JPH1162657A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust emission control device for internal combustion engineInfo
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- JPH1162657A JPH1162657A JP9225328A JP22532897A JPH1162657A JP H1162657 A JPH1162657 A JP H1162657A JP 9225328 A JP9225328 A JP 9225328A JP 22532897 A JP22532897 A JP 22532897A JP H1162657 A JPH1162657 A JP H1162657A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気浄
化装置に関し、詳しくは、排気通路にＮＯｘ吸蔵触媒を
備えた内燃機関において、ＮＯｘの浄化に必要な最適空
燃比に制御するための技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to a technique for controlling an internal combustion engine having an NOx storage catalyst in an exhaust passage to an optimum air-fuel ratio required for purifying NOx. About.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、排気空燃比がリーンであると
きに排気中のＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比が理論空燃比
（ストイキ）又はリッチであるときに前記吸蔵したＮＯ
ｘを放出して還元処理するＮＯｘ吸蔵触媒（ＮＯｘ吸蔵
型三元触媒）を備えた機関が知られている（特開平７−
１３９３９７号公報等参照）。2. Description of the Related Art Conventionally, NOx in exhaust gas is stored when the exhaust air-fuel ratio is lean, and the stored NOx is stored when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric or rich.
An engine equipped with a NOx storage catalyst (NOx storage type three-way catalyst) that releases x and performs a reduction process is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1995).
No. 139397).
【０００３】前記ＮＯｘ吸蔵触媒は、リーン燃焼中にお
いてＮＯｘを吸蔵して大気中に排出されるＮＯｘ量を低
減するが、吸蔵量が最大量を越えてしまうと、機関から
排出されたＮＯｘが触媒に吸蔵されずにそのまま大気中
に排出されることになってしまう。そこで、ＮＯｘ吸蔵
触媒におけるＮＯｘ吸蔵量が最大量に達していること
が、負荷，回転，空燃比などに基づいて推定されると、
燃焼混合気の目標空燃比を強制的に一時的にリッチに切
り換えて（以下リッチスパイクという) 、ＮＯｘ吸蔵触
媒に吸蔵されているＮＯｘの放出，還元処理を行わせる
ようにしている。The NOx storage catalyst stores NOx during lean combustion and reduces the amount of NOx exhausted to the atmosphere. However, when the stored amount exceeds the maximum amount, the NOx exhausted from the engine becomes catalytic. It will be discharged to the atmosphere as it is without occlusion. Therefore, when it is estimated that the NOx storage amount of the NOx storage catalyst has reached the maximum amount based on the load, rotation, air-fuel ratio, and the like,
The target air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture is forcibly and temporarily switched to rich (hereinafter referred to as rich spike), so that the NOx stored in the NOx storage catalyst is released and reduced.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで従来は、前記
リッチスパイクを一定の特性により一律に行っていた
が、これではＮＯｘ吸蔵触媒の経時劣化あるいは機関か
らのＮＯｘ排出特性のバラツキや経時変化により、ＮＯ
ｘ吸蔵触媒に吸蔵されるＮＯｘ量が変化するため、良好
な制御を行えなかった。Conventionally, the above-mentioned rich spike has been uniformly performed with a constant characteristic. However, this method is not suitable for the deterioration of the NOx storage catalyst with the passage of time or the variation in the characteristic of NOx emission from the engine with the passage of time. NO
Since the amount of NOx stored in the x storage catalyst changes, good control could not be performed.
【０００５】すなわち、前記ＮＯｘ吸蔵触媒のＮＯｘ脱
離特性について説明すると、リッチスパイクによりリッ
チな排気が供給されると、触媒の上流部分に吸蔵されて
いたＮＯｘが一気に脱離し、その後は触媒の下流部分が
徐々にリッチ雰囲気となって徐々に脱離されていくとい
う特性を有する。このため、上記脱離特性に合わせて制
御開始当初のリッチレベルを大きくし、その後リッチレ
ベルを減少して所定時間リッチ状態を継続するという制
御を行っている。More specifically, the NOx desorption characteristics of the NOx storage catalyst will be described. When rich exhaust is supplied by rich spikes, the NOx stored in the upstream portion of the catalyst is released at once, and thereafter the downstream portion of the catalyst is discharged. The part has a characteristic that it gradually becomes rich and gradually desorbs. For this reason, control is performed such that the rich level at the start of the control is increased in accordance with the desorption characteristics, and then the rich level is reduced and the rich state is continued for a predetermined time.
【０００６】しかし、前記制御開始時に大きくするリッ
チレベルが小さ過ぎると、ＮＯｘ吸蔵触媒からＮＯｘは
脱離するが、ＨＣ，ＣＯ等のＮＯｘ還元材が不足してい
るため触媒による還元作用が十分でなく、ＮＯｘがその
まま排出されてしまう。特にそれまでに吸蔵していたＮ
Ｏｘ量が多い場合には多量のＮＯｘが排出されることと
なる（図10参照) 。逆にリッチレベルが大き過ぎると、
初期に排出されるＮＯｘは十分に還元できるが、過剰の
ＨＣ，ＣＯが排出されてしまう。[0006] However, if the rich level that is increased at the start of the control is too small, NOx is desorbed from the NOx storage catalyst, but the reducing action of the catalyst is sufficient because the NOx reducing materials such as HC and CO are insufficient. Therefore, NOx is directly discharged. Especially the N that had been occluded until then
When the amount of Ox is large, a large amount of NOx is discharged (see FIG. 10). Conversely, if the rich level is too high,
Although NOx discharged at the beginning can be sufficiently reduced, excessive HC and CO are discharged.
【０００７】また、リッチ状態を継続する時間が短過ぎ
ると、触媒全体に吸蔵されているＮＯｘが十分に還元処
理されないまま触媒に残ってしまい、次回リーン運転時
に吸蔵できるＮＯｘ量が減少し、ＮＯｘ吸蔵性能が低下
してしまう。逆にリッチ状態継続時間を長くし過ぎる
と、触媒全体のＮＯｘが還元処理された後もリッチな排
気が供給され続けることにより、ＨＣ，ＣＯの排出量を
増大させてしまう。特に、それまでに吸蔵していたＮＯ
ｘ量が少ない場合には多量のＨＣ，ＣＯが排出されるこ
ととなる（図10参照) 。If the time for which the rich state is continued is too short, the NOx occluded in the entire catalyst remains on the catalyst without being sufficiently reduced, and the amount of NOx that can be occluded in the next lean operation decreases. The occlusion performance is reduced. Conversely, if the rich state continuation time is too long, the exhaust gas continues to be supplied even after the NOx of the entire catalyst is reduced, thereby increasing the amount of HC and CO emissions. In particular, NO
If the x amount is small, a large amount of HC and CO will be discharged (see FIG. 10).
【０００８】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、ＮＯｘ吸蔵触媒の特性や機関の排気エミッション
特性が変化しても、該特性の変化に応じて常にＮＯｘ浄
化に最適なリッチスパイク特性に制御でき、以て、ＮＯ
ｘを効率良く浄化しつつ、ＨＣ，ＣＯの排出を抑制でき
る排気浄化装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and even if the characteristics of the NOx storage catalyst or the exhaust emission characteristics of the engine change, the rich spike characteristic which is always optimal for NOx purification in accordance with the change in the characteristics. , And NO
It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purification device capable of suppressing HC and CO emissions while efficiently purifying x.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
発明は、排気空燃比がリーンであるときに排気中のＮＯ
ｘを吸蔵し、排気空燃比が理論空燃比又はリッチである
ときに前記吸蔵したＮＯｘを放出して還元処理するＮＯ
ｘ吸蔵触媒を備え、燃焼混合気の空燃比を一時的にリッ
チとしてＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元処理
する制御を行う内燃機関の排気浄化装置において、前記
ＮＯｘの還元処理制御時にＮＯｘ吸蔵触媒下流の排気空
燃比を検出し、該排気空燃比のリッチ状態におけるピー
ク値とリッチ状態に維持される時間との少なくとも一方
に基づいて、ＮＯｘ還元処理制御時に要求される燃焼混
合気のリッチレベル及びリッチ継続時間を学習して補正
することを特徴とする。Therefore, according to the first aspect of the present invention, when the exhaust air-fuel ratio is lean, the NO
NO that performs occlusion and releases the stored NOx when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric or rich.
In an exhaust purification system for an internal combustion engine, which comprises an x-storage catalyst and performs control to reduce the NOx stored in the NOx storage catalyst by temporarily making the air-fuel ratio of the combustion mixture rich, the NOx storage is performed during the NOx reduction process control. The exhaust air-fuel ratio downstream of the catalyst is detected, and the rich level of the combustion air-fuel mixture required during the NOx reduction process control is determined based on at least one of the peak value of the exhaust air-fuel ratio in the rich state and the time during which the exhaust air-fuel ratio is maintained in the rich state. And the rich continuation time is learned and corrected.
【００１０】かかる構成によると、燃焼混合気の空燃比
を一時的にリッチとするＮＯｘ還元処理制御を行うと、
ＮＯｘ吸蔵触媒下流の排気空燃比のリッチ状態における
ピーク値は前記リッチスパイクにおけるリッチレベルを
反映しているで、該ピーク値に基づいてリッチレベルの
学習補正を行い、また、リッチ状態に維持されている時
間は、リッチスパイクにおけるリッチ継続時間を反映し
ているので、該時間に基づいてリッチ継続時間の学習を
行う。また、リッチ状態に維持されている時間は、リッ
チレベルと同時にリッチスパイクのリッチ継続時間も反
映しているといえるので、簡易的には、該リッチ状態維
持時間のみでリッチレベルとリッチ継続時間の学習を同
時に行うことも可能である。According to this configuration, when the NOx reduction processing control for temporarily making the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture rich is performed,
Since the peak value of the exhaust air-fuel ratio downstream of the NOx storage catalyst in the rich state reflects the rich level in the rich spike, learning correction of the rich level is performed based on the peak value, and the rich state is maintained. Since the present time reflects the rich continuation time in the rich spike, the learning of the rich continuation time is performed based on the time. In addition, since the time during which the rich state is maintained reflects the rich duration of the rich spike as well as the rich level, simply, the rich level and the rich continuation time are simply defined by the rich state maintenance time alone. Learning can be performed simultaneously.
