JP2003206784A - Air-fuel ratio control device of engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device of engine

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JP2003206784A
JP2003206784A JP2002007061A JP2002007061A JP2003206784A JP 2003206784 A JP2003206784 A JP 2003206784A JP 2002007061 A JP2002007061 A JP 2002007061A JP 2002007061 A JP2002007061 A JP 2002007061A JP 2003206784 A JP2003206784 A JP 2003206784A
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Japan
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air
fuel ratio
oxygen
catalyst
correction
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JP2002007061A
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Japanese (ja)
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Hajime Suetsugu
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the reliability of correction of air-fuel ratio control in an engine which performs the air-fuel ratio control based on the output of an oxygen sensor at the upstream of a three-way catalyst, and corrects the air-fuel ratio control based on the output of the oxygen sensor at the downstream. <P>SOLUTION: A control unit 10 detects the degree of degradation of the three- way catalyst 7 from the output of a sensor 8 at the upstream and a sensor 9 at the downstream, and the larger the degree of degradation is, the more the correction to the feedback control of the air-fuel ratio is reduced. By not unifying the correction, but changing the correction according to the degree of degradation of the three-way catalyst 7, the correction is neither excessive nor insufficient, and the catalyst 7 is neither in a oxygen-depleted condition nor in an oxygen-saturated condition, and the oxygen of the balanced optimum quantity is occluded by the catalyst 7 to achieve the optimum control of the exhaust gas. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの空燃比
制御装置に関する。より詳しくは、排気系に配設した排
気ガス浄化用触媒より上流側に設置した酸素センサを用
いて空燃比制御を行うと共に、下流側に設置した酸素セ
ンサを用いて該空燃比制御を補正するように構成したエ
ンジンにおいて、上記空燃比制御の補正の信頼性を向上
させる技術の分野に属する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine air-fuel ratio control system. More specifically, the air-fuel ratio control is performed using the oxygen sensor installed upstream of the exhaust gas purifying catalyst arranged in the exhaust system, and the air-fuel ratio control is corrected using the oxygen sensor installed downstream. The engine configured as described above belongs to the technical field of improving the reliability of correction of the air-fuel ratio control.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばOBD-2(On-Board Diagnostic Sys
tems Stage 2:車載排気ガス診断装置規制第2ステー
ジ)によれば、自動車の排気ガス制御状況を車載コンピ
ュータでモニタすることが義務づけられている。そし
て、エンジンの排気系に設置した酸素センサや排気ガス
浄化用触媒の劣化判定が規制項目として挙げられてい
る。触媒劣化判定の技術としては、触媒の上流側と下流
側とに設置した2つの酸素センサのリッチ−リーン間の
出力反転回数を利用するものが広く知られている。例え
ば、触媒が正常で酸素吸蔵能力が大きいときは、下流側
酸素センサの出力反転回数がゼロに近づくから、下流側
酸素センサの出力反転回数に対する上流側酸素センサの
出力反転回数の比の値は大きくなる(無限大)。逆に、
触媒が劣化し酸素吸蔵能力が小さいときには、下流側酸
素センサの出力反転回数が上流側酸素センサの出力反転
回数に近づくから、上記比の値は小さくなる(1に近づ
く)。よって、上記比の値が所定値以下となったときに
触媒が劣化したと判定することができる。
2. Description of the Related Art For example, OBD-2 (On-Board Diagnostic Sys
According to tems Stage 2: Vehicle exhaust gas diagnostic device regulation second stage), it is obligatory to monitor the exhaust gas control status of an automobile with an in-vehicle computer. The deterioration determination of the oxygen sensor and the exhaust gas purifying catalyst installed in the exhaust system of the engine is listed as a regulation item. As a technique for determining catalyst deterioration, a technique that utilizes the number of times of output reversal between rich and lean of two oxygen sensors installed on the upstream side and the downstream side of the catalyst is widely known. For example, when the catalyst is normal and the oxygen storage capacity is large, the output reversal count of the downstream oxygen sensor approaches zero, so the value of the ratio of the output reversal count of the upstream oxygen sensor to the output reversal count of the downstream oxygen sensor is Grows (infinity). vice versa,
When the catalyst deteriorates and the oxygen storage capacity is small, the number of output reversals of the downstream oxygen sensor approaches the number of output reversals of the upstream oxygen sensor, so the value of the ratio becomes small (close to 1). Therefore, it can be determined that the catalyst has deteriorated when the value of the above ratio becomes equal to or less than the predetermined value.

【0003】排気ガス浄化用触媒として汎用される3元
触媒は、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素
酸化物(NOx)の3要素をすべて効率よく浄化し得る
空燃比(燃焼室に供給される混合気の空燃比)の範囲
(ウィンドウ)が理論空燃比(A/F=14.7)の周
囲の狭い範囲に限定されているから、空燃比を理論空燃
比の近傍にフィードバック制御することが行われる。こ
の空燃比のフィードバック制御は、特開平6−2806
49号公報や特開平8−303280号公報に開示され
るように、上記の上流側酸素センサを用いて触媒を通過
する前の排気中の残存酸素濃度を検出し、該センサの出
力が理論空燃比よりもリーンな状態を示しているとき
は、燃料供給量を増やすかあるいは吸入空気量を減らす
等して空燃比をリッチ側に補正する一方、センサの出力
が理論空燃比よりもリッチな状態を示しているときに
は、燃料供給量を減らすかあるいは吸入空気量を増やす
等して空燃比をリーン側に補正するものである。
A three-way catalyst generally used as an exhaust gas purifying catalyst is an air-fuel ratio (combustion) capable of efficiently purifying all three elements of hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxide (NOx). Since the range (window) of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the chamber is limited to a narrow range around the theoretical air-fuel ratio (A / F = 14.7), the air-fuel ratio should be close to the theoretical air-fuel ratio. Feedback control is performed. This air-fuel ratio feedback control is disclosed in JP-A-6-2806.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 49-83830 and Japanese Patent Laid-Open No. 8-303280, the residual oxygen concentration in exhaust gas before passing through the catalyst is detected by using the above-mentioned upstream oxygen sensor, and the output of the sensor is theoretically empty. When the state is leaner than the fuel ratio, the air-fuel ratio is corrected to the rich side by increasing the fuel supply amount or reducing the intake air amount, while the sensor output is richer than the theoretical air-fuel ratio. When is shown, the air-fuel ratio is corrected to the lean side by reducing the fuel supply amount or increasing the intake air amount.

【0004】ところが、触媒は走行距離やユーザの使用
条件あるいは使用環境等に応じて徐々に劣化していき
(熱損、あるいは燃料に含有されるイオウ成分やリン成
分等による被毒)、その結果、浄化最適空燃比(ウィン
ドウ)が変動するため、上記のように空燃比のフィード
バック制御を行っていても、空燃比がウィンドウから次
第にずれていって最適な3元触媒による浄化が実現しな
くなる。例えば、空燃比がウィンドウからリッチ側にず
れたときは、炭化水素及び一酸化炭素の排出量が増加
し、逆にリーン側にずれたときは、窒素酸化物の排出量
が増加してしまう。
However, the catalyst gradually deteriorates according to the traveling distance, the use conditions of the user, the use environment, etc. (heat loss or poisoning due to sulfur or phosphorus components contained in the fuel), and as a result, Since the optimum purification air-fuel ratio (window) fluctuates, even if feedback control of the air-fuel ratio is performed as described above, the air-fuel ratio gradually deviates from the window, and optimal purification by the three-way catalyst cannot be realized. For example, when the air-fuel ratio shifts from the window to the rich side, the emissions of hydrocarbons and carbon monoxide increase, and conversely, when the air-fuel ratio shifts to the lean side, the emissions of nitrogen oxides increase.

【0005】そこで、上記の下流側酸素センサを用いて
触媒を通過した後の排気中の残存酸素濃度を検出し、該
センサの出力が理論空燃比よりもリーン側に偏倚してい
る場合(酸素が触媒の酸素吸蔵能力を超えて漏れ出して
いる場合)は、上記空燃比制御をリッチ側に補正して、
酸素の消費促進を図り、リーン雰囲気を打ち消すように
する一方、センサの出力が理論空燃比よりもリッチ側に
偏倚している場合(酸素が触媒から漏れ出していない場
合)には、上記空燃比制御をリーン側に補正して、酸素
の吸蔵促進を図り、リッチ雰囲気を打ち消すようにする
ことが知られている。
Therefore, when the residual oxygen concentration in the exhaust gas after passing through the catalyst is detected by using the above downstream oxygen sensor and the output of the sensor is biased to the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio (oxygen Is leaking beyond the oxygen storage capacity of the catalyst), the air-fuel ratio control is corrected to the rich side,
If the sensor output deviates to the rich side of the stoichiometric air-fuel ratio (when oxygen does not leak from the catalyst) while promoting oxygen consumption and canceling the lean atmosphere, the above air-fuel ratio It is known that the control is corrected to the lean side to promote the occlusion of oxygen and cancel the rich atmosphere.

