃料通路２からの燃料（例えば都市
ガス１３Ａ）及び空気取入口３からの空気を混合するミ
キサ４と、スロットルバルブ５と、吸気圧を検出する圧
力センサ６とが設けられている。また、ミキサ４をバイ
パスして、吸気通路１のスロットルバルブ５の上流側と
燃料通路２とを接続するバイパス通路７が設けられ、該
バイパス通路には、バイパス流量を調節するためのバル
ブすなわち空燃比制御バルブ８が介装されている。In an intake passage 1 of a gas engine shown in FIG. 1, a mixer 4 for mixing fuel (for example, city gas 13A) from a fuel passage 2 and air from an air intake 3 and a throttle valve 5 are provided in an intake passage 1. And a pressure sensor 6 for detecting the intake pressure. Further, a bypass passage 7 that connects the upstream side of the throttle valve 5 of the intake passage 1 and the fuel passage 2 by bypassing the mixer 4 is provided, and a valve for adjusting the bypass flow rate, that is, an empty passage, is provided in the bypass passage. A fuel ratio control valve 8 is installed.
【０００４】ここで、ガスエンジンＥには、エンジン回
転数を検出するための回転数センサ９が設けられてい
る。Here, the gas engine E is provided with a rotation speed sensor 9 for detecting the engine rotation speed.
【０００５】一方、ガスエンジン４の排気通路１０には
三元触媒１１が介装され、該触媒１１の上流側には第１
の酸素センサ（以下、メイン酸素センサという）１２が
設けられ、触媒１１の下流側には第２の酸素センサ（以
下、サブ酸素センサという）１３が設けられている。な
お、図示の例では、触媒１１の下流側に測温センサ１４
も設けられている。On the other hand, a three-way catalyst 11 is provided in the exhaust passage 10 of the gas engine 4, and a first catalyst is provided upstream of the catalyst 11.
Oxygen sensor (hereinafter, referred to as main oxygen sensor) 12 is provided, and a second oxygen sensor (hereinafter, referred to as sub oxygen sensor) 13 is provided on the downstream side of the catalyst 11. In the illustrated example, the temperature measuring sensor 14 is provided on the downstream side of the catalyst 11.
Is also provided.
【０００６】前記圧力センサ６、回転数センサ９、メイ
ン及びサブ酸素センサ１２、１３、測温センサ１４から
の検出信号は電子制御装置（ＥＣＵ）１５に入力され、
該制御装置１５で所定の処理が為された後に制御信号と
して空燃比制御バルブ８へ出力される。Detection signals from the pressure sensor 6, the rotation speed sensor 9, the main and sub oxygen sensors 12, 13, and the temperature measuring sensor 14 are input to an electronic control unit (ECU) 15.
After a predetermined process is performed by the control device 15, it is output to the air-fuel ratio control valve 8 as a control signal.
【０００７】制御装置１５において、圧力センサ６及び
回転数センサ９の出力信号は全ガス消費量演算手段１６
に入力されて、そこで演算された全ガス消費量ＴＧはバ
イパスガス量演算手段１７へ送出される。バイパスガス
量演算手段１７は、バイパス比率テーブル１８の中か
ら、エンジンを理論空燃比付近で運転するのに必要なバ
イパス比率ＢＲを割り出す。In the control device 15, the output signals of the pressure sensor 6 and the rotation speed sensor 9 are used as the total gas consumption calculating means 16
The total gas consumption amount TG that is input to and calculated there is sent to the bypass gas amount calculation means 17. The bypass gas amount calculation means 17 calculates, from the bypass ratio table 18, the bypass ratio BR required for operating the engine near the stoichiometric air-fuel ratio.
【０００８】サブ酸素センサ１３の出力Ｖ２は、触媒劣
化判定手段１９及び制御定数演算手段２０に入力され
る。そして制御定数演算手段２０は、サブ酸素センサ１
３の出力Ｖ２に応答して、例えば遅延時間（ディレイ時
間）ＴＤＬ、ＴＤＲ（リーン及びリッチ遅延時間）等の
メインフィードバック定数を演算して、空燃比補正量演
算手段２１へ送出する。ここで、空燃比補正量演算手段
２１は、制御定数演算手段２０で演算された遅延時間Ｔ
ＤＬ、ＴＤＲ及びメイン酸素センサ１２からの出力Ｖ１
に基づいて空燃比補正量ＦＡＦを演算し、該補正量ＦＡ
Ｆをバイパスガス量演算手段１７へ送出する。The output V2 of the sub oxygen sensor 13 is input to the catalyst deterioration determining means 19 and the control constant calculating means 20. Then, the control constant calculation means 20 uses the sub oxygen sensor 1
In response to the output V2 of No. 3, main feedback constants such as delay times (delay times) TDL and TDR (lean and rich delay times) are calculated and sent to the air-fuel ratio correction amount calculation means 21. Here, the air-fuel ratio correction amount calculation means 21 uses the delay time T calculated by the control constant calculation means 20.
Output V1 from DL, TDR and main oxygen sensor 12
The air-fuel ratio correction amount FAF is calculated based on
F is sent to the bypass gas amount calculation means 17.
【０００９】バイパスガス量演算手段１７は、全ガス消
費量演算手段１６で演算された全ガス消費量ＴＧ、バイ
パス比率テーブル１８の中から割り出されたバイパス比
率ＢＲ、空燃比補正量演算手段２１で演算された空燃比
補正量ＦＡＦに基づいて、次式（１）によりバイパスガ
ス量ＢＧを算出する。The bypass gas amount calculating means 17 calculates the total gas consumption amount TG calculated by the total gas consumption calculating means 16, the bypass ratio BR calculated from the bypass ratio table 18, and the air-fuel ratio correction amount calculating means 21. The bypass gas amount BG is calculated by the following equation (1) based on the air-fuel ratio correction amount FAF calculated by
【００１０】 ＢＧ＝ＴＧ×（ＢＲ＋ＦＡＦ）・・・・・（１） ここで、空燃比補正量ＦＡＦはゼロを中心に＋或いは−
に振動するべき変数である。そのため、空燃比補正量Ｆ
ＡＦがオフセット値を有し＋或いは−の領域で振動して
いる場合には、ゼロを中心に振動する様に、バイパス比
率演算手段２２によりバイパス比率ＢＲを変更し、バイ
パス比率テーブル１８を更新する。BG = TG × (BR + FAF) (1) Here, the air-fuel ratio correction amount FAF is + or − with zero as the center.
Is a variable that should vibrate to. Therefore, the air-fuel ratio correction amount F
When the AF has an offset value and vibrates in the area of + or −, the bypass ratio calculation unit 22 changes the bypass ratio BR so as to vibrate around zero, and the bypass ratio table 18 is updated. ..
【００１１】バイパスガス量演算手段１７で演算された
バイパスガス量ＢＧは、空燃比調整手段２３へ送出され
る。そして空燃比調整手段２３は、バイパスガス量ＢＧ
の演算結果に基づいて空燃比制御バルブ８の開度を設定
し、該バルブ８の開度を制御するのである。The bypass gas amount BG calculated by the bypass gas amount calculating means 17 is sent to the air-fuel ratio adjusting means 23. Then, the air-fuel ratio adjusting means 23 controls the bypass gas amount BG.
The opening degree of the air-fuel ratio control valve 8 is set on the basis of the calculation result of the above, and the opening degree of the valve 8 is controlled.
【００１２】このガスエンジンＥの制御について、図２
〜５を参照して以下に説明する。Regarding the control of this gas engine E, FIG.
Will be described below with reference to FIGS.