【００１１】これにより、リッチレベルの学習によって
リッチスパイク開始時のＮＯｘ排出量を抑制しつつＨ
Ｃ，ＣＯの排出量も抑制され、リッチ継続時間の学習に
よってＨＣ，ＣＯの排出を抑制しながらＮＯｘ吸蔵触媒
全体に吸蔵されたＮＯｘ量を十分に還元処理することが
できる。また、請求項２に係る発明は、図１に示すよう
に、排気空燃比がリーンであるときに排気中のＮＯｘを
吸蔵し、排気空燃比が理論空燃比又はリッチであるとき
に前記吸蔵したＮＯｘを放出して還元処理するＮＯｘ吸
蔵触媒を備えると共に、燃焼混合気の空燃比を一時的に
リッチとしてＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元
処理する制御を行うＮＯｘ還元処理制御手段を備えた内
燃機関の排気浄化装置において、前記ＮＯｘの還元処理
制御時に、前記ＮＯｘ吸蔵触媒下流の排気空燃比を検出
する排気空燃比検出手段と、前記検出された排気空燃比
のリッチ状態におけるピーク値とリッチに維持される時
間との少なくとも一方に基づいて、ＮＯｘ還元処理制御
時の燃焼混合気のリッチレベル及びリッチ継続時間を学
習して補正するＮＯｘ還元処理制御量学習手段と、を含
んで構成したことを特徴とする。As a result, the H level can be reduced while suppressing the NOx emission at the start of the rich spike by learning the rich level.
The emissions of C and CO are also suppressed, and the amount of NOx stored in the entire NOx storage catalyst can be sufficiently reduced while the emission of HC and CO is suppressed by learning the rich continuation time. In the invention according to claim 2, as shown in FIG. 1, NOx in the exhaust gas is stored when the exhaust air-fuel ratio is lean, and the NOx is stored when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric air-fuel ratio or rich. A NOx storage catalyst for releasing and reducing NOx is provided, and NOx reduction processing control means for performing control for temporarily reducing the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture to reduce NOx stored in the NOx storage catalyst is provided. An exhaust air-fuel ratio detecting means for detecting an exhaust air-fuel ratio downstream of the NOx storage catalyst during the NOx reduction processing control, wherein the detected exhaust air-fuel ratio is a peak value and a rich value in a rich state; NOx reduction that learns and corrects the rich level and the rich continuation time of the combustion mixture during the NOx reduction process control based on at least one of the times maintained at Characterized by being configured to include a physical control amount learning means.
【００１２】かかる構成によると、ＮＯｘ還元処理制御
手段により、燃焼混合気の空燃比を一時的にリッチとす
る制御を行うときに、リッチ排気空燃比検出手段でＮＯ
ｘ吸蔵触媒下流の排気空燃比を検出しつつ、ＮＯｘ還元
処理制御量学習手段により、リッチ状態のピーク値及び
リッチ状態に維持されている時間の少なくとも一方に基
づいてリッチレベルとリッチ継続時間の学習を行う。With this configuration, when the NOx reduction processing control means performs control to temporarily make the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture rich, the rich exhaust air-fuel ratio detection means performs NO control.
While detecting the exhaust air-fuel ratio downstream of the x storage catalyst, the NOx reduction processing control amount learning means learns the rich level and the rich continuation time based on at least one of the peak value of the rich state and the time during which the rich state is maintained. I do.
【００１３】これにより、リッチレベルの学習によって
リッチスパイク開始時のＮＯｘ排出量を抑制しつつＨ
Ｃ，ＣＯの排出量も抑制され、リッチ継続時間の学習に
よってＨＣ，ＣＯの排出を抑制しながらＮＯｘ吸蔵触媒
全体に吸蔵されたＮＯｘ量を十分に還元処理することが
できる。また、請求項３に係る発明は、前記ＮＯｘの還
元処理制御は、制御開始時に燃焼混合気の空燃比のリッ
チレベルを最大とし、その後徐々に減少していく制御で
あり、前記リッチレベルの学習補正は、前記制御開始時
に与える最大リッチレベルの学習補正であり、前記リッ
チ継続時間の学習補正は、前記リッチレベルの減少速度
の学習補正であることを特徴とする。[0013] Accordingly, the learning of the rich level suppresses the NOx emission at the start of the rich spike while reducing the NO.
The emissions of C and CO are also suppressed, and the amount of NOx stored in the entire NOx storage catalyst can be sufficiently reduced while suppressing the emissions of HC and CO by learning the rich continuation time. According to a third aspect of the present invention, in the NOx reduction process control, the rich level of the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture is maximized at the start of the control, and thereafter the control is gradually reduced. The correction is a learning correction of a maximum rich level given at the start of the control, and the learning correction of the rich continuation time is a learning correction of a decreasing speed of the rich level.
【００１４】かかる構成によると、ＮＯｘ還元処理制御
の開始時に与える最大のリッチレベルをリッチレベル学
習によって学習補正し、その後リッチレベルを減少する
速度をリッチ継続時間の学習によって学習補正する。こ
れにより、最大リッチレベルが適正値に学習補正される
ことによってリッチスパイク開始時のＮＯｘ排出量を抑
制しつつＨＣ，ＣＯの排出量も抑制され、リッチレベル
の減少速度の学習補正によりリッチ継続時間が適正値に
学習補正されることによってＨＣ，ＣＯの排出を抑制し
ながらＮＯｘ吸蔵触媒全体に吸蔵されたＮＯｘ量を十分
に還元処理することができる。According to this configuration, the maximum rich level given at the start of the NOx reduction processing control is learned and corrected by rich level learning, and then the speed at which the rich level is reduced is learned and corrected by learning the rich continuation time. As a result, the maximum rich level is learned and corrected to an appropriate value, so that the NOx emissions at the start of the rich spike are suppressed and the HC and CO emissions are also suppressed. Is learned and corrected to an appropriate value, the amount of NOx stored in the entire NOx storage catalyst can be sufficiently reduced while suppressing the emission of HC and CO.
【００１５】また、請求項４に係る発明は、前記ＮＯｘ
吸蔵触媒下流の排気空燃比の検出は、排気空燃比を連続
的に検出するものであり、検出された排気空燃比のリッ
チ状態のピーク値に基づいてリッチレベルの学習補正を
行うと共に、検出された排気空燃比と設定スライスレベ
ルとを比較して検出したリッチに維持されている時間を
計測し、該計測値に基づいてリッチ継続時間を学習補正
することを特徴とする。Further, the invention according to claim 4 is characterized in that the NOx
The detection of the exhaust air-fuel ratio downstream of the storage catalyst continuously detects the exhaust air-fuel ratio, and performs the learning correction of the rich level based on the detected peak value of the rich state of the exhaust air-fuel ratio. The exhaust air-fuel ratio is compared with the set slice level to measure the rich maintenance time detected, and the rich continuation time is learned and corrected based on the measured value.
【００１６】かかる構成によると、検出された排気空燃
比のリッチ状態のピーク値に基づいてリッチレベルの学
習補正を行うと共に、リッチ状態検出用に設定されたス
ライスレベルと比較することにより、リッチ状態を検出
しつつこの状態に維持されている時間を計測し、該計測
値に基づいてリッチ継続時間を学習補正する。これによ
り、リッチ状態のピーク値とリッチ状態維持時間とを高
精度に検出してリッチレベルとリッチ継続時間とを高精
度に学習補正することができる。According to this configuration, the rich level learning correction is performed based on the detected peak value of the rich state of the exhaust air-fuel ratio, and the rich level is compared with the slice level set for rich state detection. , The time that is maintained in this state is measured, and the rich continuation time is learned and corrected based on the measured value. Thus, the rich state peak value and the rich state maintaining time can be detected with high accuracy, and the rich level and the rich continuation time can be learned and corrected with high accuracy.
【００１７】また、請求項５に係る発明は、前記ＮＯｘ
の還元処理制御は、制御開始時に燃焼混合気の空燃比の
リッチレベルを最大とし、その後所定レベルに減少して
所定時間継続する制御であり、前記リッチレベルの学習
補正は、前記制御開始時に与える最大リッチレベルの学
習補正であり、前記リッチ継続時間の学習補正は、前記
所定レベルで継続する時間の学習補正であることを特徴
とする。Further, the invention according to claim 5 is characterized in that the NOx
Is a control in which the rich level of the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture is maximized at the start of the control, then reduced to a predetermined level and continued for a predetermined time, and the learning correction of the rich level is given at the start of the control. It is a learning correction of a maximum rich level, and the learning correction of the rich continuation time is a learning correction of a time continuing at the predetermined level.
【００１８】かかる構成によると、ＮＯｘ還元処理制御
の開始時に与える最大のリッチレベルをリッチレベル学
習によって学習補正し、その後所定レベルで継続する時
間をリッチ継続時間の学習によって学習補正する。これ
により、最大リッチレベルが適正値に学習補正されるこ
とによってリッチスパイク開始時のＮＯｘ排出量を抑制
しつつＨＣ，ＣＯの排出量も抑制され、所定レベルで継
続する時間の学習補正によりリッチ継続時間が適正値に
学習補正されることによってＨＣ，ＣＯの排出を抑制し
ながらＮＯｘ吸蔵触媒全体に吸蔵されたＮＯｘ量を十分
に還元処理することができる。According to this configuration, the maximum rich level provided at the start of the NOx reduction processing control is learned and corrected by rich level learning, and the time that continues at a predetermined level is learned and corrected by learning of the rich continuation time. As a result, the maximum rich level is learned and corrected to an appropriate value, so that the amount of HC and CO emissions is suppressed while the amount of NOx emitted at the start of the rich spike is suppressed. Since the time is learned and corrected to an appropriate value, the amount of NOx stored in the entire NOx storage catalyst can be sufficiently reduced while suppressing the emission of HC and CO.
【００１９】また、請求項６に係る発明は、前記ＮＯｘ
吸蔵触媒下流の排気空燃比の検出は、排気空燃比を連続
的に検出するものであり、設定されたスライスレベルと
前記検出された排気空燃比とを比較して検出したリッチ
に維持されている時間を計測し、該計測値に基づいてリ
ッチレベルとリッチ継続時間の学習補正を行うことを特
徴とする。Further, the invention according to claim 6 is characterized in that the NOx
The detection of the exhaust air-fuel ratio downstream of the storage catalyst is to continuously detect the exhaust air-fuel ratio, and is maintained at the rich detected by comparing the set slice level with the detected exhaust air-fuel ratio. It is characterized in that time is measured and learning correction of the rich level and the rich continuation time is performed based on the measured value.
【００２０】かかる構成によると、前記ＮＯｘ還元処理
制御開始時に燃焼混合気の空燃比のリッチレベルを最大
とし、その後所定レベルに減少して所定時間継続する制
御をにおいて、排気空燃比がリッチに維持されている時
間に基づいてリッチレベルとリッチ継続時間の学習補正
を行う。これにより、リッチ維持時間のみに基づいてリ
ッチレベルとリッチ継続時間の学習補正を同時に行え
る。According to this configuration, the exhaust air-fuel ratio is maintained rich in the control in which the rich level of the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture is maximized at the start of the NOx reduction processing control, and thereafter, is reduced to a predetermined level and continued for a predetermined time. The learning correction of the rich level and the rich continuation time is performed based on the set time. Thereby, the learning correction of the rich level and the rich continuation time can be simultaneously performed based only on the rich maintaining time.