【0006】なお、空燃比制御の補正は、例えば、上流
側酸素センサの出力そのものを補正したり、あるいは燃
料噴射量を設定する際に用いられるフィードバック補正
量Cfbを補正すること等によって達成することができ
る。
The correction of the air-fuel ratio control can be achieved, for example, by correcting the output of the upstream oxygen sensor itself or by correcting the feedback correction amount Cfb used when setting the fuel injection amount. You can

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は、上記
の空燃比制御に対する補正量を一律としていたので、次
のような不具合が生じていた。すなわち、触媒の劣化度
合が大きくなるほど酸素吸蔵能力が小さくなり、逆に触
媒の劣化度合が小さくなるほど酸素吸蔵能力が大きくな
るから、例えば、酸素が触媒の酸素吸蔵能力を超えて漏
れ出し、下流側酸素センサ出力がリーン側に偏倚してい
て、空燃比制御をリッチ側に補正する場合を例にとる
と、触媒の劣化度合が大きいときは、酸素吸蔵能力が相
対的に小さい分、補正が過剰気味となり、触媒に吸蔵さ
れていた酸素が過度に放出されて、酸素が触媒にほとん
ど吸蔵されていない状態、あるいはまったく吸蔵されて
いない状態になり易い。このような酸素枯渇状態では、
触媒の酸素ストレージ効果が活かされず、次に空燃比が
フィードバック制御によってリッチ状態に切り換わった
ときに、直ちに炭化水素及び一酸化炭素の排出量が増加
してしまう。
However, conventionally, since the correction amount for the above air-fuel ratio control is uniform, the following problems have occurred. That is, the greater the degree of deterioration of the catalyst, the smaller the oxygen storage capacity, and conversely, the smaller the degree of deterioration of the catalyst, the larger the oxygen storage capacity.For example, oxygen leaks out beyond the oxygen storage capacity of the catalyst, and the downstream side For example, when the output of the oxygen sensor is biased to the lean side and the air-fuel ratio control is corrected to the rich side, when the deterioration degree of the catalyst is large, the oxygen storage capacity is relatively small and the correction is excessive. The oxygen tends to be slightly released, and the oxygen stored in the catalyst is excessively released, so that the oxygen is hardly stored in the catalyst or the oxygen is not stored at all. In such an oxygen depleted state,
When the oxygen storage effect of the catalyst is not utilized and the air-fuel ratio is switched to the rich state by feedback control next time, the emission amount of hydrocarbons and carbon monoxide immediately increases.

【0008】逆に、触媒の劣化度合が小さいときは、酸
素吸蔵能力が相対的に大きい分、補正が不足気味とな
り、触媒に吸蔵されていた酸素が少しの割合しか放出さ
れず、触媒の酸素飽和状態が解消されない。この状態で
は、リーン状態が続いたときに、再び酸素が漏れ出し、
直ちに窒素酸化物の排出量が増加してしまう。結局、理
想としては、触媒には常に過不足のない最適量の酸素が
吸蔵されているのが好ましいのである。
On the contrary, when the degree of deterioration of the catalyst is small, the oxygen storage capacity is relatively large, so that the correction tends to be inadequate, and the oxygen stored in the catalyst is released only in a small proportion. The saturation condition is not resolved. In this state, when the lean state continues, oxygen leaks again,
Immediately the emission of nitrogen oxides increases. After all, ideally, it is preferable that the catalyst always stores the optimum amount of oxygen in a sufficient amount.

【0009】このような不具合は、上記とは逆に、酸素
が触媒から漏れ出しておらず、下流側酸素センサ出力が
リッチ側に偏倚していて、空燃比制御をリーン側に補正
する場合にも同様に生じ得る。すなわち、触媒の劣化度
合が大きいときは、補正が行き過ぎる結果、触媒が酸素
飽和状態となり、逆に触媒の劣化度合が小さいときは、
補正が不足する結果、触媒の酸素枯渇状態が解消されな
い。
Contrary to the above, such a problem is caused when oxygen does not leak from the catalyst, the output of the downstream oxygen sensor is biased to the rich side, and the air-fuel ratio control is corrected to the lean side. Can occur as well. That is, when the degree of deterioration of the catalyst is large, as a result of overshooting, the catalyst is in an oxygen saturated state, and conversely, when the degree of deterioration of the catalyst is small,
As a result of lack of correction, the oxygen depletion state of the catalyst is not resolved.

【0010】本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たもので、上流側酸素センサ出力に基いて空燃比制御を
行うと共に、下流側酸素センサ出力に基いて該空燃比制
御を補正するように構成したエンジン制御システムにお
いて、上記空燃比制御の補正の信頼性を向上させ、もっ
て常に触媒に最適量の酸素を吸蔵させておくことを課題
とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and performs air-fuel ratio control based on the output of the upstream oxygen sensor and corrects the air-fuel ratio control based on the output of the downstream oxygen sensor. In the engine control system configured as described above, it is an object to improve the reliability of the correction of the air-fuel ratio control so that the catalyst always stores the optimum amount of oxygen.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1に記
載の発明は、エンジンの排気系に配設された3元触媒よ
り上流側の酸素センサの出力に基き燃焼室に供給される
混合気の空燃比を理論空燃比に制御する空燃比制御手段
と、該制御手段による空燃比制御を上記3元触媒より下
流側の酸素センサの出力に基き補正する空燃比制御補正
手段とを有するエンジンの空燃比制御装置であって、上
記空燃比制御補正手段による補正量を変更する補正量変
更手段と、3元触媒の劣化度合を検出する劣化度合検出
手段とが備えられ、上記補正量変更手段が、上記劣化度
合検出手段で検出された3元触媒の劣化度合が大きいほ
ど補正量を小さくするように構成されていることを特徴
とする。
That is, the invention as set forth in claim 1 is to provide an air-fuel mixture supplied to a combustion chamber based on an output of an oxygen sensor upstream of a three-way catalyst arranged in an exhaust system of an engine. Of the engine having an air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio of the above to the stoichiometric air-fuel ratio, and an air-fuel ratio control correction means for correcting the air-fuel ratio control by the control means based on the output of the oxygen sensor downstream of the three-way catalyst An air-fuel ratio control device, comprising: a correction amount changing device for changing a correction amount by the air-fuel ratio control correcting device; and a deterioration degree detecting device for detecting a deterioration degree of a three-way catalyst. The correction amount is smaller as the deterioration degree of the three-way catalyst detected by the deterioration degree detecting means is larger.

【0012】この発明によれば、空燃比制御に対する補
正量を一律とせず、3元触媒の劣化度合に応じて変化さ
せている。具体的には、触媒の劣化度合が大きいほど補
正量を小さくし、触媒の劣化度合が小さいほど補正量を
大きくしている。触媒の劣化度合が大きく、酸素吸蔵能
力が小さいときは、リーンからリッチ又はリッチからリ
ーンへの補正が抑制気味とされるから、補正が行き過ぎ
とならず、触媒は酸素枯渇状態(リーンからリッチの場
合)又は酸素飽和状態(リッチからリーンの場合)とな
らずに、過不足のない最適量の酸素が吸蔵されて、3元
触媒による最適な浄化が達成される。逆に、触媒の劣化
度合が小さく、酸素吸蔵能力が大きいときは、リーンか
らリッチ又はリッチからリーンへの補正が促進気味とさ
れるから、補正不足とならず、やはり、触媒は酸素枯渇
状態(リッチからリーンの場合)又は酸素飽和状態(リ
ーンからリッチの場合)とならずに、過不足のない最適
量の酸素が吸蔵されて、3元触媒による最適な浄化が達
成される。
According to the present invention, the correction amount for the air-fuel ratio control is not uniform, but is changed according to the degree of deterioration of the three-way catalyst. Specifically, the larger the degree of catalyst deterioration, the smaller the correction amount, and the smaller the degree of catalyst deterioration, the larger the correction amount. When the degree of deterioration of the catalyst is large and the oxygen storage capacity is small, the correction from lean to rich or from rich to lean seems to be suppressed, so the correction does not go too far and the catalyst is in an oxygen depleted state (from lean to rich). Case) or oxygen saturation state (from rich to lean), the optimum amount of oxygen is stored without excess or deficiency, and optimum purification by the three-way catalyst is achieved. On the contrary, when the degree of deterioration of the catalyst is small and the oxygen storage capacity is large, the correction from lean to rich or from rich to lean is likely to be accelerated, so that the correction is not insufficient and the catalyst is still in an oxygen depleted state ( An optimal amount of oxygen is stored without excess or deficiency without achieving the rich to lean case or the oxygen saturation state (from the lean to rich case), and the optimal purification by the three-way catalyst is achieved.