【００１３】図２において、（Ａ）の符号Ｖ１はメイン
酸素センサ１２の出力を示し、符号ＶＲ１は第１のスレ
ショールドレベル（例えば０．４５Ｖ）を示している。
そして、メイン酸素センサ出力Ｖ１がスレショールドレ
ベルＶＲ１よりも大きいとリッチ状態と判定され、小さ
いとリーン状態と判定される。その旨は、図２の（Ｂ）
で示されている。In FIG. 2, reference numeral V1 in FIG. 2A indicates the output of the main oxygen sensor 12, and reference numeral VR1 indicates the first threshold level (for example, 0.45V).
When the main oxygen sensor output V1 is larger than the threshold level VR1, the rich state is determined, and when the main oxygen sensor output V1 is smaller than the threshold level VR1, the lean state is determined. To that effect, (B) of FIG.
Indicated by.
【００１４】上記した様に、本発明においてはメインフ
ィードバックにおけるスレショールドレベル、すなわち
第１のスレショールドレベルＶＲ１が、三元触媒１１の
劣化に伴い上昇する。その第１のスレショールドレベル
（メインフィードバックのスレショールドレベル）の上
昇の詳細については、後述する。As described above, in the present invention, the threshold level in the main feedback, that is, the first threshold level VR1 rises as the three-way catalyst 11 deteriorates. Details of the rise of the first threshold level (main feedback threshold level) will be described later.
【００１５】図３は、空燃比補正量演算手段２１（図
１）において、メイン酸素センサ１２の出力Ｖ１に基づ
いて空燃比補正量ＦＡＦを演算するメインフィードバッ
クのフローチャートを示している。なお、図示の実施例
においては、図３の制御ルーチンは例えば４ｍｓ毎に実
行される。FIG. 3 shows a flow chart of main feedback in which the air-fuel ratio correction amount calculation means 21 (FIG. 1) calculates the air-fuel ratio correction amount FAF based on the output V1 of the main oxygen sensor 12. In the illustrated embodiment, the control routine of FIG. 3 is executed every 4 ms, for example.
【００１６】先ずステップＳ１において、メインフィー
ドバックの条件が成立しているか否かを判断する。ここ
でメインフィードバックの条件は、本実施例の場合では
ガスエンジンＥが運転中であること、メイン酸素センサ
１２が活性状態にあること等である。メインフィードバ
ックの条件が成立していない場合には、すなわちステッ
プＳ１がＮＯの場合は、ステップＳ２において空燃比補
正量ＦＡＦを０に設定して、ルーチンを終了する。First, in step S1, it is determined whether or not the main feedback condition is satisfied. Here, the main feedback condition is that the gas engine E is in operation in the present embodiment, the main oxygen sensor 12 is in an active state, and the like. If the main feedback condition is not satisfied, that is, if step S1 is NO, the air-fuel ratio adjustment amount FAF is set to 0 in step S2, and the routine is ended.
【００１７】メインフィードバックの条件が成立（ステ
ップＳ１がＹＥＳ）していると判断された場合には、ス
テップＳ２以降のメインフィードバックを実行する。When it is determined that the main feedback condition is satisfied (YES in step S1), the main feedback after step S2 is executed.
【００１８】先ずステップＳ２において、メイン酸素セ
ンサ１２の出力Ｖ１を取り込む。そして、取り込まれた
出力Ｖ１がスレショールドレベルＶＲ１よりも小さいか
否か、換言するとリーン状態であるかリッチ状態である
かが判断される（ステップＳ４）。出力Ｖ１がスレショ
ールドレベルＶＲ１よりも小さければ（リーン状態：ス
テップＳ４がＹＥＳ）、ステップＳ５でフラッグＦ１が
正の値を有するか否かが判断される。これは、前回の制
御ルーチンにおいて空燃比が反転しなかったのか否かを
判断することを意味している。First, in step S2, the output V1 of the main oxygen sensor 12 is fetched. Then, it is determined whether the fetched output V1 is smaller than the threshold level VR1, in other words, the lean state or the rich state (step S4). If the output V1 is smaller than the threshold level VR1 (lean state: YES in step S4), it is determined in step S5 whether the flag F1 has a positive value. This means determining whether or not the air-fuel ratio was not reversed in the previous control routine.
【００１９】フラッグＦ１が正の値を有する場合（ステ
ップＳ５がＹＥＳ）はステップＳ６には進み、第１のデ
ィレイカウンタＣＤＬＹ１の値を１だけ減じ、ステップ
Ｓ７に進む。一方、フラッグＦ１が負の値を有する場合
（ステップＳ５がＮＯ）は、空燃比が反転したものと判
断して、ステップＳ８、９の処理を行う。すなわち、ス
テップＳ８において、図２の（Ｄ）で示す空燃比補正量
ＦＡＦの変化速度を規定する定数ＫＲ１がリバースフラ
ッグＲＦ１となる。そして、ステップＳ９において、第
１のディレイカウンタＣＤＬＹ１の値を、後述する第１
のリーン遅延時間ＴＤＬ１に設定する。その後、ステッ
プＳ７に進むのである。When the flag F1 has a positive value (YES in step S5), the process proceeds to step S6, the value of the first delay counter CDLY1 is decremented by 1, and the process proceeds to step S7. On the other hand, when the flag F1 has a negative value (NO in step S5), it is determined that the air-fuel ratio has been inverted, and the processes of steps S8 and S9 are performed. That is, in step S8, the constant KR1 that defines the changing speed of the air-fuel ratio correction amount FAF shown in FIG. 2D becomes the reverse flag RF1. Then, in step S9, the value of the first delay counter CDLY1 is set to a first value described later.
To the lean delay time TDL1. Then, the process proceeds to step S7.
【００２０】ステップＳ７では、図２の（Ｄ）で示す空
燃比補正量ＦＡＦの変化速度を規定するもう一つの定数
ＫＬ１が、フラッグＦ１として設定される。そして、ス
テップＳ１０に進み、第１のディレイカウンタＣＤＬＹ
１の値がゼロとなったか否か、すなわち遅延時間が経過
したか否かが判断される。In step S7, another constant KL1 which defines the changing speed of the air-fuel ratio correction amount FAF shown in FIG. 2D is set as the flag F1. Then, the process proceeds to step S10, and the first delay counter CDLY
It is determined whether the value of 1 has become zero, that is, whether the delay time has elapsed.
【００２１】ステップＳ４がＮＯの場合、すなわち出力
Ｖ１がスレショールドレベルＶＲ１よりも大きくリッチ
状態である場合には、ステップＳ１１に進みフラッグＦ
１が負の値を有するか否か、すなわち前回の制御ルーチ
ンにおいて空燃比が反転しなかったのか否かが判断され
る。フラッグＦ１が負の値を有する場合には（ステップ
Ｓ１１がＹＥＳ）、ステップＳ１２に進み第１のディレ
イカウンタＣＤＬＹ１の値を１だけ減ずる。そしてステ
ップＳ１３に進む。If step S4 is NO, that is, if the output V1 is higher than the threshold level VR1 and is in the rich state, the routine proceeds to step S11.
It is determined whether 1 has a negative value, that is, whether the air-fuel ratio was not reversed in the previous control routine. If the flag F1 has a negative value (YES in step S11), the flow advances to step S12 to decrement the value of the first delay counter CDLY1 by 1. Then, the process proceeds to step S13.
【００２２】一方、フラッグＦ１が正の値を有する場合
（ステップＳ１１がＮＯ）は、前回の制御ルーチンで空
燃比が反転したものと判断して、ステップＳ１４、１５
の処理を行う。すなわち、ステップＳ１４において、図
２の（Ｄ）で示すバルブ開度ＦＡＦの変化速度を規定す
る定数ＫＬ１がリバースフラッグＲＦ１となる。そし
て、ステップＳ１５において、第１のディレイカウンタ
ＣＤＬＹ１の値を、後述する第１のリッチ遅延時間ＴＤ
Ｒ１に設定する。その後、ステップＳ１３に進むのであ
る。On the other hand, when the flag F1 has a positive value (NO in step S11), it is determined that the air-fuel ratio has been reversed in the previous control routine, and steps S14, 15 are executed.