【００２１】また、請求項７に係る発明は、前記ＮＯｘ
吸蔵触媒下流の排気空燃比の検出は、排気空燃比が理論
空燃比よりリッチかリーンかをオンオフ的に検出するも
のであり、前記排気空燃比の検出値がリッチに維持され
ている時間を計測し、該計測値に基づいてリッチレベル
とリッチ継続時間の学習補正を行うことを特徴とする。Further, the invention according to claim 7 is characterized in that the NOx
The detection of the exhaust air-fuel ratio downstream of the storage catalyst detects whether the exhaust air-fuel ratio is richer or leaner than the stoichiometric air-fuel ratio on / off, and measures the time during which the detected value of the exhaust air-fuel ratio is maintained rich. Then, the learning correction of the rich level and the rich continuation time is performed based on the measured value.
【００２２】かかる構成によると、安価なストイキ型空
燃比センサを使用して、検出された排気空燃比がリッチ
に維持されている時間に基づいてリッチレベルとリッチ
継続時間の学習補正を同時に行うことができる。また、
請求項８に係る発明は、前記リッチレベルとリッチ継続
時間との学習補正は、機関の運転状態に応じた領域毎に
行うことを特徴とする。According to this configuration, the learning correction of the rich level and the rich continuation time are simultaneously performed based on the time during which the detected exhaust air-fuel ratio is maintained rich, using the inexpensive stoichiometric air-fuel ratio sensor. Can be. Also,
The invention according to claim 8 is characterized in that the learning correction of the rich level and the rich continuation time is performed for each region according to the operating state of the engine.
【００２３】かかる構成によると、リッチレベルとリッ
チ継続時間との学習補正を、そのときの機関の運転状態
に応じた領域毎に行う。これにより、機関の運転状態に
よって異なるＮＯｘ吸蔵触媒へのＮＯｘ吸蔵量に応じた
領域毎に別々学習が行われるため、高精度な学習を行え
る。また、請求項９に係る発明は、前記機関の運転状態
に応じた領域は、学習補正前のリーン継続時間によって
区分された領域であることを特徴とする。According to this configuration, the learning correction of the rich level and the rich continuation time is performed for each region according to the operating state of the engine at that time. Accordingly, since the learning is performed separately for each region according to the NOx storage amount in the NOx storage catalyst that differs depending on the operation state of the engine, highly accurate learning can be performed. The invention according to claim 9 is characterized in that the area according to the operating state of the engine is an area divided by a lean continuation time before learning correction.
【００２４】かかる構成によると、リッチレベルとリッ
チ継続時間との学習補正を、学習補正前のリーン継続時
間によって区分された領域毎に行う。これにより、リー
ン継続時間によって異なるＮＯｘ吸蔵触媒へのＮＯｘ吸
蔵量に応じた領域毎に別々学習が行われるため、高精度
な学習を行える。また、請求項10に係る発明は、前記機
関の運転状態に応じた領域は、学習補正前の機関運転状
態によって推定されるＮＯｘ吸蔵触媒へのＮＯｘ吸蔵量
により区分された領域であることを特徴とする。According to this configuration, the learning correction of the rich level and the rich continuation time is performed for each area divided by the lean continuation time before the learning correction. Thereby, since the learning is performed separately for each region according to the NOx storage amount in the NOx storage catalyst that differs depending on the lean continuation time, highly accurate learning can be performed. The invention according to claim 10 is characterized in that the area according to the operating state of the engine is an area divided by the NOx storage amount in the NOx storage catalyst estimated based on the engine operating state before learning correction. And
【００２５】かかる構成によると、リッチレベルとリッ
チ継続時間との学習補正を、学習補正前の機関運転状態
によって推定されるＮＯｘ吸蔵触媒へのＮＯｘ吸蔵量に
より区分された領域毎に行う。これにより、学習補正前
の機関運転状態によって異なるＮＯｘ吸蔵触媒へのＮＯ
ｘ吸蔵量を高精度で推定しつつ、該推定されたＮＯｘ吸
蔵量領域毎に別々学習が行われるため、より高精度な学
習を行える。According to this configuration, the learning correction of the rich level and the rich continuation time is performed for each area divided by the NOx storage amount in the NOx storage catalyst estimated based on the engine operation state before the learning correction. As a result, NO to the NOx storage catalyst that differs depending on the engine operating state before the learning correction is performed.
Since the learning is performed separately for each of the estimated NOx storage amount regions while estimating the x storage amount with high accuracy, more accurate learning can be performed.
【００２６】また、請求項11に係る発明は、前記リッチ
レベルとリッチ継続時間とに上下限値を設定したことを
特徴とする。かかる構成によると、リッチレベルとリッ
チ継続時間とが、それぞれの上下限値により制限され
る。The invention according to claim 11 is characterized in that upper and lower limits are set for the rich level and the rich continuation time. According to such a configuration, the rich level and the rich continuation time are limited by the upper and lower limits.
【００２７】これにより、失火，燃費やトルク変動等の
機関の運転への影響を回避しつつＮＯｘ還元処理を行う
ことができる。As a result, the NOx reduction process can be performed while avoiding the influence on the operation of the engine such as misfire, fuel consumption and torque fluctuation.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図２は、第１の実施の形態における内燃機関のシ
ステム構成を示す図であり、機関１には、スロットル弁
２で計量された空気が吸引され、燃料噴射弁３から噴射
される燃料と前記吸入空気とが混合して混合気が形成さ
れる。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of the internal combustion engine according to the first embodiment. In the engine 1, air measured by a throttle valve 2 is sucked, and the fuel injected from a fuel injection valve 3 and the fuel The mixture with the intake air forms an air-fuel mixture.
【００２９】前記燃料噴射弁３は、吸気ポート部分に燃
料を噴射するものであってもよいし、また、燃焼室内に
直接燃料を噴射するものであっても良い。前記混合気
は、点火栓４による火花点火によって着火燃焼し、燃焼
排気は、排０気通路９に介装されたＮＯｘ吸蔵触媒５で
浄化された後に大気中に排出される。The fuel injection valve 3 may be one that injects fuel into the intake port or one that directly injects fuel into the combustion chamber. The air-fuel mixture is ignited and burned by spark ignition by the spark plug 4, and the combustion exhaust gas is purified by the NOx storage catalyst 5 provided in the exhaust gas passage 9 and then discharged to the atmosphere.
【００３０】前記ＮＯｘ吸蔵触媒５は、排気空燃比がリ
ーンであるときに排気中のＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比
が理論空燃比又はリッチであるときに前記吸蔵したＮＯ
ｘを放出して三元触媒層で還元処理する触媒（ＮＯｘ吸
蔵型三元触媒）である。また、前記ＮＯｘ吸蔵触媒５よ
り上流の排気通路部分に、小容量で活性を早めて始動時
の排気浄化性能を向上させるための三元触媒で構成され
たライトオフ触媒21が設けられる。The NOx storage catalyst 5 stores NOx in the exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is lean, and stores the NOx when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric or rich.
This is a catalyst (NOx storage type three-way catalyst) that releases x and performs a reduction treatment in the three-way catalyst layer. In addition, a light-off catalyst 21 composed of a three-way catalyst is provided in the exhaust passage portion upstream of the NOx storage catalyst 5 to enhance the exhaust gas purifying performance at the time of starting by promoting the activity with a small capacity.
【００３１】前記燃料噴射弁３による噴射時期，噴射
量、及び、点火栓４による点火時期等を制御するコント
ロールユニット６はマイクロコンピュータを含んで構成
され、各種センサからの検出信号に基づく演算処理によ
って、前記燃料噴射弁３に対して燃料噴射信号（噴射パ
ルス信号）を出力し、点火栓４（パワートランジスタ）
に対しては点火信号を出力する。The control unit 6 for controlling the injection timing and the injection amount of the fuel injection valve 3 and the ignition timing of the ignition plug 4 includes a microcomputer, and performs arithmetic processing based on detection signals from various sensors. A fuel injection signal (injection pulse signal) is output to the fuel injection valve 3, and an ignition plug 4 (power transistor) is output.
, An ignition signal is output.
【００３２】前記燃料噴射信号の演算においては、運転
条件に応じて目標空燃比を決定し、該目標空燃比の混合
気が形成されるように燃料噴射量（噴射パルス幅）が演
算されるが、前記目標空燃比として理論空燃比よりもリ
ーンである空燃比が設定される構成となっている。前記
各種センサとしては、機関１の吸入空気流量を検出する
エアフローメータ７、前記スロットル弁２の開度を検出
するスロットルセンサ８、前記ＮＯｘ吸蔵触媒５の上流
側の排気通路９に配置されて排気空燃比を検出する第１
空燃比センサ10、前記ＮＯｘ吸蔵触媒５の下流側の排気
通路９に配置されて排気空燃比を検出して本発明に係る
ＮＯｘ還元処理制御を行うための第２空燃比センサ11な
どが設けられる他、コントロールユニット６にはクラン
ク角センサ（図示せず) からの回転信号や水温センサ12
からの水温信号などが入力される。In the calculation of the fuel injection signal, a target air-fuel ratio is determined according to operating conditions, and a fuel injection amount (injection pulse width) is calculated so that a mixture of the target air-fuel ratio is formed. An air-fuel ratio that is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio is set as the target air-fuel ratio. The various sensors include an air flow meter 7 for detecting an intake air flow rate of the engine 1, a throttle sensor 8 for detecting an opening degree of the throttle valve 2, and an exhaust gas which is disposed in an exhaust passage 9 upstream of the NOx storage catalyst 5. First to detect air-fuel ratio
An air-fuel ratio sensor 10, a second air-fuel ratio sensor 11 disposed in the exhaust passage 9 on the downstream side of the NOx storage catalyst 5 for detecting the exhaust air-fuel ratio and performing the NOx reduction processing control according to the present invention are provided. In addition, the control unit 6 includes a rotation signal from a crank angle sensor (not shown) and a water temperature sensor 12.
And the like are input.
【００３３】前記第１空燃比センサ10は、排気中の酸素
濃度に基づいて排気空燃比を検出するセンサであり、理
論空燃比のみを検出するストイキセンサであっても良い
し、また、排気空燃比を広域に検出できる広域空燃比セ
ンサであっても良い。また、第２空燃比センサ11は、本
実施の形態では排気空燃比を広域に検出できる広域空燃
比センサとする。The first air-fuel ratio sensor 10 is a sensor for detecting the exhaust air-fuel ratio based on the oxygen concentration in the exhaust gas, and may be a stoichiometric sensor for detecting only the stoichiometric air-fuel ratio. A wide area air-fuel ratio sensor that can detect the fuel ratio over a wide area may be used. In the present embodiment, the second air-fuel ratio sensor 11 is a wide-range air-fuel ratio sensor capable of detecting the exhaust air-fuel ratio in a wide range.