【0013】次に、請求項2に記載の発明は、上記請求
項1に記載の発明と同様、3元触媒より上流側の酸素セ
ンサの出力に基き空燃比制御を行う空燃比制御手段と、
3元触媒より下流側の酸素センサの出力に基き上記空燃
比制御を補正する空燃比制御補正手段とを有するエンジ
ンの空燃比制御装置であって、上記空燃比制御補正手段
による補正量を変更する補正量変更手段が備えられ、該
変更手段が、下流側酸素センサの出力が理論空燃比より
もリッチ側に偏倚している場合は、リーン側に偏倚して
いる場合に比べて、補正量を小さくするように構成され
ていることを特徴とする。
Next, the invention described in claim 2 is, similar to the invention described in claim 1, air-fuel ratio control means for performing air-fuel ratio control based on the output of the oxygen sensor upstream of the three-way catalyst,
An air-fuel ratio control device for an engine, comprising: an air-fuel ratio control correction means for correcting the air-fuel ratio control based on the output of an oxygen sensor downstream of a three-way catalyst, wherein the correction amount by the air-fuel ratio control correction means is changed. A correction amount changing means is provided, and when the output of the downstream side oxygen sensor is biased to the rich side of the stoichiometric air-fuel ratio, the correction amount is changed as compared with the lean side. It is characterized in that it is configured to be small.

【0014】この発明は、請求項1に記載の発明と同
様、空燃比制御に対する補正量を一律とせず変化させる
ことで、空燃比制御の補正の信頼性向上を図るものであ
るが、やや手法が異なり、下流側酸素センサ出力がリッ
チ側に偏倚していて、空燃比制御をリーン側に補正する
場合の補正量を相対的に小さくし、下流側酸素センサ出
力がリーン側に偏倚していて、空燃比制御をリッチ側に
補正する場合の補正量を相対的に大きくするものであ
る。
Like the invention described in claim 1, the present invention intends to improve the reliability of the correction of the air-fuel ratio control by changing the correction amount for the air-fuel ratio control in a non-uniform manner. , The downstream oxygen sensor output is biased to the rich side, the correction amount when correcting the air-fuel ratio control to the lean side is made relatively small, and the downstream oxygen sensor output is biased to the lean side. The correction amount when the air-fuel ratio control is corrected to the rich side is relatively increased.

【0015】すなわち、この種の酸素センサは、一般
に、λO2センサ等と称され、空燃比が理論空燃比より
もリッチかリーンかによって出力電圧が大きく変化し、
リッチのときに出力電圧が高くなり(例えば略1V)、
リーンのときに出力電圧が低くなる(例えば略0V)性
質のものである。よって、下流側酸素センサ出力がリー
ン側に偏倚している場合は、明らかに酸素が触媒の酸素
吸蔵能力を超えて漏れ出しているのであるから、これは
空燃比をリッチ側に補正してよい状態である。しかも、
促進気味にリッチ補正してよい状態である。
That is, this type of oxygen sensor is generally called a λO2 sensor or the like, and the output voltage greatly changes depending on whether the air-fuel ratio is richer or leaner than the theoretical air-fuel ratio,
When rich, the output voltage becomes high (for example, about 1V),
The output voltage is low (for example, approximately 0 V) when lean. Therefore, when the downstream oxygen sensor output is biased to the lean side, it is apparent that oxygen leaks out beyond the oxygen storage capacity of the catalyst, so this may correct the air-fuel ratio to the rich side. It is in a state. Moreover,
This is a state in which rich correction may be performed with a slight tendency to accelerate.

【0016】これに対し、下流側酸素センサ出力がリッ
チ側に偏倚している場合は、単に酸素が触媒から漏れ出
していないというだけであって、酸素が触媒にどの程度
の量吸蔵されているのかは分からない。酸素がまだ触媒
に吸蔵されており、その吸蔵されている酸素がHC,C
Oの酸化に消費されている結果、酸素が触媒から漏れ出
していないのであれば、排気浄化性能は良好な状態に保
たれている。この場合は、リーン側への補正はしなくて
もよい。あるいは、したとしても、抑制気味にリーン補
正すればよい。
On the other hand, when the output of the downstream oxygen sensor is biased to the rich side, it means that oxygen does not leak from the catalyst, and how much oxygen is stored in the catalyst. I don't know if. Oxygen is still stored in the catalyst, and the stored oxygen is HC, C
As a result of being consumed for the oxidation of O, if the oxygen does not leak from the catalyst, the exhaust purification performance is kept in a good state. In this case, it is not necessary to make the correction on the lean side. Alternatively, even if this is done, lean correction may be performed to a slight extent.

【0017】しかし、吸蔵していた酸素がすべて用い尽
くされ、触媒が酸素枯渇状態になった結果、酸素が触媒
から漏れ出していないのであれば、これはまさにリッチ
な状態であって、HC,COの排出量が増加している。
この場合は、リーン補正は積極的にする必要がある。し
かも、促進気味にリーン補正する必要がある。
However, if oxygen is not leaking from the catalyst as a result of exhaustion of all the stored oxygen and depletion of the catalyst, this is just a rich state, and HC, CO emissions are increasing.
In this case, lean correction needs to be positive. Moreover, it is necessary to make a lean correction to facilitate acceleration.

【0018】ところが、前述したように、下流側酸素セ
ンサ出力がリッチ側に偏倚しているときは、触媒がこれ
らのいずれの状態であるのかが分からない。よって、全
体としては、下流側酸素センサ出力がリーン側に偏倚し
ているときと比べると、補正量を小さくし、補正を抑制
気味とするのが妥当である。一方、下流側酸素センサ出
力がリーン側に偏倚しているときは、補正量が大きくさ
れ、補正が促進気味とされるので、リーン状態が短時間
のうちに解消され、NOxの排出量が抑制される。
However, as described above, when the output of the downstream oxygen sensor is biased to the rich side, it is not known which of these states the catalyst is in. Therefore, as a whole, it is appropriate to reduce the correction amount and suppress the correction compared with when the output of the downstream oxygen sensor is biased to the lean side. On the other hand, when the output of the downstream oxygen sensor is biased to the lean side, the correction amount is increased and the correction is likely to be accelerated, so the lean state is resolved within a short time and the NOx emission amount is suppressed. To be done.

【0019】そして、いずれの場合も、状況に応じた合
理的な空燃比制御の補正がなされて、結果的に、触媒は
酸素枯渇状態又は酸素飽和状態とならずに、過不足のな
い最適量の酸素が吸蔵されて、3元触媒による最適な浄
化が達成される。
In any case, rational correction of the air-fuel ratio control is made according to the situation, and as a result, the catalyst does not become in an oxygen-depleted state or an oxygen-saturated state, and the optimum amount is sufficient. Oxygen is occluded and optimum purification by the three-way catalyst is achieved.

【0020】次に、請求項3に記載の発明は、上記請求
項1又は2に記載の発明と同様、3元触媒より上流側の
酸素センサの出力に基き空燃比制御を行う空燃比制御手
段と、3元触媒より下流側の酸素センサの出力に基き上
記空燃比制御を補正する空燃比制御補正手段とを有する
エンジンの空燃比制御装置であって、上記空燃比制御補
正手段による補正量を変更する補正量変更手段と、3元
触媒の劣化度合を検出する劣化度合検出手段とが備えら
れ、上記補正量変更手段が、上記劣化度合検出手段で検
出された3元触媒の劣化度合が大きいほど補正量を小さ
くすると共に、下流側酸素センサの出力が理論空燃比よ
りもリッチ側に偏倚している場合は、リーン側に偏倚し
ている場合に比べて、補正量を小さくするように構成さ
れていることを特徴とする。
Next, the invention described in claim 3 is, similar to the invention described in claim 1 or 2, the air-fuel ratio control means for performing the air-fuel ratio control based on the output of the oxygen sensor upstream of the three-way catalyst. And an air-fuel ratio control correction means for correcting the air-fuel ratio control based on the output of an oxygen sensor on the downstream side of the three-way catalyst, wherein the correction amount by the air-fuel ratio control correction means is A correction amount changing unit for changing and a deterioration degree detecting unit for detecting a deterioration degree of the three-way catalyst are provided, and the correction amount changing unit has a large deterioration degree of the three-way catalyst detected by the deterioration degree detecting unit. The smaller the correction amount, the smaller the correction amount is when the output of the downstream oxygen sensor is biased to the rich side of the stoichiometric air-fuel ratio compared to when it is biased to the lean side. Specially To.

【0021】この発明によれば、請求項1に記載の発明
の作用と請求項2に記載の発明の作用とを総合した作用
が得られる。しかも個々別々に作用するのではなく、同
時に作用することにより、相互に相俟った格別の作用が
得られる。すなわち、3元触媒の劣化度合が大きい状態
でリッチからリーンへの補正を行うときは、補正量が最
も小さくされ、空燃比制御が最も抑制気味に補正され
る。対照的に、3元触媒の劣化度合が小さい状態でリー
ンからリッチへの補正を行うときは、補正量が最も大き
くされ、空燃比制御が最も促進気味に補正される。これ
以外の、3元触媒の劣化度合が大きい状態でリーンから
リッチへの補正を行うとき、及び3元触媒の劣化度合が
小さい状態でリッチからリーンへの補正を行うときは、
補正量がこれらの中庸の程度とされ、空燃比制御が中庸
程度に補正される。
According to the present invention, a combined operation of the operation of the invention described in claim 1 and the operation of the invention described in claim 2 can be obtained. Moreover, by acting simultaneously instead of acting individually, special mutual effects can be obtained. That is, when the correction from rich to lean is performed in a state where the degree of deterioration of the three-way catalyst is large, the correction amount is minimized, and the air-fuel ratio control is corrected with a slight suppression. In contrast, when the lean-to-rich correction is performed in a state where the degree of deterioration of the three-way catalyst is small, the correction amount is maximized and the air-fuel ratio control is corrected most favorably. Other than this, when performing correction from lean to rich in a state where the degree of deterioration of the three-way catalyst is large and when performing correction from rich to lean in a state where the degree of deterioration of the three-way catalyst is small,
The correction amount is set to the moderate level, and the air-fuel ratio control is corrected to the moderate level.