Process. That is, in step S14, the constant KL1 defining the rate of change of the valve opening degree FAF shown in (D) of FIG. 2 becomes the reverse flag RF1. Then, in step S15, the value of the first delay counter CDLY1 is set to the first rich delay time TD to be described later.
Set to R1. Then, it progresses to step S13.
【００２３】ステップＳ１３では、図２の（Ｄ）で示す
バルブ開度ＦＡＦの変化速度を規定する定数ＫＲ１が、
フラッグＦ１として設定される。そして、ステップＳ１
０に進み、第１のディレイカウンタＣＤＬＹ１の値がゼ
ロとなったか否かが判断される。In step S13, the constant KR1 which defines the changing speed of the valve opening degree FAF shown in FIG.
It is set as the flag F1. And step S1
In step 0, it is determined whether the value of the first delay counter CDLY1 has become zero.
【００２４】ステップＳ１０において、遅延時間が丁度
経過しＣＤＬＹ１の値がゼロとなれば（ステップＳ１０
がＹＥＳ）、バルブ開度ＦＡＦを図２の（Ｄ）で示す様
にスキップさせる。そのため、ステップＳ１６におい
て、空燃比補正量ＦＡＦが、直前の数値にスキップ量
（Ｆ１×ＲＳ１）を加えた値となる様に設定し、この制
御ルーチンを終了する。In step S10, if the delay time has just passed and the value of CDLY1 becomes zero (step S10).
Is YES), the valve opening degree FAF is skipped as shown in FIG. Therefore, in step S16, the air-fuel ratio adjustment amount FAF is set to a value obtained by adding the skip amount (F1 × RS1) to the immediately preceding numerical value, and this control routine ends.
【００２５】ステップＳ１０でＣＤＬＹ１の値がゼロで
は無い場合は、ステップＳ１７へ進みＣＤＬＹ１の値が
正か負かを判断し、以て遅延時間（ディレイ）が完了し
ているか否かを判断する。ＣＤＬＹ１の値が正でディレ
イ完了前の場合（ステップＳ１７がＹＥＳ）には、空燃
比補正量ＦＡＦを、（リバースフラッグＲＦ１）×｛図
２の（Ｄ）で示す傾きｋ１｝なる量を直前のＦＡＦの数
値に加えた値に設定して（ステップＳ１８）、この制御
ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１７がＮＯ（Ｃ
ＤＬＹ１の値が負でディレイが完了）の場合にはステッ
プＳ１９へ進み、｛（フラッグＦ１）×（図２（Ｄ）で
示す傾きｋ１）｝なる量を直前のＦＡＦの数値に加えた
値に設定して、制御ルーチンを終了する。If the value of CDLY1 is not zero in step S10, the process proceeds to step S17, and it is determined whether the value of CDLY1 is positive or negative, and thus it is determined whether the delay time (delay) is completed. When the value of CDLY1 is positive and before the delay is completed (YES in step S17), the air-fuel ratio correction amount FAF is set immediately before the amount of (reverse flag RF1) × {inclination k1} shown in (D) of FIG. The value added to the numerical value of FAF is set (step S18), and this control routine ends. On the other hand, if step S17 is NO (C
If the value of DLY1 is negative and the delay is completed), the process proceeds to step S19, and the amount of {(flag F1) × (inclination k1 shown in FIG. 2D)} is added to the value of the immediately preceding FAF. Set and end the control routine.
【００２６】以上説明したメインフィードバック処理に
より、空燃比補正量ＦＡＦが好適に設定される。これに
より、三元触媒１１において、エミッションが最も効果
的となる空燃比が得られるのである。By the main feedback processing described above, the air-fuel ratio correction amount FAF is set appropriately. As a result, in the three-way catalyst 11, the air-fuel ratio with which the emission is most effective can be obtained.
【００２７】メインフィードバックにおける第１リッチ
或いはリーン遅延時間は、サブ酸素センサ１３（図１）
の出力Ｖ２に基づいて、サブフィードバックにより設定
される。なお、上記のメインフィードバックは例えば４
ｍｓ毎に制御ルーチンが実行されるが、サブフィードバ
ックはメインフィードバックの制御ルーチン毎に実行す
る必要は無く、例えば１ｓ毎に起動或いは実行される。The first rich or lean delay time in the main feedback depends on the sub oxygen sensor 13 (FIG. 1).
It is set by sub-feedback based on the output V2 of. The above main feedback is, for example, 4
Although the control routine is executed every ms, the sub feedback does not need to be executed every main feedback control routine, and is started or executed every 1 s, for example.
【００２８】[0028]
【発明が解決しようとする課題】ここで、２種類の酸素
センサ（メイン及びサブ酸素センサ）を有し、サブ酸素
センサー出力に基づき遅延時間（ディレイ時間）を調節
することより空燃比を調節するサブフィードバックを有
するシステムでは、メイン酸素センサの出力が大きくリ
ッチ側にシフト（大きくリッチずれ）したり、或いはリ
ーン側に大きくシフト（大きくリーンずれ）した場合に
は、サブフィードバックの結果遅延時間が大きくなり、
フィードバック周期が長くなる。三元触媒が劣化して、
触媒のλウィンドウがリッチずれした場合も同様であ
る。There are two types of oxygen sensors (main and sub oxygen sensors), and the air-fuel ratio is adjusted by adjusting the delay time (delay time) based on the output of the sub oxygen sensor. In a system with sub-feedback, when the output of the main oxygen sensor is greatly shifted to the rich side (large rich shift) or greatly shifted to the lean side (large lean shift), the delay time of the sub-feedback is large. Becomes
The feedback cycle becomes longer. The three-way catalyst has deteriorated,
The same applies when the λ window of the catalyst deviates rich.
【００２９】一方、ガスエンジンの場合は、エミッショ
ンや有害物質除去効率について、通常の内燃機関等に比
較して非常に高い数値（除去率が９８％）の達成が要求
されているので、エミッションが悪化する要因は出来る
限り排除する必要がある。また、ガスエンジンは自家発
電等のために使用されているケースが多いので、回転数
が安定している事が必要とされる。On the other hand, in the case of a gas engine, it is required to achieve a very high numerical value (removal rate of 98%) as compared with a normal internal combustion engine or the like, regarding emission and harmful substance removal efficiency. It is necessary to eliminate the deteriorating factors as much as possible. Further, since gas engines are often used for private power generation, etc., it is necessary that the rotation speed is stable.
【００３０】しかし、遅延時間及びフィードバック周期
が長くなると、エミッションが悪化したり、ガスエンジ
ンの回転変動や出力変動が大きくなるという問題が存在
する。However, when the delay time and the feedback cycle are long, there are problems that the emission is deteriorated and the fluctuations in the rotation and the output of the gas engine become large.
【００３１】本発明は上記した従来技術の問題点に鑑み
て提案されたもので、遅延時間及びフィードバック周期
が長くなった場合に、エミッションの悪化を防止するこ
とが出来る様なガスエンジンの空燃比制御方法の提供を
目的としている。The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and when the delay time and the feedback cycle are long, the air-fuel ratio of the gas engine can be prevented from deteriorating the emission. The purpose is to provide a control method.