【００３４】前記コントロールユニット６は、通常は、
前記第１空燃比センサ10で検出される排気空燃比を目標
空燃比に近づけるように、前記燃料噴射量を補正するた
めの空燃比フィードバック補正係数αを、例えば比例積
分制御等により設定する。一方、ＮＯｘ還元処理制御時
には前記第２空燃比センサ11を用いてＮＯｘ吸蔵触媒５
下流の排気空燃比を検出しつつ該制御の学習補正を行う
ようになっており、かかる学習補正に相当する制御の様
子を図３のフローチャートに示してある。また、前記フ
ローチャートに従った制御の特性を図４のタイムチャー
ト（本第１の実施の形態は実線で示す) に示してある。The control unit 6 is usually
An air-fuel ratio feedback correction coefficient α for correcting the fuel injection amount is set by, for example, proportional integral control so that the exhaust air-fuel ratio detected by the first air-fuel ratio sensor 10 approaches the target air-fuel ratio. On the other hand, during the NOx reduction processing control, the NOx storage catalyst 5 is used by using the second air-fuel ratio sensor 11.
The learning correction of the control is performed while detecting the downstream exhaust air-fuel ratio, and the state of the control corresponding to the learning correction is shown in the flowchart of FIG. The characteristics of the control according to the flowchart are shown in the time chart of FIG. 4 (the first embodiment is shown by a solid line).
【００３５】図３のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ１（図中にはＳ１と記してある。以下同様）で
は、ＮＯｘ還元処理制御の成立を示すフラグＦＲＳを判
別することで、該制御条件の成立の有無を判断する。前
記ＮＯｘ吸蔵触媒５は、排気空燃比がリーンであるとき
に排気中のＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比が理論空燃比又
はリッチであるときに前記吸蔵したＮＯｘを放出するも
のであるから、目標空燃比がリーンから理論空燃比又は
リッチに切り換えられたときに空燃比をリッチ化する本
制御を行うのが、運転への違和感が無く好ましい。した
がって、該条件となったときに前記フラグＦＲＳを１に
セットし、該リッチ化制御を終了したときにフラグＦＲ
Ｓを０にリセットする。In the flowchart of FIG. 3, first, in step 1 (indicated as S1 in the figure, the same applies hereinafter), a flag FRS indicating the establishment of the NOx reduction processing control is determined to determine whether the control condition is satisfied. Is determined. The NOx storage catalyst 5 stores NOx in the exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is lean, and releases the stored NOx when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric or rich. It is preferable to perform the main control for enriching the air-fuel ratio when the air-fuel ratio is switched from lean to the stoichiometric air-fuel ratio or rich because there is no uncomfortable feeling in driving. Therefore, when the condition is satisfied, the flag FRS is set to 1, and when the enrichment control is completed, the flag FRS is set.
Reset S to zero.
【００３６】但し、目標空燃比のリーンから理論空燃比
又はリッチへの切り換えは、運転条件（加速，負荷・回
転の変化）によって行われる他、本来目標空燃比として
リーン空燃比が設定される条件下であっても、ＮＯｘ吸
蔵触媒５におけるＮＯｘ吸蔵量が限界量に達していると
推定されるときには、一時的にリッチ制御が行われる設
定となっており、このＮＯｘ処理のための一時的なリッ
チ制御への切り換えも含むものである。However, the switching of the target air-fuel ratio from lean to the stoichiometric air-fuel ratio or rich is performed in accordance with operating conditions (acceleration, changes in load / rotation), and conditions under which the lean air-fuel ratio is originally set as the target air-fuel ratio. Even if it is below, when it is estimated that the NOx storage amount in the NOx storage catalyst 5 has reached the limit amount, the setting is such that the rich control is temporarily performed. This includes switching to rich control.
【００３７】目標空燃比のリーンから理論空燃比又はリ
ッチへの切り換えが行われて前記フラグＦＲＳに１がセ
ットされると、ステップ２へ進み、本制御の開始に当た
り各変数を初期化する。例えば、後述する第２空燃比セ
ンサ11によるリッチ判定用フラグＦＳを０にリセットす
ると共に、後述の最小値ＶＲmin,カウンタＣＴＲを０に
リセットする。When the target air-fuel ratio is switched from lean to the stoichiometric air-fuel ratio or rich and the flag FRS is set to 1, the routine proceeds to step 2, where each variable is initialized at the start of this control. For example, a later-described rich determination flag FS by the second air-fuel ratio sensor 11 is reset to 0, and a later-described minimum value VRmin and counter CTR are reset to 0.
【００３８】ステップ３では、本制御により得られコン
トロール６を構成するマイクロコンピュータのＲＡＭに
記憶されたリッチレベル学習値ＬＲsk(i) とリッチ継続
時間学習値ＬＩα(i) を参照する。ここで、リッチレベ
ル学習値ＬＲsk(i) は、本制御開始時に与える最大のリ
ッチレベルの学習値である。また、リッチ継続時間学習
値ＬＩα(i) はリッチを継続する時間の学習であるが、
本実施の形態では前記最大のリッチレベルからリッチレ
ベルを減少する微分制御を行い、この減少速度つまり微
分値によってリッチ状態維持時間が決まるので、該微分
値を学習して得られる学習値である。In step 3, the rich level learning value LRsk (i) and the rich continuation time learning value LIα (i) stored in the RAM of the microcomputer constituting the control 6 obtained by this control are referred to. Here, the rich level learning value LRsk (i) is the maximum rich level learning value given at the start of this control. Further, the rich continuation time learning value LIα (i) is learning of the time to continue the rich,
In the present embodiment, the differential control for decreasing the rich level from the maximum rich level is performed, and the rich state maintaining time is determined by the decreasing speed, that is, the differential value. Therefore, the differential value is a learning value obtained by learning the differential value.
【００３９】また、該学習は、学習開始時におけるＮＯ
ｘ吸蔵触媒５へのＮＯｘ吸蔵量に応じて区分された領域
ｉ毎に行う。例えば、該学習前のリーン継続時間を計測
しておき、継続時間領域ｉ毎に学習を行う。このように
すれば、学習精度が向上する。あるいは、学習前の運転
状態からＮＯｘ排出積算値を推定してＮＯｘ吸蔵量を推
定し、該推定ＮＯｘ吸蔵量に応じて区分した領域ｉ毎に
行うようにしてもよく、推定演算を要する代わりに学習
精度がより向上する。The learning is performed at the time of starting the learning.
This is performed for each of the regions i divided according to the amount of NOx stored in the x storage catalyst 5. For example, the lean continuation time before the learning is measured, and learning is performed for each continuation time region i. By doing so, the learning accuracy is improved. Alternatively, the NOx emission integrated value may be estimated from the operating state before learning to estimate the NOx storage amount, and the estimation may be performed for each area i divided according to the estimated NOx storage amount. Learning accuracy is further improved.
【００４０】ステップ４では、同じく本制御に使用する
リッチレベル基本量ＫＮａ(i) とリッチ継続時間基本量
Ｉα(i) をＲＯＭから参照する。該リッチレベル基本量
ＫＮａ(i) とリッチ継続時間基本量Ｉα(i) も前記学習
を行うリーン継続時間や推定ＮＯｘ吸蔵量に応じて区分
された領域毎に設定してあり、対応する領域に設定され
たものを参照する。これら基本量ＫＮａ(i),Ｉα(i) の
具体的な特性を図５に示す。リッチレベル基本量ＫＮａ
(i) は、リーン継続時間又は推定ＮＯｘ吸蔵量ｉが大き
いときほどＮＯｘ吸蔵量が多く初期に脱離するＮＯｘ量
も増大するので、基本量ＫＮａ(i) を大きい値に設定す
るが、失火の発生等燃焼性を考慮して上限を設定してい
る。また、リッチ維持時間基本量Ｉα(i) は、リーン継
続時間又は推定ＮＯｘ吸蔵量ｉが大きくＮＯｘ吸蔵量が
多いときほど、該吸蔵されたＮＯｘ量を完全に還元処理
するためにリッチ継続時間を長引かせる必要があるの
で、減少方向の微分値である基本量Ｉα(i) を小さい値
に設定してある。In step 4, the rich level basic amount KNa (i) and the rich continuation time basic amount Iα (i) also used in this control are referred to from the ROM. The rich level basic amount KNa (i) and the rich continuation time basic amount Iα (i) are also set for each region classified according to the lean continuation time for performing the learning and the estimated NOx occlusion amount. Refer to the set one. FIG. 5 shows specific characteristics of these basic amounts KNa (i) and Iα (i). Rich level basic amount KNa
(i) sets the basic amount KNa (i) to a large value because the larger the lean continuation time or the estimated NOx storage amount i, the larger the NOx storage amount and the larger the amount of NOx desorbed at the beginning. The upper limit is set in consideration of the flammability such as generation of odor. In addition, the rich maintaining time basic amount Iα (i) is set such that the rich continuation time for completely reducing the stored NOx amount decreases as the lean continuation time or the estimated NOx storage amount i increases and the NOx storage amount increases. Since it is necessary to prolong it, the basic quantity Iα (i), which is a differential value in the decreasing direction, is set to a small value.
【００４１】ステップ５では、前記参照した基本量と学
習値とに基づいて次式により、リッチレベル制御量αsk
とリッチ継続時間制御量Ｉαskとを算出する。 αsk＝ＫＮａ(i) ＋ＬＲsk(i) Ｉαsk＝Ｉα(i) ＋ＬＩα(i) また、前記算出したリッチレベル制御量αskとリッチ継
続時間制御量Ｉαskとを、それぞれ設定した上下限値と
比較し、これら上下限値によって制限する。これによ
り、失火や燃費、トルク変動等の運転への影響を回避し
つつ、ＮＯｘ還元処理制御を行える。In step 5, the rich level control amount αsk is calculated by the following equation based on the basic amount and the learning value referred to above.
And the rich continuation time control amount Iαsk. αsk = KNa (i) + LRsk (i) Iαsk = Iα (i) + LIα (i) Further, the calculated rich level control amount αsk and rich continuation time control amount Iαsk are compared with the set upper and lower limit values, respectively, It is limited by these upper and lower limits. As a result, the NOx reduction process control can be performed while avoiding the influence of misfire, fuel consumption, torque fluctuation, and the like on the operation.