【0022】そして、いずれの場合も、状況に応じた合
理的な空燃比制御の補正がなされて、結果的に、触媒は
酸素枯渇状態又は酸素飽和状態とならずに、過不足のな
い最適量の酸素が吸蔵されて、3元触媒による最適な浄
化が達成される。
In any case, rational correction of the air-fuel ratio control is made according to the situation, and as a result, the catalyst does not become in an oxygen-depleted state or an oxygen-saturated state, and the optimum amount is sufficient. Oxygen is occluded and optimum purification by the three-way catalyst is achieved.

【0023】なお、以上において、「補正量を小さくす
る」とは、補正量がゼロの場合、つまり補正をしない場
合を含むものとする。以下、発明の実施の形態を通して
本発明をさらに詳しく説明する。
In the above description, "decreasing the correction amount" includes the case where the correction amount is zero, that is, the case where no correction is made. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through embodiments of the invention.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態に係
るエンジン1のシステム構成を示す。ピストン2で画成
された燃焼室の頂上部に点火プラグ3が備えられてい
る。燃焼室に通じる吸気系4に燃料噴射弁5が、排気系
6に3元触媒7及び該触媒7を前後に挟んで上流側の酸
素センサ8と下流側の酸素センサ9とがそれぞれ配設さ
れている。両酸素センサ8,9ともいわゆるλO2セン
サであり、空燃比が理論空燃比よりもリッチのときに出
力電圧が高くなり(例えば略1V)、空燃比が理論空燃
比よりもリーンのときに出力電圧が低くなり(例えば略
0V)、そして空燃比が理論空燃比の近傍で出力電圧が
大きく変化する性質のものである。
1 shows the system configuration of an engine 1 according to an embodiment of the present invention. A spark plug 3 is provided at the top of the combustion chamber defined by the piston 2. A fuel injection valve 5 is provided in an intake system 4 leading to the combustion chamber, and a three-way catalyst 7 and an upstream oxygen sensor 8 and a downstream oxygen sensor 9 are provided in an exhaust system 6 with the catalyst 7 in front and behind. ing. Both oxygen sensors 8 and 9 are so-called λO2 sensors, and the output voltage becomes high when the air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio (for example, about 1 V), and when the air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Is low (for example, about 0 V), and the output voltage greatly changes in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio.

【0025】エンジンコントロールユニット(ECU)
10は、これら両酸素センサ8,9からの空燃比信号
(残存酸素濃度信号)を入力し、燃料噴射弁5や点火プ
ラグ3等に制御信号を出力する。ECU10には、図示
を省略したが、その他、エンジン制御の基本パラメータ
として、エアフロメータからの吸入空気量信号、スロッ
トル開度センサからのスロットル開度信号、エンジン回
転センサからのエンジン回転信号、エンジン水温センサ
からの冷却水温信号等の各種信号が入力される。
Engine control unit (ECU)
An air-fuel ratio signal (residual oxygen concentration signal) from both of the oxygen sensors 8 and 9 is input to 10 and a control signal is output to the fuel injection valve 5, the ignition plug 3, and the like. Although not shown, the ECU 10 has other basic parameters for engine control, such as an intake air amount signal from an air flow meter, a throttle opening signal from a throttle opening sensor, an engine rotation signal from an engine rotation sensor, and an engine water temperature. Various signals such as a cooling water temperature signal from the sensor are input.

【0026】[燃料噴射制御]エンジン1の空燃比は燃
料噴射弁5からの燃料噴射量によって制御される。燃料
噴射量はおよそ次のようにして設定される。まず、エン
ジン1の運転状態(吸入空気量、エンジン回転、冷却水
温、酸素センサ出力等)を検出し、吸入空気量及びエン
ジン回転から基本噴射量を演算する。次いで、この基本
噴射量に、冷却水温に応じた補正量と、空燃比を目標空
燃比に収束させるためのフィードバック補正量Cfb
(後述)とを加算して最終的な燃料噴射量を算定する。
さらに必要に応じて、暖機のための増量補正や学習補正
等を施してもよい。そして、得られた燃料噴射量に相当
するパルス幅(無効パルス幅も考慮する)の駆動パルス
信号を噴射タイミングが到来したときに燃料噴射弁5に
出力する。
[Fuel Injection Control] The air-fuel ratio of the engine 1 is controlled by the fuel injection amount from the fuel injection valve 5. The fuel injection amount is set as follows. First, the operating state of the engine 1 (intake air amount, engine rotation, cooling water temperature, oxygen sensor output, etc.) is detected, and the basic injection amount is calculated from the intake air amount and engine rotation. Then, a correction amount corresponding to the cooling water temperature and a feedback correction amount Cfb for converging the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio are added to the basic injection amount.
(Described later) is added to calculate the final fuel injection amount.
Further, if necessary, an increase correction for warming up, a learning correction, or the like may be performed. Then, a drive pulse signal having a pulse width (considering the invalid pulse width) corresponding to the obtained fuel injection amount is output to the fuel injection valve 5 when the injection timing arrives.

【0027】[空燃比フィードバック制御]このエンジ
ン1では、所定の実行許可条件の成立時に、3元触媒7
の排気ガス浄化性能を最大限発揮させるように、上流側
酸素センサ8の出力E1に基く空燃比のフィードバック
制御が行われる。つまり、実空燃比と目標空燃比との偏
差がなくなるように、前述のフィードバック補正量Cf
bを設定するのである。その場合、空燃比が3元触媒7
のウィンドウ内に収まるように、目標空燃比は理論空燃
比(A/F=14.7)の近傍とされる。
[Air-fuel ratio feedback control] In this engine 1, the three-way catalyst 7 is operated when a predetermined execution permission condition is satisfied.
The feedback control of the air-fuel ratio based on the output E1 of the upstream oxygen sensor 8 is performed so as to maximize the exhaust gas purification performance. That is, the feedback correction amount Cf is set so that the deviation between the actual air-fuel ratio and the target air-fuel ratio is eliminated.
b is set. In that case, the air-fuel ratio is three way catalyst 7
The target air-fuel ratio is close to the stoichiometric air-fuel ratio (A / F = 14.7) so that the target air-fuel ratio falls within the window.

【0028】フィードバック補正量Cfbはおよそ次の
ようにして設定される。例えば、上流側酸素センサ8出
力E1がリッチからリーンに反転した直後は、フィ−ド
バック補正量Cfbにリッチ比例制御ゲインP(プラス
の値)を加算して、結果的に燃料噴射量がリッチ側に即
時急増するようにする。その後、上流側酸素センサ8出
力E1がリーンを示している間は、フィードバック補正
量Cfbにリッチ積分制御ゲインI(プラスの値)を加
算して、結果的に燃料噴射量がリッチ側に漸増するよう
にする。
The feedback correction amount Cfb is set as follows. For example, immediately after the upstream side oxygen sensor 8 output E1 reverses from rich to lean, the rich proportional control gain P (plus value) is added to the feedback correction amount Cfb, and as a result, the fuel injection amount is on the rich side. To make an immediate increase. Thereafter, while the output E1 of the upstream oxygen sensor 8 is lean, the rich integral control gain I (plus value) is added to the feedback correction amount Cfb, and as a result, the fuel injection amount gradually increases to the rich side. To do so.

【0029】そして、これにより、上流側酸素センサ8
出力E1がリーンからリッチに反転した直後は、フィ−
ドバック補正量Cfbにリーン比例制御ゲインP(マイ
ナスの値)を加算して、結果的に燃料噴射量がリーン側
に即時急減するようにする。その後、上流側酸素センサ
8出力E1がリッチを示している間は、フィードバック
補正量Cfbにリーン積分制御ゲインI(マイナスの
値)を加算して、結果的に燃料噴射量がリーン側に漸減
するようにする。
As a result, the upstream oxygen sensor 8
Immediately after the output E1 reverses from lean to rich,
The lean proportional control gain P (negative value) is added to the duck correction amount Cfb so that the fuel injection amount is immediately and immediately reduced to the lean side. After that, while the upstream side oxygen sensor 8 output E1 indicates rich, the lean integral control gain I (negative value) is added to the feedback correction amount Cfb, and as a result, the fuel injection amount gradually decreases to the lean side. To do so.

【0030】そして、これにより、上流側酸素センサ8
出力E1がリッチからリーンに反転した直後は、再びフ
ィ−ドバック補正量Cfbにリッチ比例制御ゲインPを
加算する、という動作を繰り返す。
As a result, the upstream oxygen sensor 8
Immediately after the output E1 is inverted from rich to lean, the operation of adding the rich proportional control gain P to the feedback correction amount Cfb again is repeated.