【００３２】[0032]
【課題を解決するための手段】本発明のガスエンジンの
空燃比制御方法は、排気通路に配列されて排気ガスを浄
化する三元触媒と、該三元触媒の上流側に配設された第
１の酸素センサ（メイン酸素センサ）と、前記三元触媒
の下流側に配設された第２の酸素センサ（サブ酸素セン
サ）と、前記第１及び第２の酸素センサ（メイン及びサ
ブ酸素センサ）の出力に応答して、排気ガス中の酸素濃
度からガスエンジンの空燃比が理論空燃比に対してリッ
チ状態にあるかリーン状態にあるかを検出し、その結果
に基づいて前記ガスエンジンの空燃比を制御する空燃比
制御装置、とを含むガスエンジンの空燃比制御方法にお
いて、遅延時間及びフィードバック周期が大きくなった
際に、遅延時間がリッチ側に大きくなった場合には第１
の酸素センサ（メイン酸素センサ）のスレショールドレ
ベルを所定量だけ上昇せしめ、遅延時間がリーン側に大
きくなった場合には第１の酸素センサ（メイン酸素セン
サ）のスレショールドレベルを所定量だけ下降せしめる
ことを特徴としている。A method for controlling an air-fuel ratio of a gas engine according to the present invention comprises a three-way catalyst arranged in an exhaust passage to purify exhaust gas, and a three-way catalyst disposed upstream of the three-way catalyst. No. 1 oxygen sensor (main oxygen sensor), a second oxygen sensor (sub oxygen sensor) arranged on the downstream side of the three-way catalyst, and the first and second oxygen sensors (main and sub oxygen sensors) ) In response to the output of the gas engine, it is detected from the oxygen concentration in the exhaust gas whether the air-fuel ratio of the gas engine is rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio, and based on the result, the gas engine In an air-fuel ratio control method for a gas engine, including an air-fuel ratio control device for controlling an air-fuel ratio, when the delay time increases to the rich side when the delay time and the feedback cycle increase, the first
If the delay time increases to the lean side by increasing the threshold level of the first oxygen sensor (main oxygen sensor) by a predetermined amount, increase the threshold level of the first oxygen sensor (main oxygen sensor) by a predetermined amount. It is characterized by only lowering.
【００３３】ここで前記所定量は、例えば一度の制御ル
ーチン毎に０．０５Ｖであるのが好ましい。Here, it is preferable that the predetermined amount is, for example, 0.05 V for each control routine.
【００３４】[0034]
【作用】上述の様な構成を有する本発明のガスエンジン
の空燃比制御方法によれば、遅延時間及びフィードバッ
ク周期がリッチ側或いはリーン側のどちら側に大きくな
るのかに応じて、メイン酸素センサのスレショールドレ
ベルを上昇或いは下降せしめる処理工程を包含してい
る。そして、遅延時間がリッチ側に大きくなっている場
合にメイン酸素センサのスレショールドレベルを上昇す
れば、図７の符号ＴLUで示される１点鎖線の左右におけ
る出力特性を比較すれば明らかな様に、フィードバック
周期が短くなり、そしてリッチずれしていない場合にお
ける出力に近付くことが理解される。一方、遅延時間が
リーン側に大きくなっている場合にメイン酸素センサの
スレショールドレベルを下降すれば、図８の符号ＴLDで
示される１点鎖線の左右における出力特性を比較すれば
明らかに、図７の場合と同様、フィードバック周期が短
くなる。According to the air-fuel ratio control method for a gas engine of the present invention having the above-described structure, the main oxygen sensor of the main oxygen sensor can be selected according to whether the delay time and the feedback cycle are increased to the rich side or the lean side. It includes processing steps to raise or lower the threshold level. Then, if the threshold level of the main oxygen sensor is increased when the delay time is increased to the rich side, it is clear by comparing the output characteristics on the left and right of the alternate long and short dash line indicated by the symbol T LU in FIG. It is thus understood that the feedback period becomes shorter and approaches the output when there is no rich deviation. On the other hand, if the threshold level of the main oxygen sensor is lowered when the delay time is increased to the lean side, it is clear by comparing the output characteristics on the left and right of the alternate long and short dash line indicated by the symbol T LD in FIG. As in the case of FIG. 7, the feedback cycle becomes shorter.
【００３５】ここで、フィードバック周期が短くなるこ
とは遅延時間の短縮化を意味しており、遅延時間及びフ
ィードバック周期が短くなれば、ガスエンジンのエミッ
ション及び回転安定性が向上する。Here, the shortening of the feedback cycle means shortening of the delay time, and the shortening of the delay time and the feedback cycle improves the emission and rotational stability of the gas engine.
【００３６】[0036]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３７】このガスエンジンの空燃比制御方法は、メ
インフィードバックとメインフィードバックにおける第
１リッチ或いはリーン遅延時間を設定するサブフィード
バックにより実行される。This air-fuel ratio control method for a gas engine is executed by main feedback and sub-feedback that sets the first rich or lean delay time in the main feedback.
【００３８】サブフィードバックのフローは図４で示さ
れている。図４において、先ずサブフィードバックのた
めの条件が成立しているか否かが判断される（ステップ
Ｓ１０１）。サブフィードバックのための条件として
は、メインフィードバック条件が成立していること（図
３のステップＳ１がＹＥＳであること）、サブ酸素セン
サ１３（図１）が活性状態であること、等が挙げられ
る。The sub-feedback flow is shown in FIG. In FIG. 4, first, it is determined whether or not the condition for sub-feedback is satisfied (step S101). The conditions for the sub-feedback include that the main feedback condition is satisfied (YES in step S1 of FIG. 3), that the sub-oxygen sensor 13 (FIG. 1) is in the active state, and the like. ..
【００３９】ステップＳ１０１がＮＯの場合、すなわち
サブフィードバックのための条件が成立していない、或
いはサブフィードバックを実行しない場合は、制御ルー
チンを終了する。一方、サブフィードバックのための条
件が成立している（ステップＳ１０１がＹＥＳ）場合に
はステップＳ１０２へ進み、図５（Ａ）で示されている
サブ酸素センサ出力Ｖ２を取り込む。If step S101 is NO, that is, if the condition for sub-feedback is not satisfied, or if sub-feedback is not executed, the control routine ends. On the other hand, when the condition for sub feedback is satisfied (YES in step S101), the process proceeds to step S102, and the sub oxygen sensor output V2 shown in FIG.
【００４０】取り込まれた出力Ｖ２は、ステップＳ１０
３において第２のスレショールドレベルＶＲ２と比較さ
れる。換言すると、サブ酸素センサ１３の出力Ｖ２を第
２のスレショールドレベルＶＲ２と比較することによ
り、サブ酸素センサ１３で検出される空燃比がリーン状
態にあるのかリッチ状態にあるのかが判断される。The output V2 thus fetched is obtained in step S10.
3 is compared with the second threshold level VR2. In other words, by comparing the output V2 of the sub oxygen sensor 13 with the second threshold level VR2, it is determined whether the air-fuel ratio detected by the sub oxygen sensor 13 is in the lean state or in the rich state. ..
【００４１】サブ酸素センサ出力Ｖ２が第２のスレショ
ールドレベルＶＲ２よりも小さい場合、すなわちサブ酸
素センサ１３で検出される空燃比がリーン状態にある場
合には（ステップＳ１０３がＹＥＳ）、ステップＳ１０
４において第２のフラッグＦ２がゼロより大きいか否か
が判断される。これは、直前のルーチンで空燃比が反転
したか否かを判断するものであり、反転していない場合
にはステップＳ１０４はＹＥＳとなる。その場合はステ
ップＳ１０５へ進み、第２のディレイカウンタＣＤＬＹ
２の値を１だけ減じて、ステップＳ１０６へ進む。When the sub oxygen sensor output V2 is smaller than the second threshold level VR2, that is, when the air-fuel ratio detected by the sub oxygen sensor 13 is lean (YES in step S103), step S10 is performed.
At 4, it is determined whether the second flag F2 is greater than zero. This is to determine whether or not the air-fuel ratio has been inverted in the immediately preceding routine, and if not, step S104 is YES. In that case, the process proceeds to step S105, and the second delay counter CDLY
The value of 2 is reduced by 1, and the process proceeds to step S106.