【００４２】ステップ６では、最終的に算出された今回
のリッチ制御量αskを出力する。このリッチ制御量αsk
は、基本燃料噴射量Ｔｐに乗じられる空燃比補正係数と
して設定される。なお、前記ステップ５から最初にステ
ップ６に進んだ制御の開始時は、ステップ５で算出され
たリッチレベル制御量αskが、最大の初期値として出力
される。In step 6, the final calculated rich control amount αsk is output. This rich control amount αsk
Is set as an air-fuel ratio correction coefficient by which the basic fuel injection amount Tp is multiplied. When the control first proceeds from step 5 to step 6, the rich level control amount αsk calculated in step 5 is output as the maximum initial value.
【００４３】ステップ７では、今回のリッチ制御量αsk
の値がストイキ（理論空燃比) 制御時の相当値である10
0 ％を超えているか否かを判定する。リッチ制御量αsk
が100 ％を超えている場合には、ステップ８へ進んで次
式のように前記リッチ制御量αskから現在算出されてい
る最新のリッチ継続時間制御量Ｉαskを減算した値を、
次回出力するリッチ制御量αskとして更新した後、ステ
ップ９へ進む。In step 7, the current rich control amount αsk
Is the equivalent value during stoichiometric (stoichiometric air-fuel ratio) control10
It is determined whether it exceeds 0%. Rich control amount αsk
Is greater than 100%, the routine proceeds to step 8, where the value obtained by subtracting the latest rich duration control amount Iαsk currently calculated from the rich control amount αsk as shown in the following equation is used.
After updating as the rich control amount αsk to be output next time, the process proceeds to step 9.
【００４４】αsk＝αsk−Ｉαsk また、ステップ７の判定でリッチ制御量αskが100 ％以
下と判定されたときは、ステップ８をジャンプしてステ
ップ９へ進む。ステップ９では、前記リッチ判定用フラ
グＦＳの値が０であるか否か、つまり現在リッチと判定
されているか否かを判定する。Αsk = αsk-Iαsk If the rich control amount αsk is determined to be 100% or less in the determination in step 7, the process jumps from step 8 and proceeds to step 9. In step 9, it is determined whether or not the value of the rich determination flag FS is 0, that is, whether or not the rich determination flag FS is currently determined to be rich.
【００４５】そして、ＦＳ＝０と判定されたときはステ
ップ10へ進み、前記第２空燃比センサ11の出力値ＶＲＯ
２が、リッチ判定用のスライスレベルＳＲを下回ったか
否かを判定する。ここで、前記スライスレベルＳＲの値
は、ストイキ相当の値よりややリッチ側の値に設定され
ている。前記ステップ10で前記出力値ＶＲＯ２がスライ
スレベルＳＲ以上と判定された場合は、ＮＯｘ吸蔵触媒
５下流の排気空燃比がまだリッチ化されていない状態で
あり、このときは後述するリッチ維持時間の計測を行う
ことなくステップ６へ戻って上記同様の制御を繰り返
す。When it is determined that FS = 0, the routine proceeds to step 10, where the output value VRO of the second air-fuel ratio sensor 11 is
2 is lower than the slice level SR for rich determination. Here, the value of the slice level SR is set to a value slightly richer than a value corresponding to stoichiometry. If it is determined in step 10 that the output value VRO2 is equal to or higher than the slice level SR, it means that the exhaust air-fuel ratio downstream of the NOx storage catalyst 5 has not been enriched yet. Without returning to step 6, the same control as above is repeated.
【００４６】また、ステップ10で前記出力値ＶＲＯ２が
スライスレベルＳＲを下回ったと判定されたときは、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒５下流の排気空燃比がリッチになったと判
断してステップ11へ進み、前記リッチ判定フラグＦＳを
１にセットしたのち、ステップ12へ進み、の該リッチ維
持時間を計測するカウンタの値ＣＴＲを所定量Ｔｄだけ
カウントアップする。即ち、このステップ12により、Ｎ
Ｏｘ吸蔵触媒５下流の排気空燃比がリッチに維持されて
いる時間が計測される。If it is determined in step 10 that the output value VRO2 has fallen below the slice level SR, N
When it is determined that the exhaust air-fuel ratio downstream of the Ox storage catalyst 5 has become rich, the process proceeds to step 11, where the rich determination flag FS is set to 1, and then to step 12, the value of a counter for measuring the rich maintenance time The CTR is counted up by a predetermined amount Td. That is, by this step 12, N
The time during which the exhaust air-fuel ratio downstream of the Ox storage catalyst 5 is maintained rich is measured.
【００４７】次いでステップ13では、前記第２空燃比セ
ンサ11の出力値ＶＲＯ２が最小値ＶＲmin を下回ったか
否かを判定する。ここで、前記最小値ＶＲmin には初期
値が設定されるが、当該判定結果に応じて書き換えられ
る。即ち、該ステップ13でＶＲＯ２＜ＶＲmin と判定さ
れるとステップ14へ進んで該出力値ＶＲＯ２によって最
小値ＶＲmin が書き換え更新される。これにより、出力
値ＶＲＯ２の最小値が常に更新記憶される。Next, at step 13, it is determined whether or not the output value VRO2 of the second air-fuel ratio sensor 11 has fallen below a minimum value VRmin. Here, an initial value is set for the minimum value VRmin, but is rewritten according to the determination result. That is, if it is determined in step 13 that VRO2 <VRmin, the routine proceeds to step 14, where the minimum value VRmin is rewritten and updated by the output value VRO2. Thus, the minimum value of the output value VRO2 is constantly updated and stored.
【００４８】次にステップ15へ進み、第２空燃比センサ
11の出力値ＶＲＯ２が前記スライスレベルＳＲ以上とな
ったか否かを判定し、ＳＲを下回るリッチ状態に維持さ
れている場合はステップ６へ戻って前記制御を繰り返
す。この場合、リッチ判定が継続しており、ステップ９
でフラグＦＳの値が１になっているので、再度の判定を
行うことなくステップ12へジャンプする。Next, the routine proceeds to step 15, where the second air-fuel ratio sensor
It is determined whether or not the output value VRO2 of 11 is equal to or higher than the slice level SR. If the output value VRO2 is maintained in a rich state below SR, the process returns to step 6 and the control is repeated. In this case, the rich determination is continuing, and step 9
Since the value of the flag FS is 1, the process jumps to step 12 without performing the determination again.
【００４９】このように空燃比がリーン側に近づいて、
第２空燃比センサ11の出力ＶＲＯ２がスライスレベルＳ
Ｒ以上になった、つまりリッチ状態から外れたと判定さ
れたときに、ステップ16へ進んで前記ステップ14で最後
に書き換え更新された最小値ＶＲmin をリッチ状態のピ
ーク値ＲＰとしてセットし、さらにステップ17へ進んで
前記リッチ状態維持時間を計測するカウンタの現在の値
ＣＴＲをリッチ状態維持時間ＴＲとしてセットする。As described above, when the air-fuel ratio approaches the lean side,
The output VRO2 of the second air-fuel ratio sensor 11 is the slice level S
If it is determined that the value has exceeded R, that is, if it is determined that the state has deviated from the rich state, the process proceeds to step 16 and the minimum value VRmin lastly rewritten and updated in step 14 is set as the peak value RP in the rich state. Then, the current value CTR of the counter for measuring the rich state maintaining time is set as the rich state maintaining time TR.
【００５０】そして、ステップ18では、上記のようにし
て求められたリッチ状態のピーク値ＲＰと、リッチ状態
維持時間ＴＲとに基づいて、それぞれリッチレベルの学
習とリッチ継続時間の学習とを行う。具体的には、以下
のようにして前記リッチレベル学習値ＬＲsk(i) 、リッ
チ継続時間学習値Ｉα(i) を演算更新する。まず、リッ
チレベル学習値ＬＲsk(i) については、図６に示すよう
にリッチピーク値ＲＰが大きくなるとＮＯｘ排出量が増
大し、小さくなるとＨＣ（及びＣＯ) 排出量が増大する
ので、これらが共に基準値以下となる要求範囲を設定す
る。そして、リッチピーク値ＲＰが前記要求範囲にある
ときには、学習値ＬＲsk(i)を現状に維持するが、リッ
チピーク値ＲＰが前記要求範囲より小さい場合は、ＲＰ
を増大するようにリッチレベルＲskを増大するべく学習
値ＬＲsk(i) を増加し、前記要求範囲より大きい場合
は、ＲＰが減少するようにリッチレベルＲskを減少する
べく学習値ＬＲsk(i) を減少する。In step 18, learning of the rich level and learning of the rich continuation time are performed based on the rich state peak value RP and the rich state maintaining time TR obtained as described above. Specifically, the rich level learning value LRsk (i) and the rich continuation time learning value Iα (i) are calculated and updated as follows. First, regarding the rich level learning value LRsk (i), as shown in FIG. 6, when the rich peak value RP increases, the NOx emission increases, and when the rich peak value RP decreases, the HC (and CO) emission increases. Set the required range below the reference value. When the rich peak value RP is within the required range, the learning value LRsk (i) is maintained at the current state.
The learning value LRsk (i) is increased to increase the rich level Rsk so as to increase the learning value LRsk (i). When the learning value LRsk (i) is larger than the required range, the learning value LRsk (i) is decreased to decrease the rich level Rsk so that the RP decreases. Decrease.
【００５１】上記の学習を、例えば、図７に示したよう
に設定した学習補正値ＨＬＲsk(i)を用いて次式により
行う。 ＬＲsk(i) ＝ＬＲsk(i) ＋ＨＬＲsk(i) 一方、リッチ継続時間学習値Ｉα(i) については、図８
に示すようにリッチ状態維持時間ＴＲが大きくなるとＨ
Ｃ（及びＣＯ) 排出量が増大し、小さくなるとＮＯｘ排
出量が増大するので、前記同様にこれらが共に基準値以
下となるリッチ状態維持時間ＴＲの時間範囲を設定す
る。そして、リッチ状態維持時間ＴＲが前記時間範囲に
あるときには、学習値ＬＩα(i) を現状に維持するが、
リッチ状態維持時間ＴＲが前記時間範囲より大きい場合
は、ＴＲが減少するようにリッチレベルの減少速度を増
大するべく学習値ＬＩα(i) を増加し、前記時間範囲よ
り小さい場合は、ＴＲが増大するようにリッチレベルの
減少速度を減少するべく学習値ＬＩα(i) を減少する。The above learning is performed by the following equation using the learning correction value HLRsk (i) set as shown in FIG. 7, for example. LRsk (i) = LRsk (i) + HLRsk (i) On the other hand, the rich duration learning value Iα (i) is shown in FIG.
When the rich state maintaining time TR becomes longer as shown in FIG.
As the amount of C (and CO) emission increases and decreases, the amount of NOx emission increases. Therefore, the time range of the rich state maintaining time TR in which both of them become equal to or less than the reference value is set as described above. When the rich state maintaining time TR is within the above-mentioned time range, the learning value LIα (i) is maintained at the current state.