【0031】このように、3元触媒7に流入する排気ガ
スの空燃比が理論空燃比を挟んでリッチ−リーンを繰り
返すから、3元触媒7の酸素吸蔵能力(酸素ストレージ
効果)Qが有効に活用され、酸素の吸脱着反応が促進さ
れ、3元触媒7の排気ガス浄化性能が最大限発揮され
る。
As described above, since the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the three-way catalyst 7 repeats rich-lean across the stoichiometric air-fuel ratio, the oxygen storage capacity (oxygen storage effect) Q of the three-way catalyst 7 becomes effective. By being utilized, the oxygen adsorption / desorption reaction is promoted, and the exhaust gas purification performance of the three-way catalyst 7 is maximized.

【0032】なお、以上は、燃料噴射量を増減すること
により空燃比を目標空燃比にフィードバック制御する場
合を説明したが、これに代えて、あるいはこれと共に、
吸入空気量を増減することにより空燃比を目標空燃比に
フィードバック制御することも可能である。吸入空気量
の増減はスロットル開度を操作して行うことができる。
In the above, the case where the air-fuel ratio is feedback-controlled to the target air-fuel ratio by increasing / decreasing the fuel injection amount has been described, but instead of this, or together with this,
It is also possible to perform feedback control of the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio by increasing / decreasing the intake air amount. The intake air amount can be increased or decreased by operating the throttle opening.

【0033】また、以上は、上流側酸素センサ8出力E
1がリッチからリーンあるいはリーンからリッチに反転
した直後から空燃比のリッチ化あるいはリーン化を開始
する場合を説明したが、これに代えて、上流側酸素セン
サ8出力E1がリッチからリーンあるいはリーンからリ
ッチに反転してから所定時間T経過後に空燃比のリッチ
化あるいはリーン化を開始するようにしてもよい(遅延
制御)。この場合、例えば、リッチからリーンへの反転
時に遅延時間Tが長くなれば、それだけ空燃比がリーン
化することになり、逆に、リーンからリッチへの反転時
に遅延時間Tが長くなれば、それだけ空燃比がリッチ化
することになる。
The above is the output E of the upstream oxygen sensor 8
The case where the enrichment or leaning of the air-fuel ratio is started immediately after 1 reverses from rich to lean or lean to rich has been described, but instead, the upstream side oxygen sensor 8 output E1 changes from rich to lean or lean. It is also possible to start enrichment or leaning of the air-fuel ratio after a lapse of a predetermined time T after reversing to rich (delay control). In this case, for example, if the delay time T becomes longer at the time of reversing from rich to lean, the air-fuel ratio becomes leaner accordingly, and conversely, if the delay time T becomes longer at the time of reversing from lean to rich, then that much. The air-fuel ratio will become rich.

【0034】[空燃比フィードバック補正制御]触媒7
は、使用するにつれ、熱損やイオウ被毒あるいはリン被
毒により徐々に劣化し、酸素吸蔵能力Qが低下して、浄
化最適空燃比(ウィンドウ)が変動する。その結果、触
媒7から酸素が枯渇して、空燃比がウィンドウからリッ
チ側にずれたときには、HC,COの浄化性能が低下
し、逆に、触媒7が酸素で飽和して、リーン側にずれた
ときには、NOxの浄化性能が低下する。
[Air-fuel ratio feedback correction control] Catalyst 7
As it is used, it gradually deteriorates due to heat loss, sulfur poisoning, or phosphorus poisoning, the oxygen storage capacity Q decreases, and the purification optimum air-fuel ratio (window) fluctuates. As a result, when the catalyst 7 is depleted of oxygen and the air-fuel ratio deviates from the window to the rich side, the purification performance of HC and CO decreases, and conversely, the catalyst 7 is saturated with oxygen and deviates to the lean side. If so, the purification performance of NOx is reduced.

【0035】そこで、このエンジン1では、触媒7の劣
化による排気ガス浄化性能の低下を補償するため、下流
側酸素センサ9を用いて触媒7を通過した後の排気ガス
の空燃比を検出し、その検出結果に基いて上記の空燃比
フィードバック制御を補正する。例えば、下流側センサ
9の出力E2が理論空燃比よりもリーン側に偏倚してい
る場合は、酸素が触媒7の酸素吸蔵能力Qを超えて漏れ
出しているのであるから、触媒7は明らかに酸素飽和状
態であり、よって空燃比フィードバック制御をリッチ側
に補正する。これにより、酸素の消費が促進され、リー
ン雰囲気が打ち消され、3元触媒7の酸素吸蔵能力Qが
再び有効に活用される。
Therefore, in this engine 1, in order to compensate the deterioration of the exhaust gas purification performance due to the deterioration of the catalyst 7, the downstream side oxygen sensor 9 is used to detect the air-fuel ratio of the exhaust gas after passing through the catalyst 7. The air-fuel ratio feedback control is corrected based on the detection result. For example, when the output E2 of the downstream side sensor 9 is biased to the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio, oxygen exceeds the oxygen storage capacity Q of the catalyst 7 and leaks out. The air-fuel ratio feedback control is corrected to the rich side because of the oxygen saturation state. As a result, the consumption of oxygen is promoted, the lean atmosphere is canceled out, and the oxygen storage capacity Q of the three-way catalyst 7 is effectively utilized again.

【0036】逆に、下流側センサ9の出力E2が理論空
燃比よりもリッチ側に偏倚している場合は、酸素が触媒
7から漏れ出していないのであるから、触媒7は酸素枯
渇状態であるかもしれず、よって空燃比フィードバック
制御をリーン側に補正する。これにより、酸素の吸蔵が
促進され、リッチ雰囲気が打ち消され、やはり3元触媒
7の酸素吸蔵能力Qが再び有効に活用される。
On the contrary, when the output E2 of the downstream side sensor 9 is deviated to the rich side of the stoichiometric air-fuel ratio, oxygen does not leak from the catalyst 7, so the catalyst 7 is in an oxygen depleted state. Therefore, the air-fuel ratio feedback control is corrected to the lean side. As a result, the storage of oxygen is promoted, the rich atmosphere is canceled, and the oxygen storage capacity Q of the three-way catalyst 7 is effectively utilized again.

【0037】このような空燃比フィードバック制御の補
正は、上記のフィードバック補正量Cfbを補正するこ
とで達成される。より具体的には、フィードバック補正
量Cfbのスキップ量を決定する比例制御ゲインPや、
同じくフィードバック補正量Cfbの傾きを決定する積
分制御ゲインIを増減して、空燃比の強制リッチ化又は
強制リーン化を図ることができる。また、前述した遅延
時間Tを増減してもよい。
Such correction of the air-fuel ratio feedback control is achieved by correcting the feedback correction amount Cfb. More specifically, the proportional control gain P that determines the skip amount of the feedback correction amount Cfb,
Similarly, the integral control gain I that determines the slope of the feedback correction amount Cfb can be increased or decreased to achieve the forced enrichment or forced lean of the air-fuel ratio. Further, the delay time T described above may be increased or decreased.

【0038】あるいは、フィードバック補正量Cfbの
補正に代えて、あるいはこれと共に、上流側酸素センサ
8の出力E1を補正することで空燃比フィードバック制
御を補正することも可能である。その場合は、該センサ
8の出力E1をリーン側に補正(出力電圧を低い値に補
正)すれば、結果として空燃比の強制リッチ化が図ら
れ、逆に、該センサ8の出力E1をリッチ側に補正(出
力電圧を高い値に補正)すれば、結果として空燃比の強
制リーン化が図られる。
Alternatively, the air-fuel ratio feedback control can be corrected by correcting the output E1 of the upstream oxygen sensor 8 instead of or together with the feedback correction amount Cfb. In that case, if the output E1 of the sensor 8 is corrected to the lean side (the output voltage is corrected to a low value), the air-fuel ratio is forcibly enriched, and conversely, the output E1 of the sensor 8 is made rich. If the correction is made to the side (correction of the output voltage to a high value), the air-fuel ratio is forcibly made lean as a result.

【0039】図2は、このエンジン1の空燃比制御動作
全体のフローチャートである。ステップS1で、前述の
センサ類からの各種信号を入力した後、ステップS2
で、3元触媒7の劣化度合を検出する。この劣化度合の
検出の手法については後述する。
FIG. 2 is a flowchart of the entire air-fuel ratio control operation of the engine 1. After inputting various signals from the above-mentioned sensors in step S1, step S2
Then, the degree of deterioration of the three-way catalyst 7 is detected. The method of detecting the degree of deterioration will be described later.