【００４２】ステップＳ１０４においてＮＯの場合、す
なわち直前のルーチンで空燃比が反転している場合に
は、リッチ状態及びリーン状態が相互に反転した回数Ｃ
ＲＬの値を１だけ増加する（ステップＳ１０７）。な
お、反転回数ＣＲＬは、図５の（Ａ）で示されているサ
ブ酸素センサ１３の出力から測定される。次いで、ステ
ップＳ１０８において、図５の（Ｄ）で示す遅延補正値
ＤＬＴＤの変化速度を規定する定数ＫＲ２を、第２のリ
バースフラッグＲＦ２に設定する。そして、第２のリー
ン遅延時間ＴＤＬ２を、第２のディレイカウンタＣＤＬ
Ｙ２の値に設定し（ステップＳ１０９）、ステップＳ１
０６へ進む。If NO in step S104, that is, if the air-fuel ratio has been reversed in the immediately preceding routine, the number C of times when the rich state and the lean state are mutually inverted.
The value of RL is incremented by 1 (step S107). The reversal number CRL is measured from the output of the sub oxygen sensor 13 shown in FIG. Next, in step S108, the constant KR2 that defines the changing speed of the delay correction value DLTD shown in FIG. 5D is set to the second reverse flag RF2. Then, the second lean delay time TDL2 is set to the second delay counter CDL.
The value of Y2 is set (step S109), and step S1
Proceed to 06.
【００４３】ステップＳ１０６においては、図５の
（Ｄ）で示す遅延補正値ＤＬＴＤの変化速度を規定する
もう一つの定数ＫＲ２を、第２のフラッグＦ２として設
定する。そして、ステップＳ１１０へ進む。In step S106, another constant KR2 that defines the changing speed of the delay correction value DLTD shown in FIG. 5D is set as the second flag F2. Then, the process proceeds to step S110.
【００４４】サブ酸素センサ出力Ｖ２が第２のスレショ
ールドレベルＶＲ２よりも大きく、サブ酸素センサ１３
で検出される空燃比がリッチ状態にある場合（ステップ
Ｓ１０３がＮＯ）には、ステップＳ１０４と同様に、ス
テップＳ１１１においてフラッグＦ２がゼロより小さい
か否かが判断される。第２のフラッグＦ２が負であり、
直前のルーチンで空燃比が反転していないと推定される
場合（ステップＳ１１１がＹＥＳ）には第２のディレイ
カウンタＣＤＬＹ２の値を１だけ減じて（ステップＳ１
１２）、ステップＳ１１３へ進む。When the sub oxygen sensor output V2 is larger than the second threshold level VR2, the sub oxygen sensor 13
If the air-fuel ratio detected in step S1 is in the rich state (NO in step S103), it is determined whether the flag F2 is smaller than zero in step S111, as in step S104. The second flag F2 is negative,
When it is estimated that the air-fuel ratio has not been reversed in the immediately preceding routine (YES in step S111), the value of the second delay counter CDLY2 is decremented by 1 (step S1).
12) and proceeds to step S113.
【００４５】ステップＳ１１１においてＮＯの場合、す
なわち直前のルーチンで空燃比が反転している場合に
は、リッチ状態及びリーン状態の反転回数ＣＲＬの値を
１だけ増加し（ステップＳ１１４）、次いで、定数ＫＲ
２を第２のリバースフラッグＲＦ２に設定する（ステッ
プＳ１１５）。そして、第２のリッチ遅延時間ＴＤＲ２
を、第２のディレイカウンタＣＤＬＹ２の値に設定し
（ステップＳ１１６）、ステップＳ１１３へ進むのであ
る。If NO in step S111, that is, if the air-fuel ratio has been inverted in the immediately preceding routine, the value of the reversal number CRL in the rich state and the lean state is increased by 1 (step S114), and then the constant value is increased. KR
2 is set to the second reverse flag RF2 (step S115). Then, the second rich delay time TDR2
Is set to the value of the second delay counter CDLY2 (step S116), and the process proceeds to step S113.
【００４６】ステップＳ１１３においては、第２のフラ
ッグＦ２として定数ＫＲ２を設定し、そしてステップＳ
１１０へ進む。In step S113, the constant KR2 is set as the second flag F2, and then in step S113.
Proceed to 110.
【００４７】ステップＳ１１０においては、第２のディ
レイカウンタＣＤＬＹ２がゼロであるか否かを判断す
る。遅延時間が丁度経過して、ＣＤＬＹ２の値がゼロと
なった場合（ステップＳ１１０がＹＥＳ）、遅延補正値
ＤＬＴＤを図５の（Ｄ）で示す様にスキップさせる。す
なわち、ステップＳ１１７において、遅延補正値ＤＬＴ
Ｄが、直前の数値にスキップ量（Ｆ２×ＲＳ２）を加え
た値となる様に設定する。そして、ステップＳ１１８へ
進む。In step S110, it is determined whether the second delay counter CDLY2 is zero. When the delay time has just passed and the value of CDLY2 becomes zero (YES in step S110), the delay correction value DLTD is skipped as shown in (D) of FIG. That is, in step S117, the delay correction value DLT
It is set so that D is a value obtained by adding the skip amount (F2 × RS2) to the immediately preceding numerical value. Then, the process proceeds to step S118.
【００４８】ステップＳ１１０でＣＤＬＹ２の値がゼロ
では無い場合は、ステップＳ１１９へ進みＣＤＬＹ２の
値が正か負かを判断し、以て第２の遅延時間（ディレ
イ）が完了しているか否かを判断する。ＣＤＬＹ２が負
であり、ディレイが完了していない（ステップＳ１１９
がＹＥＳ）場合には、遅延補正値ＤＬＴＤは、｛（図５
（Ｄ）で示すＤＬＴＤの傾斜ｋ２）×（リバースフラッ
グＲＦ２）｝なる数値を、直前の遅延補正値ＤＬＴＤに
加えた値に設定される（ステップＳ１２０）。一方、Ｃ
ＤＬＹ２が正であり、ディレイが完了している（ステッ
プＳ１１９がＮＯ）場合は、｛（傾斜ｋ２）×（フラッ
グＦ２）｝なる数値を直前の遅延補正値ＤＬＴＤに加え
た値が、新たな遅延補正値ＤＬＴＤとして設定される
（ステップＳ１２１）。そして、ステップＳ１２０或い
はステップＳ１２１が実行された後にステップＳ１１８
に進む。ここで、ステップＳ１１８を実行する際には、
既に遅延補正値ＤＬＴＤは設定されているのである（ス
テップＳ１１７、Ｓ１２０、Ｓ１２１参照）。If the value of CDLY2 is not zero in step S110, the flow advances to step S119 to determine whether the value of CDLY2 is positive or negative, and thus whether or not the second delay time (delay) has been completed. to decide. CDLY2 is negative and the delay has not been completed (step S119).
Is YES), the delay correction value DLTD is {(FIG.
The numerical value of the slope of DLTD k2) × (reverse flag RF2)} shown in (D) is set to a value added to the immediately preceding delay correction value DLTD (step S120). On the other hand, C
If DLY2 is positive and the delay is completed (NO in step S119), the value obtained by adding the numerical value {(inclination k2) × (flag F2)} to the immediately preceding delay correction value DLTD is the new delay. The correction value DLTD is set (step S121). Then, after step S120 or step S121 is executed, step S118
Proceed to. Here, when executing step S118,
The delay correction value DLTD has already been set (see steps S117, S120 and S121).