When the rich state maintaining time TR is longer than the time range, the learning value LIα (i) is increased to increase the rate of decrease of the rich level so that TR decreases, and when the rich state maintaining time TR is shorter than the time range, TR increases. Thus, the learning value LIα (i) is reduced so as to reduce the rate of decrease of the rich level.
【００５２】上記の学習を、例えば、図９に示したよう
に設定した学習補正値ＨＬＩα(i)を用いて次式により
行う。 ＬＩα(i) ＝ＬＩα(i) ＋ＨＬＩα(i) 上記学習値更新後はステップ19へ進み、今回のＮＯｘ還
元処理制御が終了したので、次回のＮＯｘ還元処理制御
開始条件が成立するまで前記フラグＦＲＳの値を０にリ
セットする。The above learning is performed by the following equation using the learning correction value HLIα (i) set as shown in FIG. 9, for example. LIα (i) = LIα (i) + HLIα (i) After the learning value is updated, the process proceeds to step 19, and since the current NOx reduction processing control has been completed, the flag FRS is maintained until the next NOx reduction processing control start condition is satisfied. Is reset to 0.
【００５３】このようにして、リッチレベルとリッチ継
続時間とを学習することにより、図10に示すようにＮＯ
ｘ排出量とＨＣ（及びＣＯ) 排出量とを共に基準以下に
抑制することができる。上記の実施の形態では、リッチ
スパイクの開始時のリッチレベルを最大とし、その後リ
ッチレベルを漸減する制御方式に適用したものを示した
が、リッチスパイク方式としては、初期に最大としたリ
ッチレベルを一律な速度で所定レベルまで減少し、該所
定レベルで所定時間維持するという方式もある。この方
式に本発明を適用した第２の実施の形態におけるリッチ
スパイク学習制御の様子を図11のフローチャートに示し
てある。また、前記フローチャートに従った制御の特性
を図４のタイムチャートに点線で示してある。As described above, by learning the rich level and the rich continuation time, NO as shown in FIG.
Both x emission and HC (and CO) emission can be suppressed below the standard. In the above embodiment, the control method in which the rich level at the start of the rich spike is maximized, and then the rich level is gradually reduced is described. There is also a method in which the speed is reduced to a predetermined level at a uniform speed and is maintained at the predetermined level for a predetermined time. A state of the rich spike learning control in the second embodiment in which the present invention is applied to this method is shown in a flowchart of FIG. Further, the characteristic of the control according to the flowchart is shown by a dotted line in the time chart of FIG.
【００５４】図３において、ステップ21, ステップ22
は、前記第１の実施の形態の図３のステップ１, ステッ
プ２と同様であり、制御条件判別用のフラグＦＲＳの値
を見てＮＯｘ還元処理制御を開始し、各変数を初期化す
る。ステップ23では、ＲＡＭに記憶されたリッチレベル
学習値ＬＲsk(i) とリッチ継続時間学習値ＬＴＲ(i) を
参照する。ここで、リッチレベル学習値ＬＲsk(i)は、
前記第１の実施の形態と同様制御開始時に与える最大の
リッチレベルの学習値である。また、リッチ継続時間学
習値ＬＴＲ(i) はリッチを継続する時間の学習である
が、本実施の形態では前記最大のリッチレベルから一律
の速度で所定レベルまで減少した後、該所定レベルを所
定時間継続する制御を行い、この所定レベルの継続時間
によってリッチ状態維持時間が決まるので、該継続時間
を学習して得られる学習値である。なお、これら学習値
をリーン継続時間や推定ＮＯｘ吸蔵量に応じて区分され
た領域毎に行うことも同様である。In FIG. 3, step 21, step 22
Is the same as step 1 and step 2 in FIG. 3 of the first embodiment, the NOx reduction process control is started by looking at the value of the control condition determination flag FRS, and each variable is initialized. In step 23, the rich level learning value LRsk (i) and the rich continuation time learning value LTR (i) stored in the RAM are referred to. Here, the rich level learning value LRsk (i) is
This is the maximum rich level learning value given at the start of control, as in the first embodiment. Further, the rich continuation time learning value LTR (i) is learning of the time for continuing the rich operation. In the present embodiment, after decreasing from the maximum rich level to a predetermined level at a uniform speed, the predetermined level is reduced to a predetermined level. Since the control is continued for a certain period of time and the rich state maintaining time is determined by the predetermined level of the duration, it is a learning value obtained by learning the duration. Note that the same applies to the case where these learning values are performed for each area divided according to the lean continuation time and the estimated NOx storage amount.
【００５５】ステップ24では、同様にしてＲＯＭから前
記領域ｉに対応するリッチレベル基本量ＫＮａ(i) とリ
ッチ継続時間基本量ＴＲ(i) をＲＯＭから参照する。Ｔ
Ｒ(i) は領域ｉ毎に設定され、例えばリーン時間が大き
くなるほどＮＯｘ吸蔵量が増大しリッチ継続時間を長引
かせる必要があるので、基本量ＬＲ(i) を大きくなるよ
うに設定してある。At step 24, the rich level basic amount KNa (i) and the rich duration basic amount TR (i) corresponding to the region i are similarly referenced from the ROM. T
R (i) is set for each region i. For example, the base amount LR (i) is set to be large because the longer the lean time, the larger the NOx occlusion amount and the longer the rich continuation time. .
【００５６】ステップ25では、前記参照した基本量と学
習値とに基づいて次式により、リッチレベル制御量αsk
とリッチ継続時間制御量Ｉαskとを算出する。 αsk＝ＫＮａ(i) ＋ＬＲsk(i) ＴＲ(i) ＝ＴＲ(i) ＋ＬＴＲ(i) また、前記算出したリッチレベル制御量αskとリッチ継
続時間制御量Ｉαskとを、上下限値によって制限するこ
とは同様である。In step 25, the rich level control amount αsk is calculated by the following equation based on the reference basic amount and the learning value.
And the rich continuation time control amount Iαsk. αsk = KNa (i) + LRsk (i) TR (i) = TR (i) + LTR (i) Further, the calculated rich level control amount αsk and rich continuation time control amount Iαsk are limited by upper and lower limits. Is similar.
【００５７】ステップ26では、前記ステップ５で算出さ
れた制御開始時に与えられる最大のリッチレベルから後
述するように一律速度で減少されるリッチレベル制御量
αskが所定レベル（一律リッチ化分) α0sk 以上である
か否かを判定し、α0sk 未満と判定された場合はステッ
プ27で一律リッチ化条件判定フラグＦＴＲを１にセット
すると共に、リッチレベル制御量αskを一律リッチ化分
α0sk に固定してからステップ28へ進む。In step 26, the rich level control amount αsk, which is reduced at a uniform speed from the maximum rich level given at the start of the control calculated in step 5 as described later, is equal to or more than a predetermined level (uniformly enriched) α0sk. Is determined, and if it is determined that it is less than α0sk, the uniform enrichment condition determination flag FTR is set to 1 in step 27, and the rich level control amount αsk is fixed to the uniform enrichment α0sk. Proceed to step 28.
【００５８】ステップ28では、後述するようにして計測
された一律リッチ化継続時間のカウント値ＣＴＲ１が前
記ステップ25で算出されたリッチ継続時間ＴＲ(i) 未満
であるか否かを判定し、リッチ継続時間ＴＲ(i) 未満と
判定されたときはステップ29へ進む。ステップ29では、
最終的に算出された今回のリッチ制御量αskを出力す
る。なお、前記ステップ25から最初にステップ26に進ん
だ制御の開始時は、ステップ25で算出されたリッチレベ
ル制御量αskが、最大の初期値として出力される。In step 28, it is determined whether or not the count value CTR1 of the uniform enrichment duration measured as described later is less than the rich duration TR (i) calculated in step 25. When it is determined that the duration is less than the duration TR (i), the process proceeds to step 29. In step 29,
The finally calculated rich control amount αsk is output. Note that when the control first proceeds from step 25 to step 26, the rich level control amount αsk calculated in step 25 is output as the maximum initial value.
【００５９】ステップ30では、前記リッチ制御量αskか
ら一律の減少速度分（微分分) ＩαＣを減算した値を、
次回出力するリッチ制御量αskとして更新する。ステッ
プ31では、前記一律リッチ化条件が成立しているか否か
を前記フラグＦＴＲの値によって判定し、成立時にはス
テップ32へ進んで前記一律リッチ化継続時間計測用のカ
ウンタの値ＣＴＲ１を所定値Ｔｄ分カウントアップして
ステップ33へ進む。In step 30, a value obtained by subtracting a uniform decreasing speed (differential component) IαC from the rich control amount αsk is
Update as the rich control amount αsk to be output next time. In step 31, it is determined whether or not the uniform enrichment condition is satisfied, based on the value of the flag FTR. When the condition is satisfied, the process proceeds to step 32, where the value CTR1 of the uniform enrichment duration measuring counter is set to a predetermined value Td. Count up for minutes and proceed to step 33.
【００６０】ステップ33では、ＮＯｘ吸蔵触媒５下流の
排気空燃比がリッチ状態と判定されたときに１にセット
されるフラグＦＳ２の値を判定する。そして、該フラグ
ＦＳ２の値が上記以外の０であるときはステップ34へ進
んで、第２空燃比センサ11の出力ＶＲＯ２がリッチ判定
用のスライスレベルＳＲ未満になったか否かを判定す
る。In step 33, the value of the flag FS2 set to 1 when the exhaust air-fuel ratio downstream of the NOx storage catalyst 5 is determined to be rich is determined. When the value of the flag FS2 is 0 other than the above, the routine proceeds to step 34, where it is determined whether or not the output VRO2 of the second air-fuel ratio sensor 11 has fallen below the slice level SR for rich determination.
【００６１】ステップ34でＶＲＯ２＜Ｓ２、つまりリッ
チ状態と判定されたときはステップ35へ進んで前記フラ
グＦＳ２の値を１にセットした後、ステップ36へ進んで
該リッチ維持時間計測カウンタのカウント値ＣＴ２を所
定値Ｔｄ分カウントアップする。このステップ36が、リ
ッチ維持時間を計測する機能を有する。ステップ37で
は、第２空燃比センサ11の出力ＶＲＯ２が前記スライス
レベルＳＲ以上になったか否かつまりリッチ状態から外
れたか否かを判定する。When it is determined in step 34 that VRO2 <S2, that is, when it is determined that the vehicle is in the rich state, the flow proceeds to step 35, in which the value of the flag FS2 is set to 1. Thereafter, the flow proceeds to step 36 in which the count value of the rich maintenance time measurement counter is counted. CT2 is counted up by a predetermined value Td. This step 36 has a function of measuring the rich maintenance time. In step 37, it is determined whether or not the output VRO2 of the second air-fuel ratio sensor 11 has become equal to or higher than the slice level SR, that is, whether or not it has deviated from the rich state.