【0040】次いで、ステップS3で、上記の空燃比フ
ィードバック制御に対する補正量Zを設定する。補正量
Zは、前述したように、下流側酸素センサ出力E2がリ
ッチ側に偏倚しているときは、空燃比フィードバック制
御をリーン側に補正するような値に設定し、逆に、下流
側酸素センサ出力E2がリーン側に偏倚しているとき
は、空燃比フィードバック制御をリッチ側に補正するよ
うな値に設定する(基本特性A)。
Next, at step S3, the correction amount Z for the air-fuel ratio feedback control is set. As described above, the correction amount Z is set to a value that corrects the air-fuel ratio feedback control to the lean side when the downstream oxygen sensor output E2 is biased to the rich side, and conversely, the downstream oxygen is set. When the sensor output E2 is biased to the lean side, the air-fuel ratio feedback control is set to a value that corrects to the rich side (basic characteristic A).

【0041】図3は、このような補正量Zの基本特性A
を表わしている。下流側酸素センサ出力E2がリッチ側
に偏倚しているときは、補正量Zはマイナスの値とさ
れ、結果的に燃料噴射量がリーン側に減量される。逆
に、下流側酸素センサ出力E2がリーン側に偏倚してい
るときは、補正量Zはプラスの値とされ、結果的に燃料
噴射量がリッチ側に増量される。
FIG. 3 shows the basic characteristic A of such a correction amount Z.
Is represented. When the downstream oxygen sensor output E2 is biased to the rich side, the correction amount Z is set to a negative value, and as a result, the fuel injection amount is reduced to the lean side. Conversely, when the downstream oxygen sensor output E2 is biased to the lean side, the correction amount Z is set to a positive value, and as a result, the fuel injection amount is increased to the rich side.

【0042】図2のステップS3に戻り、ただし、補正
量Zは、(1)下流側酸素センサ出力E2の理論空燃比
からの偏差が大きいほど大きな値(より詳しくは補正量
Zの絶対値を大きな値)に設定する。この特性もまた図
3の基本特性Aに表わされている。すなわち、下流側酸
素センサ出力E2がリッチ側に大きく偏倚するほど、補
正量Zはより小さなマイナスの値とされ、逆に、下流側
酸素センサ出力E2がリーン側に大きく偏倚するほど、
補正量Zはより大きなプラスの値とされている。これに
より、下流側酸素センサ出力E2が理論空燃比から大き
く偏倚していても、空燃比フィードバック制御の補正が
速やかに行われ、その結果、空燃比のウィンドウからの
ずれが速やかに是正されて、触媒7の浄化性能の低下が
速やかに抑制される。
Returning to step S3 of FIG. 2, however, the correction amount Z becomes larger as (1) the deviation of the downstream oxygen sensor output E2 from the stoichiometric air-fuel ratio becomes larger (more specifically, the absolute value of the correction amount Z is (Large value). This characteristic is also represented by the basic characteristic A in FIG. That is, the larger the downstream oxygen sensor output E2 is biased toward the rich side, the smaller the correction amount Z is, and conversely, the more the downstream oxygen sensor output E2 is biased toward the lean side,
The correction amount Z is set to a larger positive value. As a result, even if the downstream oxygen sensor output E2 is largely deviated from the stoichiometric air-fuel ratio, the air-fuel ratio feedback control is promptly corrected, and as a result, the deviation of the air-fuel ratio from the window is promptly corrected, The deterioration of the purification performance of the catalyst 7 is promptly suppressed.

【0043】なお、この実施の形態においては、図3に
示すように、下流側酸素センサ出力E2の理論空燃比か
らの偏差がゼロに近い所定の範囲内では、補正量Zの変
化の傾きが緩やかとされている。これにより、下流側酸
素センサ出力E2が理論空燃比からあまりずれていない
ときにおける補正の行き過ぎ(オーバーシュート)が防
止され、例えばリーンからリッチへの補正時に、吸蔵し
ていた酸素がほとんどなくなって、触媒7が酸素枯渇状
態となったり、逆にリッチからリーンへの補正時に、過
度に酸素が吸蔵されて、触媒7が酸素飽和状態となるこ
とが抑制される。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, within a predetermined range in which the deviation of the downstream oxygen sensor output E2 from the stoichiometric air-fuel ratio is close to zero, the inclination of change in the correction amount Z is small. It has been moderate. As a result, overcorrection (overshoot) when the downstream oxygen sensor output E2 does not deviate significantly from the stoichiometric air-fuel ratio is prevented, and, for example, during correction from lean to rich, almost no oxygen is stored, It is suppressed that the catalyst 7 is in an oxygen-depleted state, or conversely, oxygen is excessively occluded during the correction from rich to lean and the catalyst 7 is in an oxygen saturated state.

【0044】図2のステップS3に戻り、ただし、補正
量Zは、(2)触媒7の劣化度合が大きいほど小さな値
(より詳しくは補正量Zの絶対値を小さな値)に設定す
る。この特性は図4に表わされている。すなわち、触媒
7の劣化度合が大きく、したがって酸素吸蔵能力Qが小
さいほど、補正量Zに対する補正係数α(図3に示す補
正量Zの基本値に乗算される)は小さな値とされてい
る。
Returning to step S3 in FIG. 2, however, the correction amount Z is set to a smaller value (more specifically, a smaller absolute value of the correction amount Z) as the degree of deterioration of the catalyst (2) becomes larger. This characteristic is represented in FIG. That is, the larger the degree of deterioration of the catalyst 7 is and the smaller the oxygen storage capacity Q is, the smaller the correction coefficient α for the correction amount Z (multiplied by the basic value of the correction amount Z shown in FIG. 3) is.

【0045】これにより、触媒7の劣化度合が大きいと
き(酸素吸蔵能力Qが小さいとき)は、補正係数αが小
さな値となるから、リーンからリッチへの補正又はリッ
チからリーンへの補正がいずれも抑制気味とされ、その
結果、補正が行き過ぎ・過剰とならず、例えばリーンか
らリッチへの補正時に、吸蔵していた酸素がほとんどな
くなって、触媒7が酸素枯渇状態となったり、逆にリッ
チからリーンへの補正時に、過度に酸素が吸蔵されて、
触媒7が酸素飽和状態となることが抑制される。よっ
て、触媒7には、常に、過不足のない最適量の酸素が吸
蔵され、該3元触媒7による最適な浄化が達成される。
As a result, when the degree of deterioration of the catalyst 7 is large (when the oxygen storage capacity Q is small), the correction coefficient α has a small value, so that the lean-to-rich correction or the rich-to-lean correction is performed. As a result, the correction does not become excessive or excessive, and, for example, when correcting from lean to rich, most of the stored oxygen disappears, and the catalyst 7 becomes oxygen depleted, or conversely rich. When correcting from lean to lean, oxygen is excessively occluded,
It is suppressed that the catalyst 7 becomes oxygen saturated. Therefore, the catalyst 7 always stores an optimum amount of oxygen in a sufficient amount, and optimal purification by the three-way catalyst 7 is achieved.

【0046】逆に、触媒7の劣化度合が小さく、したが
って酸素吸蔵能力Qが大きいときは、補正係数αが大き
な値となるから、リーンからリッチへの補正又はリッチ
からリーンへの補正がいずれも促進気味とされ、その結
果、補正が不足することがなく、例えばリーンからリッ
チへの補正時に、吸蔵していた酸素があまり減少せず、
触媒7の酸素飽和状態が解消されなかったり、逆にリッ
チからリーンへの補正時に、あまり酸素が吸蔵されず、
触媒7の酸素枯渇状態が解消されなかったりすることが
抑制される。よって、この場合もまた、触媒7には、常
に、過不足のない最適量の酸素が吸蔵され、該3元触媒
7による最適な浄化が達成される。
On the contrary, when the degree of deterioration of the catalyst 7 is small and therefore the oxygen storage capacity Q is large, the correction coefficient α has a large value, so that either lean-to-rich correction or rich-to-lean correction is performed. It is considered to be accelerated, and as a result, there is no shortage of correction, for example, when correcting from lean to rich, the stored oxygen does not decrease so much,
The oxygen saturation state of the catalyst 7 is not resolved, or conversely, when correcting from rich to lean, oxygen is not stored so much,
It is suppressed that the oxygen-depleted state of the catalyst 7 is not eliminated. Therefore, also in this case, the catalyst 7 always stores the optimum amount of oxygen in a sufficient amount, and optimal purification by the three-way catalyst 7 is achieved.

【0047】図2のステップS3に戻り、ただし、補正
量Zは、(3)リーンからリッチへの補正時は、リッチ
からリーンへの補正時に比べて大きな値(より詳しくは
補正量Zの絶対値を大きな値)に設定する(特性B)。
この特性Bもまた図4に表わされている。すなわち、実
線で示すリーンからリッチへの補正時に用いられる補正
係数αは、破線で示すリッチからリーンへの補正時に用
いられる補正係数αよりも常に大きな値とされている。
Returning to step S3 in FIG. 2, however, the correction amount Z is (3) a large value during the lean-to-rich correction, as compared with the rich-to-lean correction (more specifically, the correction amount Z is an absolute value). The value is set to a large value (characteristic B).
This characteristic B is also represented in FIG. That is, the correction coefficient α used in the correction from lean to rich indicated by the solid line is always larger than the correction coefficient α used in the correction from rich to lean indicated by the broken line.