【００４９】ステップＳ１１８においては該遅延補正値
ＤＬＴＤが正か負かを判断する。そして、遅延補正値Ｄ
ＬＴＤが正であれば（ステップＳ１１８がＹＥＳ）、第
１のリッチ遅延時間ＴＤＲ１は定数ａに該遅延補正値Ｄ
ＬＴＤを加えた数値となり、第１のリーン遅延時間ＴＤ
Ｌ１はそのまま定数ｂに設定される（ステップＳ１２
２）。一方、遅延補正値ＤＬＴＤが負であれば（ステッ
プＳ１１８がＮＯ）、ステップＳ１２３で示す様に、第
１のリッチ遅延時間ＴＤＲ１はそのまま定数ａが設定さ
れ、第１のリーン遅延時間ＴＤＬ１は定数ｂから該遅延
補正値ＤＬＴＤを減算した数値に設定される。In step S118, it is determined whether the delay correction value DLTD is positive or negative. Then, the delay correction value D
If LTD is positive (YES in step S118), the first rich delay time TDR1 is set to the constant a with the delay correction value D.
The value is the sum of LTD and the first lean delay time TD.
L1 is directly set to the constant b (step S12).
2). On the other hand, if the delay correction value DLTD is negative (NO in step S118), the constant a is set as it is as the first rich delay time TDR1 and the constant b is set as the first lean delay time TDL1 as shown in step S123. Is set to a value obtained by subtracting the delay correction value DLTD from.
【００５０】この様に、サブフィードバックの制御ルー
チンのステップＳ１２２或いはＳ１２３が完了した時点
で、第１のリッチ遅延時間ＴＤＲ１及び第１のリーン遅
延時間ＴＤＬ１が設定されている。この段階で、遅延時
間ＴＤＲ、ＴＤＬ及びメインフィードバック周期ＦＯＸ
Ｍが長くなっているか否かを判定し、本発明の特徴であ
るメイン酸素センサのスレショールドレベルを上昇し
（ステップＳ１２２に連続するルーチン）或いは下降す
る（ステップＳ１２３に連続するルーチン）処理を実行
するのである。In this way, the first rich delay time TDR1 and the first lean delay time TDL1 are set when step S122 or S123 of the sub-feedback control routine is completed. At this stage, the delay times TDR, TDL and the main feedback cycle FOX
It is determined whether or not M has become longer, and the process of increasing (the routine following step S122) or decreasing (the routine following step S123) the threshold level of the main oxygen sensor, which is a feature of the present invention, is executed. Do it.
【００５１】この実施例においては、遅延時間ＴＤＲ、
ＴＤＬが２００ｍｓよりも大きいか否かにより、遅延時
間が長く（大きく）なったか否かの判断を行っている。
そして、フィードバック周期については、メインフィー
ドバック周期ＦＯＸＭが０．８ｓよりも長いか否かによ
り判断している。In this embodiment, the delay time TDR,
It is determined whether or not the delay time has become longer (larger) depending on whether TDL is larger than 200 ms.
Then, the feedback cycle is determined by whether or not the main feedback cycle FOXM is longer than 0.8 s.
【００５２】ステップＳ１２２に連続するルーチンは、
遅延時間がリッチ側に大きくなった場合に対応するもの
である。先ず、ステップＳ１２４において、リッチ遅延
時間ＴＤＲが２００ｍｓより大きいか否かを判断し、且
つメインフィードバック周期ＦＯＸＭが０．８ｓよりも
長いか否かを判断する。ＴＤＲが２００ｍｓ以下であ
り、或いはＦＯＸＭが０．８ｓ以下であれば、メイン酸
素センサのスレショールドレベルを上昇して遅延時間及
びメインフィードバック周期を短くする必要が無いと判
断して、制御ルーチンを終了する（ステップＳ１２４が
ＮＯ）。また、メイン酸素センサのスレショールドレベ
ルは０．６よりも大きいか、或いは０．３よりも小さい
と不都合である。そのため、メイン酸素センサのスレシ
ョールドレベルが０．６よりも大きい場合には、該レベ
ルをそれ以上に上昇させずに制御ルーチンを終了する
（ステップＳ１２４がＮＯ）。The routine following step S122 is as follows:
This corresponds to the case where the delay time increases to the rich side. First, in step S124, it is determined whether the rich delay time TDR is greater than 200 ms, and whether the main feedback cycle FOXM is longer than 0.8 s. If TDR is 200 ms or less or FOXM is 0.8 s or less, it is judged that it is not necessary to raise the threshold level of the main oxygen sensor to shorten the delay time and the main feedback cycle, and the control routine is executed. The process ends (NO in step S124). Further, it is inconvenient if the threshold level of the main oxygen sensor is larger than 0.6 or smaller than 0.3. Therefore, when the threshold level of the main oxygen sensor is larger than 0.6, the control routine is terminated without raising the level further (NO in step S124).
【００５３】ここで、メイン酸素センサのスレショール
ドレベルを上昇或いは下降する処理は、サブフィードバ
ックのルーチン毎に行うとサブ酸素センサー信号は時応
答が悪いために制御が不安定になる恐れがある。本実施
例では、スレショールドレベルの変更を一度行ったらリ
ッチ状態及びリーン状態が２０回以上反転後にスレショ
ールドレベル変更の必要性を検討している。そのため、
ステップＳ１２４で、リッチ状態及びリーン状態反転回
数ＣＲＬが２０より大きくならなければ以後のルーチン
は実行しない。換言すると、ステップＳ１２４で反転回
数ＣＲＬが２０以下の場合は制御ルーチンを終了する
（ステップＳ１２４がＮＯ）のである。If the process of raising or lowering the threshold level of the main oxygen sensor is performed for each sub-feedback routine, the control of the sub-oxygen sensor signal may be unstable because the time response of the sub-oxygen sensor signal is poor. .. In the present embodiment, the necessity of changing the threshold level after the rich state and the lean state are inverted 20 times or more once the threshold level is changed is examined. for that reason,
In step S124, if the rich state and lean state inversion number CRL does not become larger than 20, the subsequent routine is not executed. In other words, if the reversal number CRL is 20 or less in step S124, the control routine ends (NO in step S124).
【００５４】ステップＳ１２４に示す条件を全て充足す
る場合には（ステップＳ１２４がＹＥＳ）、メイン酸素
センサが劣化していないか否かの判定を行う（ステップ
Ｓ１２５）。この劣化判定方法としては、図２の（Ｄ）
において「ＫＲ１×ＲＳ１」或いは「ＫＬ１×ＲＳ１」
で示すスキップ量を増加する方法が好ましい。すなわ
ち、該スキップ量を増加すると、メイン酸素センサの出
力（Ｖ１）特性を示す図６において、１点鎖線ＳＩより
も左側の領域に示されている様に出力Ｖ１の振幅が増大
する。ここで、振幅上限及び振幅下限が上方及び下方の
スレッショルドレベル（図７、８における「上限」及び
「下限」）を越えていれば、該メイン酸素センサは正常
と判定され、ステップＳ１２６へ進む。一方、出力Ｖ１
の振幅上限或いは振幅下限が上方或いは下方のスレッシ
ョルドレベルのいずれかを越えなければ、該メイン酸素
センサは劣化していると判定され、制御ルーチンが終了
する（ステップＳ１２５がＮＯ）。When all the conditions shown in step S124 are satisfied (YES in step S124), it is determined whether or not the main oxygen sensor is deteriorated (step S125). The deterioration determination method is as shown in FIG.
"KR1 x RS1" or "KL1 x RS1"
A method of increasing the skip amount shown by is preferable. That is, when the skip amount is increased, the amplitude of the output V1 increases as shown in the area on the left side of the alternate long and short dash line SI in FIG. 6 showing the output (V1) characteristic of the main oxygen sensor. Here, if the amplitude upper limit and the amplitude lower limit exceed the upper and lower threshold levels (“upper limit” and “lower limit” in FIGS. 7 and 8), the main oxygen sensor is determined to be normal, and the process proceeds to step S126. On the other hand, output V1
If the amplitude upper limit or the amplitude lower limit does not exceed either the upper threshold value or the lower threshold level, it is determined that the main oxygen sensor is deteriorated, and the control routine ends (NO in step S125).