【００６２】そして、リッチ状態から外れていなけれ
ば、ステップ26へ戻って上記制御を繰り返す。その結
果、ステップ28で一律リッチ化継続時間ＣＴＲ１が学習
補正されたリッチ継続時間ＴＲ(i) に達したときに、リ
ッチスパイクを終了すべくステップ38でリッチ制御量α
sk＝０とした後、ステップ33以降へ進んで引き続きリッ
チ維持時間を計測して学習を行う。If it is not out of the rich state, the flow returns to step 26 to repeat the above control. As a result, when the uniform enrichment continuation time CTR1 reaches the learning-corrected rich continuation time TR (i) in step 28, the rich control amount α is set in step 38 to terminate the rich spike.
After setting sk = 0, the process proceeds to step 33 and thereafter, and the rich maintenance time is continuously measured to perform learning.
【００６３】また、リッチ状態から外れたときはステッ
プ39へ進んで前記カウンタのカウント値ＣＴ２をリッチ
維持時間Ｔ１としてセットする。そして、ステップ40で
は、上記のようにして求められたリッチ状態維持時間Ｔ
１に基づいて、リッチレベルの学習とリッチ継続時間の
学習とを行う。具体的には、以下のようにして前記リッ
チレベル学習値ＬＲsk(i) 、リッチ継続時間学習値Ｉα
(i) を演算更新する。If the state is outside the rich state, the routine proceeds to step 39, where the count value CT2 of the counter is set as the rich maintaining time T1. In step 40, the rich state maintaining time T obtained as described above is obtained.
Based on 1, the learning of the rich level and the learning of the rich continuation time are performed. Specifically, the rich level learning value LRsk (i) and the rich continuation time learning value Iα are calculated as follows.
(i) is updated.
【００６４】まず、リッチレベル学習値ＬＲsk(i) につ
いては、図12に示すようにリッチ維持時間Ｔ１が大きく
なるとＮＯｘ排出量が増大し、小さくなるとＨＣ（及び
ＣＯ) 排出量が増大するので、これらが共に基準値以下
となる時間範囲を設定する。そして、リッチ維持時間Ｔ
１が前記時間範囲にあるときには、学習値ＬＲsk(i)を
現状に維持するが、リッチ維持時間Ｔ１が前記時間範囲
より小さい場合は、Ｔ１を増大するようにリッチレベル
Ｒskを増大するべく学習値ＬＲsk(i) を増加し、前記時
間範囲より大きい場合は、Ｔ１が減少するようにリッチ
レベルＲskを減少するべく学習値ＬＲsk(i) を減少す
る。First, as for the rich level learning value LRsk (i), as shown in FIG. 12, when the rich maintenance time T1 increases, the NOx emission increases, and when the rich maintenance time T1 decreases, the HC (and CO) emission increases. A time range in which these are both below the reference value is set. And the rich maintenance time T
1 is in the time range, the learning value LRsk (i) is maintained as it is, but if the rich maintenance time T1 is smaller than the time range, the learning value LRsk (i) is increased to increase the rich level Rsk so as to increase T1. If LRsk (i) is increased and is larger than the time range, the learning value LRsk (i) is decreased so as to decrease the rich level Rsk so that T1 decreases.
【００６５】上記の学習を、例えば、図13に示したよう
に設定した学習補正値ＨＬＲsk(i)を用いて次式により
行う。 ＬＲsk(i) ＝ＬＲsk(i) ＋ＨＬＲsk(i) 一方、リッチ継続時間学習値ＬＴＲ(i) についても、同
様にリッチ状態維持時間Ｔ１が前記時間範囲にあるとき
には、学習値ＬＴＲ(i) を現状に維持するが、リッチ状
態維持時間Ｔ１が前記時間範囲より大きい場合は、Ｔ１
が減少するように一律リッチ化継続時間を減少するべく
学習値ＬＴＲ(i) を減少し、前記時間範囲より小さい場
合は、Ｔ１が増大するように一律リッチ化継続時間を増
大するべく学習値ＬＴＲ(i) を増大する。The above learning is performed by the following equation using, for example, a learning correction value HLRsk (i) set as shown in FIG. LRsk (i) = LRsk (i) + HLRsk (i) On the other hand, with respect to the rich duration learning value LTR (i), similarly, when the rich state maintaining time T1 is within the time range, the learning value LTR (i) is If the rich state maintaining time T1 is longer than the time range, the rich state maintaining time T1 is set to T1.
The learning value LTR (i) is decreased so as to decrease the uniform enrichment duration so as to decrease the learning value LTR (i). When the learning value LTR (i) is smaller than the time range, the learning value LTR (i) is increased so as to increase the uniform enrichment duration. (i) is increased.
【００６６】上記の学習を、例えば、図14に示したよう
に設定した学習補正値ＨＬＴＲ(i)を用いて次式により
行う。 ＬＴＲ(i) ＝ＬＴＲ(i) ＋ＨＬＴＲ(i) 上記学習値更新後はステップ41へ進み、今回のＮＯｘ還
元処理制御が終了したので、次回のＮＯｘ還元処理制御
開始条件が成立するまで前記フラグＦＲＳの値を０にリ
セットする。The above learning is performed by the following equation using the learning correction value HLTR (i) set as shown in FIG. 14, for example. LTR (i) = LTR (i) + HLTR (i) After the learning value is updated, the process proceeds to step 41, and since the current NOx reduction processing control has been completed, the flag FRS is maintained until the next NOx reduction processing control start condition is satisfied. Is reset to 0.
【００６７】このようにして、リッチレベルとリッチ継
続時間とを学習することにより、図10に示すようにＮＯ
ｘ排出量とＨＣ（及びＣＯ) 排出量とを共に基準以下に
抑制することができる。また、上記の実施の形態ではＮ
Ｏｘ吸蔵触媒下流の排気空燃比の検出を、広域型センサ
によって連続的に検出できるため、該検出値に基づいて
高精度な学習を行えるが、排気空燃比の検出を理論空燃
比に対するリッチ, リーンでオン・オフ的に検出するス
トイキ型センサ（いわゆるＯ2 センサ) を用いて本発明
を実施することもできる。As described above, by learning the rich level and the rich continuation time, as shown in FIG.
Both x emission and HC (and CO) emission can be suppressed below the standard. In the above embodiment, N
Since the detection of the exhaust air-fuel ratio downstream of the Ox storage catalyst can be continuously detected by the wide-range sensor, highly accurate learning can be performed based on the detected value. The present invention can also be implemented by using a stoichiometric sensor (so-called O2 sensor) that detects on / off in the above manner.
【００６８】前記ストイキ型センサを用いた実施の形態
では、リッチスパイクの開始時に与えるリッチレベルを
可変とし、その後の減少速度は一定とする制御を行うこ
ととする。この制御ではリッチレベルを変更すると、同
時にリッチ継続時間も比例的に変化するので、リッチレ
ベルを学習補正することでリッチ継続時間も同時に学習
補正することになる。In the embodiment using the stoichiometric sensor, control is performed such that the rich level given at the start of the rich spike is made variable, and the rate of decrease thereafter is constant. In this control, when the rich level is changed, the rich continuation time also changes proportionally at the same time, so that the rich continuation time is also learned and corrected by learning correction of the rich level.
【００６９】一方、前記第２の実施の形態と同様な考え
方で、ストイキ型センサがリッチとなっている時間を計
測すれば、リッチ状態維持時間を検出できると同時に排
気空燃比のリッチ状態のピーク値も推定したことにな
る。つまり、リッチ状態維持時間が長いときほど、リッ
チピーク値も大きいと推定される。そこで、ストイキ型
センサを用いてリッチ状態に維持されている時間を計測
し、該計測値に基づいてリッチ維持時間が大きいときほ
ど、リッチピーク値も大きくしたがってリッチレベルを
減少すると同時にリッチ継続時間も減少するように学習
補正を行い、リッチ維持時間が小さいときはリッチレベ
ルを増大すると同時にリッチ継続時間を増大するように
学習補正すればよい。このようにすれば、ＮＯｘ排出量
とＨＣ, ＣＯを同時に基準値以下としつつＮＯｘ還元処
理を行える。On the other hand, if the time during which the stoichiometric sensor is rich is measured in the same manner as in the second embodiment, the rich state maintaining time can be detected, and at the same time, the peak of the rich state of the exhaust air-fuel ratio can be detected. The value has also been estimated. In other words, it is estimated that the rich peak value increases as the rich state maintaining time increases. Therefore, the time during which the rich state is maintained using the stoichiometric sensor is measured, and based on the measured value, the longer the rich maintenance time is, the larger the rich peak value is, and thus the rich level is reduced. The learning correction is performed so as to decrease, and when the rich maintenance time is short, the learning correction may be performed so as to increase the rich level and at the same time to increase the rich continuation time. In this way, the NOx reduction process can be performed while simultaneously reducing the NOx emission amount and the HC and CO to the reference values or less.
【図１】請求項２記載の発明に係る排気浄化装置の基本
構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an exhaust gas purifying apparatus according to the second embodiment.
【図２】第１の実施の形態における内燃機関のシステム
構成図。FIG. 2 is a system configuration diagram of the internal combustion engine according to the first embodiment.
【図３】第１の実施の形態におけるＮＯｘ還元処理制御
の様子を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart illustrating a state of NOx reduction processing control according to the first embodiment.
【図４】第１の実施の形態及び第２の実施の形態におけ
るリッチスパイク制御の特性を示すタイムチャート。FIG. 4 is a time chart showing characteristics of rich spike control in the first embodiment and the second embodiment.
【図５】第１の実施の形態におけるリッチレベル基本量
とリッチ継続時間基本量の特性を示す図。FIG. 5 is a diagram showing characteristics of a rich level basic amount and a rich continuation time basic amount in the first embodiment.
【図６】第１の実施の形態におけるリッチ状態ピーク値
ＲＰによる排気エミッション特性を示す図。FIG. 6 is a view showing an exhaust emission characteristic based on a rich state peak value RP in the first embodiment.
【図７】第１の実施の形態におけるリッチ状態ピーク値
ＲＰリッチレベルの学習補正量の特性を示す図。FIG. 7 is a view showing characteristics of a learning correction amount of a rich state peak value RP rich level in the first embodiment.
【図８】第１の実施の形態におけるリッチ状態維持時間
ＴＲによる排気エミッション特性を示す図。FIG. 8 is a graph showing exhaust emission characteristics according to a rich state maintaining time TR in the first embodiment.
【図９】第１の実施の形態におけるリッチ状態維持時間
ＴＲに対するリッチレベルの学習補正量の特性を示す。FIG. 9 shows a characteristic of a rich level learning correction amount with respect to a rich state maintaining time TR in the first embodiment.