【0048】これにより、明らかに酸素が触媒7の酸素
吸蔵能力Qを超えて漏れ出しているリーン状態からリッ
チ側への補正時は、促進気味にリッチ補正されるから、
該リーン状態が短時間のうちに解消され、NOxの排出
量が速やかに抑制される。
As a result, when the lean state is corrected to the rich side, in which oxygen is apparently leaking beyond the oxygen storage capacity Q of the catalyst 7, the rich correction is performed with an accelerating tendency.
The lean state is resolved within a short time, and the NOx emission amount is promptly suppressed.

【0049】一方、酸素がまだ吸蔵されているが、H
C,COの酸化に消費されている結果、酸素が触媒7か
ら漏れ出していないのか、あるいは、吸蔵されていた酸
素がすべて用い尽くされ、触媒7が酸素枯渇状態になっ
た結果、酸素が触媒7から漏れ出していないのかが判明
しないリッチ状態からリーン側への補正時は、抑制気味
にリーン補正されるから、酸素が触媒7から漏れ出すこ
とが最優先に防止されて、NOxの排出量増加が抑制さ
れる。
On the other hand, although oxygen is still occluded,
Oxygen does not leak from the catalyst 7 as a result of being consumed for the oxidation of C and CO, or all of the stored oxygen is exhausted and the catalyst 7 becomes an oxygen depleted state. When it is corrected from the rich state to the lean side where it is not known whether or not it is not leaking from 7, the lean correction is performed with a slight suppression, so that the oxygen leaks from the catalyst 7 is prevented with the highest priority, and the NOx emission amount is reduced. The increase is suppressed.

【0050】そして、いずれの場合も、状況に応じて合
理的に補正量Zが設定される結果、触媒7は酸素枯渇状
態又は酸素飽和状態とならずに、常に、過不足のない最
適量の酸素が吸蔵され、該3元触媒7による最適な浄化
が達成される。
In any case, as a result of the correction amount Z being set reasonably depending on the situation, the catalyst 7 is not in the oxygen-depleted state or the oxygen-saturated state, and the optimum amount is always sufficient. Oxygen is occluded, and optimum purification by the three-way catalyst 7 is achieved.

【0051】図2に戻り、最終的に、ステップS4で、
前述の空燃比フィードバック制御を実行する。ここにお
いて、上記補正量Zを用いて(例えば燃料噴射量の設定
演算式に加算する等して)、フィードバック補正量Cf
b、あるいは上流側酸素センサ出力E1等を補正するこ
とになる。これにより、上記補正量Zを反映させて空燃
比のフィードバック制御が補正されることになる。
Returning to FIG. 2, finally, in step S4,
The air-fuel ratio feedback control described above is executed. Here, the feedback correction amount Cf is calculated by using the correction amount Z (for example, by adding it to the setting calculation formula of the fuel injection amount).
b, or the upstream oxygen sensor output E1 or the like is corrected. As a result, the feedback control of the air-fuel ratio is corrected by reflecting the correction amount Z.

【0052】なお、以上は、図3に示す補正量Zの基本
特性Aと、図4に示す該補正量Zの基本値に対する補正
係数αの特性とをそれぞれメモリに格納する場合を説明
したが、これに代えて、図5に示すように、両特性を初
めから合体させた補正量Zの基本特性をメモリに格納す
るようにしてもよい。
The case where the basic characteristic A of the correction amount Z shown in FIG. 3 and the characteristic of the correction coefficient α with respect to the basic value of the correction amount Z shown in FIG. 4 are stored in the memory has been described above. Instead of this, as shown in FIG. 5, the basic characteristic of the correction amount Z obtained by combining both characteristics from the beginning may be stored in the memory.

【0053】以上により、いずれにしても、3元触媒7
の劣化度合が大きい状態でリッチからリーンへの補正を
行うときは、空燃比フィードバック制御が最も抑制気味
に補正される。対照的に、3元触媒7の劣化度合が小さ
い状態でリーンからリッチへの補正を行うときは、空燃
比フィードバック制御が最も促進気味に補正される。そ
して、3元触媒7の劣化度合が大きい状態でリーンから
リッチへの補正を行うとき、及び3元触媒7の劣化度合
が小さい状態でリッチからリーンへの補正を行うとき
は、空燃比フィードバック制御が中庸程度に補正され
る。これにより、状況に応じて合理的に空燃比フィード
バック制御が補正される結果、触媒7は酸素枯渇状態又
は酸素飽和状態とならずに、常に、過不足のない最適量
の酸素が吸蔵され、該3元触媒による最適な浄化が達成
される。
From the above, in any case, the three-way catalyst 7
When the correction from rich to lean is performed in a state where the degree of deterioration of is large, the air-fuel ratio feedback control is corrected to the most restrained level. In contrast, when the lean-to-rich correction is performed in a state where the degree of deterioration of the three-way catalyst 7 is small, the air-fuel ratio feedback control is corrected most favorably. The air-fuel ratio feedback control is performed when the lean-to-rich correction is performed when the deterioration degree of the three-way catalyst 7 is large and when the correction is performed from the rich to lean when the deterioration degree of the three-way catalyst 7 is small. Is corrected to a moderate level. As a result, the air-fuel ratio feedback control is rationally corrected depending on the situation, and as a result, the catalyst 7 is not in an oxygen-depleted state or an oxygen-saturated state, and always stores an optimum amount of oxygen, which is sufficient. Optimal purification with a three-way catalyst is achieved.

【0054】なお、以上において、補正量Zを小さくす
る際に、例えば補正係数αをゼロとして補正量Zをゼロ
とし、実質的に空燃比フィードバック制御の補正を行わ
ないようにしてもよい。
In the above, when the correction amount Z is reduced, for example, the correction coefficient α may be set to zero and the correction amount Z may be set to zero so that the air-fuel ratio feedback control is not substantially corrected.

【0055】また、酸素センサ8,9として、出力が空
燃比に応じて略リニアに変化するいわゆるリニアO2セ
ンサを採用してもよい。その場合は、例えば、下流側酸
素センサ出力E2の理論空燃比からの偏差が所定値以上
となったときに、空燃比フィードバック制御を補正する
(ゼロでない値の補正量Zの設定を行う)ようにする。
これに対し、上記のように、酸素センサ8,9がλO2
センサである場合は、図3に示されるように、下流側酸
素センサ出力E2が理論空燃比からずれていれば、その
偏差の大きさに拘わらず、空燃比フィードバック制御の
補正を行っている(ゼロ以外の値の補正量Zを設定して
いる)のである。
As the oxygen sensors 8 and 9, so-called linear O2 sensors whose output changes substantially linearly according to the air-fuel ratio may be adopted. In that case, for example, when the deviation of the downstream oxygen sensor output E2 from the stoichiometric air-fuel ratio becomes a predetermined value or more, the air-fuel ratio feedback control is corrected (a correction amount Z having a non-zero value is set). To
On the other hand, as described above, the oxygen sensors 8 and 9 have the λO2
In the case of a sensor, as shown in FIG. 3, if the downstream oxygen sensor output E2 deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, the air-fuel ratio feedback control is corrected regardless of the magnitude of the deviation ( The correction amount Z having a value other than zero is set).

【0056】[触媒劣化度合検出]次に、上記ステップ
S2で行う触媒劣化度合検出の手法を説明する。既に述
べたように、3元触媒の劣化度合は、一般に、酸素吸蔵
能力Qを代用特性として検出することができる。すなわ
ち、触媒の劣化に伴い、酸素の吸着及び脱離に直接関与
する金属化合物(例えば酸化セリウムCeO2等)が焼
結(シンタリング)を起こし、それにより酸素との接触
面積が減少して酸素吸蔵能力Qが低下するからである。
[Detection of Degree of Deterioration of Catalyst] Next, a method of detecting the degree of deterioration of catalyst, which is carried out in step S2, will be described. As described above, the degree of deterioration of the three-way catalyst can be generally detected by the oxygen storage capacity Q as a substitute characteristic. That is, as the catalyst deteriorates, a metal compound directly involved in the adsorption and desorption of oxygen (for example, cerium oxide CeO2) causes sintering (sintering), which reduces the contact area with oxygen and reduces oxygen storage. This is because the ability Q decreases.

【0057】図6は、空燃比をリッチからリーンに変化
させたときにおける、上流側酸素センサ8及び下流側酸
素センサ9のそれぞれの出力波形の1例である。空燃比
をリッチからリーンに変化させたことに伴い、上流側セ
ンサ出力E1は、時刻t1にリーンからリッチに反転し
ている。これに対し、下流側センサ出力E2は、触媒7
の酸素吸蔵能力Qにより、時間的に遅い時刻t2にリー
ンからリッチに反転している。この時間間隔Δt(=t
2−t1)、又は出力波形の差分(斜線を施した領域の
面積)が、触媒7の酸素吸蔵能力Qを代表する。
FIG. 6 is an example of output waveforms of the upstream oxygen sensor 8 and the downstream oxygen sensor 9 when the air-fuel ratio is changed from rich to lean. As the air-fuel ratio is changed from rich to lean, the upstream sensor output E1 is inverted from lean to rich at time t1. On the other hand, the downstream sensor output E2 is the catalyst 7
Due to the oxygen storage capacity Q of, the lean is reversed to rich at time t2 which is later in time. This time interval Δt (= t
2-t1) or the difference in the output waveform (the area of the shaded region) represents the oxygen storage capacity Q of the catalyst 7.