【００５５】ステップＳ１２６において、メイン酸素セ
ンサのスレショールドレベルＶＲ１に所定量ｋ（本実施
例では０．０５Ｖ）を加えて、その数値をメイン酸素セ
ンサの新たなスレショールドレベルＶＲ１として設定す
る。そして、反転回数ＣＲＬをゼロに設定し（ステップ
Ｓ１２７）、制御ルーチンを終了する。なお、ステップ
Ｓ１２７にて反転回数ＣＲＬをゼロに設定したことによ
り、その後、リーン状態とリッチ状態が交互に２０回反
転するまでは、新たなメイン酸素センサのスレショール
ドレベルの設定は行われない。In step S126, a predetermined amount k (0.05 V in this embodiment) is added to the threshold level VR1 of the main oxygen sensor, and the value is set as a new threshold level VR1 of the main oxygen sensor. .. Then, the inversion number CRL is set to zero (step S127), and the control routine ends. By setting the reversal number CRL to zero in step S127, a new threshold level of the main oxygen sensor is not set until the lean state and the rich state are alternately inverted 20 times. ..
【００５６】図７には、このステップＳ１２４〜１２７
のルーチンの効果が示されている。メイン酸素センサの
出力特性を示す図７で、１点鎖線ＴLUにおいてスレショ
ールドレベルが上記所定量ｋだけ上昇し、その結果、出
力Ｖ１の振幅が小さくなり、周期（ピークからピークま
で）も短縮されることが明瞭に示されている。FIG. 7 shows steps S124 to 127.
The effect of the routine is shown. In FIG. 7 showing the output characteristic of the main oxygen sensor, the threshold level is increased by the above-mentioned predetermined amount k at the one-dot chain line T LU , and as a result, the amplitude of the output V1 is reduced and the cycle (peak to peak) is also increased. It is clearly shown to be shortened.
【００５７】一方、ステップＳ１２３に連続するルーチ
ン（ステップＳ１２８〜１３１）では、遅延時間がリー
ン側に大きくなった場合のルーチンを示している。ステ
ップＳ１２８においては、ステップＳ１２４と類似した
判断が成されている。すなわち、リーン遅延時間ＴＤＬ
が２００ｍｓより大きいか否かを判断し、且つメインフ
ィードバック周期ＦＯＸＭが０．８ｓよりも長いか否か
を判断する。そして、ＴＤＬが２００ｍｓ以下であり、
或いはＦＯＸＭが０．８ｓ以下であれば、メイン酸素セ
ンサのスレショールドレベルを下降する必要が無いと判
断して、制御ルーチンを終了する（ステップＳ１２８が
ＮＯ）。また、メイン酸素センサのスレショールドレベ
ルが０．３よりも小さい場合には、該レベルをそれ以上
に下降させること無く、制御ルーチンを終了する（ステ
ップＳ１２８がＮＯ）。On the other hand, the routine following the step S123 (steps S128 to S131) shows the routine when the delay time increases to the lean side. In step S128, a determination similar to step S124 is made. That is, the lean delay time TDL
Is greater than 200 ms, and whether the main feedback period FOXM is longer than 0.8 s is determined. And TDL is less than 200 ms,
Alternatively, if FOXM is 0.8 s or less, it is determined that it is not necessary to lower the threshold level of the main oxygen sensor, and the control routine ends (NO in step S128). If the threshold level of the main oxygen sensor is smaller than 0.3, the control routine is terminated without lowering the level further (NO in step S128).
【００５８】ここでステップＳ１２４と同様に、ステッ
プＳ１２８では、リッチ状態及びリーン状態反転回数Ｃ
ＲＬが２０より大きくならなければ以後のルーチンは実
行せず、反転回数ＣＲＬが２０以下の場合は制御ルーチ
ンを終了する（ステップＳ１２８がＮＯ）。Here, as in step S124, in step S128, the rich state and lean state inversion number C
If RL is not larger than 20, the subsequent routine is not executed, and if the inversion number CRL is 20 or less, the control routine is terminated (NO in step S128).
【００５９】ステップＳ１２８に示す条件を全て充足す
る場合には（ステップＳ１２８がＹＥＳ）、メイン酸素
センサが劣化していないか否かの判定を行う（ステップ
Ｓ１２９）。この劣化判定方法については、ステップＳ
１２５において説明したのと同様であるので、重複説明
は省略する。そしてステップＳ１２９でメイン酸素セン
サは正常と判定されれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１３０
へ進み、一方、劣化していると判定されれば（ＮＯ）、
制御ルーチンは終了する。When all the conditions shown in step S128 are satisfied (YES in step S128), it is determined whether or not the main oxygen sensor is deteriorated (step S129). For this deterioration determination method, see step S
Since it is the same as that described in 125, duplicate description will be omitted. If it is determined in step S129 that the main oxygen sensor is normal (YES), step S130.
On the other hand, if it is determined that the deterioration has occurred (NO),
The control routine ends.
【００６０】ステップＳ１３０において、メイン酸素セ
ンサのスレショールドレベルＶＲ１に所定量ｋ（本実施
例では０．０５Ｖ）を減少して、その数値をメイン酸素
センサの新たなスレショールドレベルＶＲ１として設定
する。そして、反転回数ＣＲＬをゼロに設定し（ステッ
プＳ１３１）、制御ルーチンを終了する。In step S130, the threshold level VR1 of the main oxygen sensor is reduced by a predetermined amount k (0.05 V in this embodiment), and the value is set as a new threshold level VR1 of the main oxygen sensor. To do. Then, the inversion number CRL is set to zero (step S131), and the control routine ends.
【００６１】図８は、このステップＳ１２８〜１３１の
ルーチンの効果を示している。図８はメイン酸素センサ
の出力特性図であり、１点鎖線ＴLDにおいてスレショー
ルドレベルが上記所定量ｋだけ下降している。１点鎖線
ＴLDの右側の領域においては出力Ｖ１の振幅が小さくな
り、且つ周期（ピークからピークまで）も短縮されてい
る。FIG. 8 shows the effect of the routine of steps S128 to S131. FIG. 8 is an output characteristic diagram of the main oxygen sensor, and the threshold level is decreased by the predetermined amount k at the one-dot chain line T LD . In the region on the right side of the one-dot chain line T LD , the amplitude of the output V1 is small and the cycle (peak to peak) is shortened.
【００６２】[0062]
【発明の効果】本発明の作用効果を以下に列挙する。The effects of the present invention are listed below.
【００６３】（１） 遅延時間及びフィードバック周期
が長くなった場合に、メイン酸素センサのスレショール
ドレベルを上昇或いは下降せしめることにより、該レベ
ルを最適化して、遅延時間及びフィードバック周期を短
縮することが出来る。(1) When the delay time and the feedback cycle become long, the threshold level of the main oxygen sensor is raised or lowered to optimize the level and shorten the delay time and the feedback cycle. Can be done.
【００６４】（２） 遅延時間及びフィードバック周期
が短くなればガスエンジンのエミッション及び回転安定
性が向上するので、本発明の制御方法を採用すれば、遅
延時間及びフィードバック周期が長くなっても、エミッ
ション及び回転安定性は悪化しない。(2) If the delay time and the feedback cycle are shortened, the emission and rotational stability of the gas engine are improved. Therefore, if the control method of the present invention is adopted, even if the delay time and the feedback cycle are long, the emission is increased. And the rotation stability does not deteriorate.
【００６５】（３） 交換作業を行うこと無く、しかも
ガスエンジンの運転を中断すること無く、容易且つ確実
にエミッション及び回転安定性を向上することが出来
る。従って、運転及び維持コストが低く抑えられる。(3) Emissions and rotational stability can be easily and reliably improved without performing replacement work and without interrupting the operation of the gas engine. Therefore, the operation and maintenance costs can be kept low.
【図１】本発明が実施されるガスエンジンの全体構成を
示す図。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a gas engine in which the present invention is implemented.