【図10】第１の実施の形態における排気エミッション特
性を学習無しの従来例と比較して示すタイムチャート。FIG. 10 is a time chart showing exhaust emission characteristics in the first embodiment in comparison with a conventional example without learning.
【図11】第２の実施の形態におけるＮＯｘ還元処理制御
の様子を示すフローチャート。FIG. 11 is a flowchart illustrating a state of NOx reduction processing control according to the second embodiment.
【図12】第２の実施の形態におけるリッチ状態維持時間
Ｔ１による排気エミッション特性を示す図。FIG. 12 is a diagram illustrating exhaust emission characteristics according to a rich state maintaining time T1 in the second embodiment.
【図13】第２の実施の形態におけるリッチ状態維持時間
Ｔ１に対するリッチレベルの学習補正量の特性を示す。FIG. 13 shows characteristics of a learning correction amount of a rich level with respect to a rich state maintaining time T1 in the second embodiment.
【図14】第２の実施の形態におけるリッチ状態維持時間
Ｔ１に対するリッチ継続時間の学習補正量の特性を示
す。FIG. 14 illustrates a characteristic of a learning correction amount of a rich continuation time with respect to a rich state maintaining time T1 in the second embodiment.
１ 内燃機関 ２ スロットル弁 ３ 燃料噴射弁 ４ 点火栓 ５ ＮＯｘ吸蔵触媒 ６ コントロールユニット ７ エアフローメータ ８ スロットルセンサ ９ 排気通路 10 第１空燃比センサ 11 第２空燃比センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Throttle valve 3 Fuel injection valve 4 Spark plug 5 NOx storage catalyst 6 Control unit 7 Air flow meter 8 Throttle sensor 9 Exhaust passage 10 First air-fuel ratio sensor 11 Second air-fuel ratio sensor
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｈ Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 41/14 310 F02D 41/14 310H
Claims (11)
ＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比が理論空燃比又はリッチで
あるときに前記吸蔵したＮＯｘを放出して還元処理する
ＮＯｘ吸蔵触媒を備え、燃焼混合気の空燃比を一時的に
リッチとしてＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元
処理する制御を行う内燃機関の排気浄化装置において、 前記ＮＯｘの還元処理制御時にＮＯｘ吸蔵触媒下流の排
気空燃比を検出し、該排気空燃比のリッチ状態における
ピーク値とリッチ状態に維持される時間との少なくとも
一方に基づいて、ＮＯｘ還元処理制御時に要求される燃
焼混合気のリッチレベル及びリッチ継続時間を学習して
補正することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。1. A NOx storage catalyst for storing NOx in exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is lean, and releasing and reducing the stored NOx when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric or rich. An exhaust purification device for an internal combustion engine, which performs a control for reducing the NOx stored in the NOx storage catalyst by temporarily making the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture rich, wherein the exhaust gas downstream of the NOx storage catalyst during the NOx reduction process control is provided. The air-fuel ratio is detected, and the rich level and the rich continuation time of the combustion air-fuel mixture required at the time of the NOx reduction process control are determined based on at least one of the peak value of the exhaust air-fuel ratio in the rich state and the time during which the exhaust air-fuel ratio is maintained in the rich state An exhaust gas purification device for an internal combustion engine, wherein the exhaust gas purification device learns and corrects the values.
ＮＯｘを吸蔵し、排気空燃比が理論空燃比又はリッチで
あるときに前記吸蔵したＮＯｘを放出して還元処理する
ＮＯｘ吸蔵触媒を備えると共に、燃焼混合気の空燃比を
一時的にリッチとしてＮＯｘ吸蔵触媒に吸蔵されたＮＯ
ｘを還元処理する制御を行うＮＯｘ還元処理制御手段を
備えた内燃機関の排気浄化装置において、 前記ＮＯｘの還元処理制御時に、前記ＮＯｘ吸蔵触媒下
流の排気空燃比を検出する排気空燃比検出手段と、 前記検出された排気空燃比のリッチ状態におけるピーク
値とリッチに維持される時間との少なくとも一方に基づ
いて、ＮＯｘ還元処理制御時の燃焼混合気のリッチレベ
ル及びリッチ継続時間を学習して補正するＮＯｘ還元処
理制御量学習手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の排気浄化
装置。2. A NOx storage catalyst which stores NOx in exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is lean and releases the stored NOx when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric or rich to perform a reduction process. And the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture is temporarily made rich to reduce the NO stored in the NOx storage catalyst.
an exhaust air purification device for an internal combustion engine having NOx reduction processing control means for performing control for reducing x, wherein during the NOx reduction processing control, exhaust air-fuel ratio detection means for detecting an exhaust air-fuel ratio downstream of the NOx storage catalyst; Learning and correcting the rich level and rich continuation time of the combustion mixture during NOx reduction control based on at least one of the detected peak value of the exhaust air-fuel ratio in the rich state and the time during which the exhaust air-fuel ratio is maintained rich. And a NOx reduction processing control amount learning means.
に燃焼混合気の空燃比のリッチレベルを最大とし、その
後徐々に減少していく制御であり、前記リッチレベルの
学習補正は、前記制御開始時に与える最大リッチレベル
の学習補正であり、前記リッチ継続時間の学習補正は、
前記リッチレベルの減少速度の学習補正であることを特
徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の排気
浄化装置。3. The control of the NOx reduction process is a control in which the rich level of the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture is maximized at the start of the control, and is gradually reduced thereafter. Learning correction of the maximum rich level given at the start, the learning correction of the rich continuation time,
3. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the correction is a learning correction of the rate of decrease of the rich level.
出は、排気空燃比を連続的に検出するものであり、検出
された排気空燃比のリッチ状態のピーク値に基づいてリ
ッチレベルの学習補正を行うと共に、検出された排気空
燃比と設定スライスレベルとを比較して検出したリッチ
に維持されている時間を計測し、該計測値に基づいてリ
ッチ継続時間を学習補正することを特徴とする請求項３
に記載の内燃機関の排気浄化装置。4. The detection of the exhaust air-fuel ratio downstream of the NOx storage catalyst is performed by continuously detecting the exhaust air-fuel ratio, and the rich level is learned based on the detected peak value of the rich state of the exhaust air-fuel ratio. The correction is performed, the detected exhaust air-fuel ratio is compared with the set slice level, the detected rich maintaining time is measured, and the rich continuation time is learned and corrected based on the measured value. Claim 3
An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
に燃焼混合気の空燃比のリッチレベルを最大とし、その
後所定レベルに減少して所定時間継続する制御であり、
前記リッチレベルの学習補正は、前記制御開始時に与え
る最大リッチレベルの学習補正であり、前記リッチ継続
時間の学習補正は、前記所定レベルで継続する時間の学
習補正であることを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の内燃機関の排気浄化装置。5. The NOx reduction control is a control in which the rich level of the air-fuel ratio of the combustion air-fuel mixture is maximized at the start of the control, then reduced to a predetermined level and continued for a predetermined time,
The learning correction of the rich level is a learning correction of a maximum rich level given at the start of the control, and the learning correction of the rich continuation time is a learning correction of a time continuing at the predetermined level. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.
出は、排気空燃比を連続的に検出するものであり、設定
されたスライスレベルと前記検出された排気空燃比とを
比較して検出したリッチに維持されている時間を計測
し、該計測値に基づいてリッチレベルとリッチ継続時間
の学習補正を行うことを特徴とする請求項５に記載の内
燃機関の排気浄化装置。6. The detection of the exhaust air-fuel ratio downstream of the NOx storage catalyst is performed by continuously detecting the exhaust air-fuel ratio, and is performed by comparing a set slice level with the detected exhaust air-fuel ratio. 6. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the rich maintaining time is measured, and the rich level and the rich continuation time are learned and corrected based on the measured value.
出は、排気空燃比が理論空燃比よりリッチかリーンかを
オンオフ的に検出するものであり、前記排気空燃比の検
出値がリッチに維持されている時間を計測し、該計測値
に基づいてリッチレベルとリッチ継続時間の学習補正を
行うことを特徴とする請求項１〜請求項３又は請求項５
のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。7. The detection of the exhaust air-fuel ratio downstream of the NOx storage catalyst detects on-off whether the exhaust air-fuel ratio is richer or leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the detected value of the exhaust air-fuel ratio becomes richer. 6. The method according to claim 1, wherein the maintenance time is measured, and a learning correction of the rich level and the rich continuation time is performed based on the measured value.
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of the above.
習補正は、機関の運転状態に応じた領域毎に行うことを
特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の
内燃機関の排気浄化装置。8. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the learning correction of the rich level and the rich continuation time is performed for each region according to the operating state of the engine. Engine exhaust purification device.
補正前のリーン継続時間によって区分された領域である
ことを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の排気浄化
装置。9. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the area according to the operating state of the engine is an area divided by a lean continuation time before learning correction.
補正前の機関運転状態によって推定されるＮＯｘ吸蔵触
媒へのＮＯｘ吸蔵量により区分された領域であることを
特徴とする請求項８に記載の内燃機関の排気浄化装置。10. The region according to the operating state of the engine, wherein the region is divided by an amount of NOx stored in the NOx storage catalyst estimated based on the engine operating state before learning correction. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
下限値を設定したことを特徴とする請求項１〜請求項10
のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。11. The method according to claim 1, wherein upper and lower limits are set for the rich level and the rich continuation time.
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of the above.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9225328A JPH1162657A (en) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
| EP98115714A EP0898067B1 (en) | 1997-08-21 | 1998-08-20 | Exhaust gas purifying system of internal combustion engine |
| DE69822382T DE69822382T2 (en) | 1997-08-21 | 1998-08-20 | Emission control system for an internal combustion engine |
| US09/137,840 US6101809A (en) | 1997-08-21 | 1998-08-21 | Exhaust gas purifying system of internal combustion engine |
| KR1019980033939A KR100287664B1 (en) | 1997-08-21 | 1998-08-21 | Exhaust gas purification system of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9225328A JPH1162657A (en) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1162657A true JPH1162657A (en) | 1999-03-05 |
Family
ID=16827638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9225328A Pending JPH1162657A (en) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1162657A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6691508B2 (en) | 2001-06-21 | 2004-02-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Air-fuel ratio control system for internal combustion engine |
| JP2009203857A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Mitsubishi Motors Corp | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
| JP2014125975A (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust post-treatment device of diesel engine |
-
1997
- 1997-08-21 JP JP9225328A patent/JPH1162657A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6691508B2 (en) | 2001-06-21 | 2004-02-17 | Nissan Motor Co., Ltd. | Air-fuel ratio control system for internal combustion engine |
| JP2009203857A (en) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Mitsubishi Motors Corp | Exhaust emission control device for internal combustion engine |
| JP2014125975A (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust post-treatment device of diesel engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060227 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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