【図２】図１のガスエンジンのメインフィードバックに
おける、メイン酸素センサの出力と、リッチ／リーン判
定と、遅延処理と、バルブ開度との時間的関係を示す特
性図。2 is a characteristic diagram showing a temporal relationship between an output of a main oxygen sensor, a rich / lean determination, a delay process, and a valve opening degree in the main feedback of the gas engine of FIG.
【図３】メインフィードバックのフローチャートを示す
図。FIG. 3 is a diagram showing a flowchart of main feedback.
【図４】本発明の方法を実行するサブフィードバックの
フローチャートを示す図。FIG. 4 shows a flow chart of sub-feedback implementing the method of the invention.
【図５】サブフィードバックにおける、メイン酸素セン
サの出力と、リッチ／リーン判定と、遅延処理と、バル
ブ開度との時間的関係を示す特性図。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a temporal relationship between the output of the main oxygen sensor, the rich / lean determination, the delay process, and the valve opening degree in the sub feedback.
【図６】メイン酸素センサの劣化判定時の出力特性の挙
動を示す特性図。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the behavior of output characteristics when determining deterioration of the main oxygen sensor.
【図７】遅延時間がリッチ側に大きくなった際に本発明
の方法を実行した場合におけるメイン酸素センサの出力
特性の挙動を示す特性図。FIG. 7 is a characteristic diagram showing the behavior of the output characteristic of the main oxygen sensor when the method of the present invention is executed when the delay time increases to the rich side.
【図８】遅延時間がリーン側に大きくなった際に本発明
の方法を実行した場合におけるメイン酸素センサの出力
特性の挙動を示す特性図。FIG. 8 is a characteristic diagram showing the behavior of the output characteristic of the main oxygen sensor when the method of the present invention is executed when the delay time increases to the lean side.
１・・・吸気通路 ２・・・燃料通路 ３・・・空気取入口 ４・・・ミキサ ５・・・スロットルバルブ ６・・・圧力センサ ７・・・バイパス通路 ８・・・空燃比制御バルブ ９・・・回転数センサ １０・・・排気通路 １１・・・三元触媒 １２・・・メイン酸素センサ １３・・・サブ酸素センサ １４・・・測温センサ １５・・・制御装置 １６・・・全ガス消費量演算手段 １７・・・バイパスガス量演算手段 １８・・・バイパス比率テーブル １９・・・触媒劣化判定手段 ２０・・・制御定数判定手段 ２１・・・空燃比補正量演算手段 ２２・・・バイパスガス量演算手段 ２３・・・空燃比調整手段 Ｖ１・・・メイン酸素センサ出力 Ｖ２・・・サブ酸素センサ出力 ＴＤＬ、ＴＤＬ１、ＴＤＬ２、ＴＤＲ、ＴＤＲ１、ＴＤ
Ｒ２・・・遅延時間 ＦＡＦ・・・空燃比補正量 ＫＲ１、ＫＬ１・・・空燃比制御バルブ開度の変化速度
を規定する定数 ＤＬＴＤ・・・遅延補正値 ＫＲ２、ＫＬ２・・・遅延補正値の変化速度を規定する
もう一つの定数 ＶＲ１・・・メインフィードバックにおけるスレショー
ルドレベル ＶＲ２・・・サブフィードバックにおけるスレショール
ドレベル ｋ・・・メインフィードバックにおけるスレショールド
レベルを上昇或いは下降する際の所定量 ＣＲＬ・・・リッチ状態及びリーン状態が相互に反転し
た回数（反転回数） ＦＯＸＭ・・・メインフィードバック周期1 ... Intake passage 2 ... Fuel passage 3 ... Air intake 4 ... Mixer 5 ... Throttle valve 6 ... Pressure sensor 7 ... Bypass passage 8 ... Air-fuel ratio control valve 9 ... Revolution sensor 10 ... Exhaust passage 11 ... Three-way catalyst 12 ... Main oxygen sensor 13 ... Sub oxygen sensor 14 ... Temperature sensor 15 ... Control device 16 ... -Total gas consumption amount calculation means 17 ... Bypass gas amount calculation means 18 ... Bypass ratio table 19 ... Catalyst deterioration determination means 20 ... Control constant determination means 21 ... Air-fuel ratio correction amount calculation means 22・ ・ ・ Bypass gas amount calculating means 23 ・ ・ ・ Air-fuel ratio adjusting means V1 ・ ・ ・ Main oxygen sensor output V2 ・ ・ ・ Sub oxygen sensor output TDL, TDL1, TDL2, TDR, TDR1, TD
R2 ... Delay time FAF ... Air-fuel ratio correction amount KR1, KL1 ... Constant that regulates change rate of air-fuel ratio control valve opening DLTD ... Delay correction value KR2, KL2 ... Delay correction value Another constant that regulates the rate of change VR1 ... Threshold level in main feedback VR2 ... Threshold level in sub feedback k ... Place when raising or lowering threshold level in main feedback Quantitative CRL: The number of times the rich state and the lean state are inverted to each other (number of inversions) FOXM ... Main feedback cycle
Claims (1)
る三元触媒と、該三元触媒の上流側に配設された第１の
酸素センサと、前記三元触媒の下流側に配設された第２
の酸素センサと、前記第１及び第２の酸素センサの出力
に応答して、排気ガス中の酸素濃度からガスエンジンの
空燃比が理論空燃比に対してリッチ状態にあるかリーン
状態にあるかを検出し、その結果に基づいて前記ガスエ
ンジンの空燃比を制御する空燃比制御装置、とを含むガ
スエンジンの空燃比制御方法において、遅延時間及びフ
ィードバック周期が大きくなった際に、遅延時間がリッ
チ側に大きくなった場合には第１の酸素センサのスレシ
ョールドレベルを所定量だけ上昇せしめ、遅延時間がリ
ーン側に大きくなった場合には第１の酸素センサのスレ
ショールドレベルを所定量だけ下降せしめることを特徴
とするガスエンジンの空燃比制御方法。1. A three-way catalyst arranged in an exhaust passage for purifying exhaust gas, a first oxygen sensor arranged upstream of the three-way catalyst, and arranged downstream of the three-way catalyst. The second done
In response to the outputs of the first oxygen sensor and the second oxygen sensor, whether the air-fuel ratio of the gas engine is rich or lean to the stoichiometric air-fuel ratio based on the oxygen concentration in the exhaust gas. The air-fuel ratio control method of the gas engine, which includes, an air-fuel ratio control device for controlling the air-fuel ratio of the gas engine based on the result, and when the delay time and the feedback cycle become large, the delay time When it increases to the rich side, the threshold level of the first oxygen sensor is raised by a predetermined amount, and when it increases to the lean side, the threshold level of the first oxygen sensor is increased. A method for controlling an air-fuel ratio of a gas engine, which is characterized by lowering a fixed amount.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30801091A JP3353907B2 (en) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Air-fuel ratio control method for gas engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30801091A JP3353907B2 (en) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Air-fuel ratio control method for gas engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05141297A true JPH05141297A (en) | 1993-06-08 |
| JP3353907B2 JP3353907B2 (en) | 2002-12-09 |
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ID=17975810
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30801091A Expired - Fee Related JP3353907B2 (en) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Air-fuel ratio control method for gas engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3353907B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9500318A (en) * | 1995-02-17 | 1996-10-01 | Gastec Nv | Optimization scheme for gas engines with three-way catalytic converter. |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100906881B1 (en) * | 2008-05-02 | 2009-07-08 | 현대자동차주식회사 | Front and rear oxygen sensor controlling and catalyzer monitoring method |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP30801091A patent/JP3353907B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9500318A (en) * | 1995-02-17 | 1996-10-01 | Gastec Nv | Optimization scheme for gas engines with three-way catalytic converter. |
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| JP3353907B2 (en) | 2002-12-09 |
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