【0058】例えば、触媒7の正常時には、下流側セン
サ出力E2が、上記のように時刻t2にリーンからリッ
チに反転したとする。触媒7の劣化に伴い、酸素吸蔵能
力Qが低下すると、下流側センサ出力E2の反転時刻
は、矢印で示すように、徐々に早くなる。そして、つい
には、符号アで示すように、ほとんど上流側センサ出力
E1と下流側センサ出力E2とが近似し、出力波形の差
分がなくなり、触媒7の酸素吸蔵能力Qが消失する。よ
って、触媒7の正常時における時間間隔Δt又は出力波
形の差分に対して、現在どれだけの時間間隔Δt又は出
力波形の差分があるかによって、現時点での触媒7の劣
化度合を検出することが可能となる。
For example, when the catalyst 7 is normal, it is assumed that the downstream sensor output E2 is inverted from lean to rich at time t2 as described above. When the oxygen storage capacity Q decreases with the deterioration of the catalyst 7, the reversal time of the downstream sensor output E2 gradually becomes earlier as shown by the arrow. Finally, as indicated by the symbol A, the upstream sensor output E1 and the downstream sensor output E2 are almost approximated to each other, the difference between the output waveforms disappears, and the oxygen storage capacity Q of the catalyst 7 disappears. Therefore, the degree of deterioration of the catalyst 7 at the present time can be detected depending on how much the time interval Δt or the difference in the output waveform of the catalyst 7 in the normal time is. It will be possible.

【0059】次に、図7は、図6の出力波形をより微視
的に表わしたものである。上流側センサ出力E1は、空
燃比フィードバック制御により、頻繁かつ周期的にリッ
チ側とリーン側との間で反転している。しかし、下流側
センサ出力E2は、当初は、触媒7の酸素吸蔵能力Qに
より、該触媒7から酸素の漏れ出しがないため、リッチ
側にはりついている。ところが、時間の経過と共に、空
燃比がリーン側にシフトしていくと、酸素が触媒7の吸
蔵能力を超えて漏れ出し、下流側センサ出力E2が、例
えば符号カで示すように、リーン側への反転を起こす。
このときの両酸素センサ出力波形の差分(斜線を施した
領域の面積:カ)が、現時点での触媒7の酸素吸蔵能力
Q、すなわち触媒劣化度合を表わす。符号キで示す場合
も同様である。
Next, FIG. 7 shows the output waveform of FIG. 6 more microscopically. The upstream sensor output E1 is frequently and periodically inverted between the rich side and the lean side by the air-fuel ratio feedback control. However, the downstream sensor output E2 is initially on the rich side because oxygen does not leak from the catalyst 7 due to the oxygen storage capacity Q of the catalyst 7. However, as the air-fuel ratio shifts to the lean side with the passage of time, oxygen exceeds the storage capacity of the catalyst 7 and leaks out, and the downstream side sensor output E2 shifts to the lean side, for example, as indicated by the symbol C. Causes the reversal of.
The difference between the output waveforms of both oxygen sensors at this time (area of shaded region: F) represents the oxygen storage capacity Q of the catalyst 7 at the present time, that is, the degree of catalyst deterioration. The same applies to the case indicated by the symbol K.

【0060】一方、符号サやシで示すように、上流側セ
ンサ出力E1のリッチ側への反転に対する、下流側セン
サ出力E2のリッチ側への反転の遅れによってもまた触
媒7の劣化度合を検出することができる。この場合は、
リッチによって発生したHC,COの酸化に酸素が消費
されることにより、下流側センサ出力E2は徐々にリッ
チ側に反転していく。そして、その酸素の消費のスピー
ドが速いほど、換言すれば、下流側センサ出力E2のリ
ッチ側への反転速度が速いほど、さらに換言すれば、両
酸素センサ出力波形の差分(斜線を施した領域の面積:
サ又はシ)が小さいほど、酸素吸蔵能力Qが低下してお
り、触媒7の劣化度合が大きいことになる。
On the other hand, as indicated by the symbols S and S, the degree of deterioration of the catalyst 7 is also detected by the delay in the inversion of the downstream sensor output E2 to the rich side with respect to the inversion of the upstream sensor output E1 to the rich side. can do. in this case,
Oxygen is consumed for the oxidation of HC and CO generated by the rich, so that the downstream sensor output E2 is gradually inverted to the rich side. Then, the faster the speed of consumption of oxygen, in other words, the faster the speed of reversal of the downstream side sensor output E2 to the rich side, in other words, the difference between the two oxygen sensor output waveforms (the shaded area). Area of:
The oxygen storage capacity Q is lower and the degree of deterioration of the catalyst 7 is larger as the temperature is smaller.

【0061】なお、符号タは、空燃比のリーン化が進
み、酸素が、常時、触媒7から漏れ出していて、その状
態で上流側センサ出力E1と下流側センサ出力E2とが
略一致して変化するに至ったことを示している(図6の
時刻t2以降の状態)。
In the symbol, the air-fuel ratio becomes leaner and oxygen always leaks from the catalyst 7. In this state, the upstream sensor output E1 and the downstream sensor output E2 substantially coincide with each other. This indicates that the change has occurred (state after time t2 in FIG. 6).

【0062】このような触媒劣化度合の検出は、従来の
触媒劣化判定よりも、時間的に早い段階から行うことが
できる。つまり、上記劣化度合検出は、空燃比のフィー
ドバック制御によって空燃比をリッチとリーンとの間で
反転させているときにいつでも実行できるのに対し、従
来の触媒劣化判定では、前述したように、例えば上流側
センサ出力E1の反転回数と下流側センサ出力E2の反
転回数との比の値が所定値以下となるまでは触媒が劣化
したと判定できない。よって、触媒が劣化したと判定す
るまで時間がかかり、それまでの間も進行している触媒
の劣化に起因する不具合については対策がなされないの
である。これに対し、上記のような触媒劣化度合の検出
手法を採用すると、触媒が劣化したとか劣化していない
とかの判定を待つことなく、すでに進行している触媒の
劣化の度合に応じた対策を早い段階で講じることができ
て、結果的に、排気浄化性能の全体的・総合的な向上が
期待できる。
The detection of such a catalyst deterioration degree can be performed earlier in time than the conventional catalyst deterioration determination. That is, the degree of deterioration detection can be executed at any time when the air-fuel ratio is being inverted between rich and lean by feedback control of the air-fuel ratio, whereas in the conventional catalyst deterioration determination, as described above, for example, It cannot be determined that the catalyst has deteriorated until the value of the ratio of the number of reversals of the upstream sensor output E1 and the number of reversals of the downstream sensor output E2 becomes equal to or less than a predetermined value. Therefore, it takes a long time to determine that the catalyst has deteriorated, and no countermeasure is taken for the trouble caused by the deterioration of the catalyst which has been progressing until then. On the other hand, if the method of detecting the degree of deterioration of the catalyst as described above is adopted, measures are taken according to the degree of deterioration of the catalyst that is already in progress, without waiting for the determination of whether the catalyst has deteriorated or has not deteriorated. It can be taken at an early stage, and as a result, overall and comprehensive improvement of exhaust purification performance can be expected.

【0063】なお、触媒劣化度合が所定値以上となった
ときに、故障表示ランプ(MIL)を点灯し、触媒7が
劣化していることをユーザに可視表示するようにしても
よい。
When the degree of catalyst deterioration exceeds a predetermined value, the malfunction indicator lamp (MIL) may be turned on to visually indicate to the user that the catalyst 7 is deteriorated.

【0064】また、下流側酸素センサ9を触媒7の内部
の中間位置に配設してもよい。該センサ出力E2がリー
ンに反転したときに、触媒7に酸素が半分程度吸蔵され
たことが判定できる。また、触媒7を床下触媒とし、排
気系6においてその上流側に直結触媒を別に設置しても
よい。そして、その場合に、直結触媒の上流に上流側酸
素センサを設置し、直結触媒と床下触媒との間に下流側
酸素センサを設置して、直結触媒の劣化度合を検出する
ようにしてもよい。また、その場合、上流側の直結触媒
は3元触媒とし、下流側の床下触媒は、例えばリーン雰
囲気でNOxの浄化効率に優れるいわゆるリーンNOx
触媒を採用してもよい。
Further, the downstream oxygen sensor 9 may be arranged at an intermediate position inside the catalyst 7. When the sensor output E2 reverses lean, it can be determined that about half of the oxygen has been stored in the catalyst 7. Alternatively, the catalyst 7 may be an underfloor catalyst, and a direct coupling catalyst may be separately installed on the upstream side of the exhaust system 6. Then, in that case, an upstream oxygen sensor may be installed upstream of the direct-coupled catalyst, and a downstream oxygen sensor may be installed between the direct-coupled catalyst and the underfloor catalyst to detect the degree of deterioration of the direct-coupled catalyst. . Further, in that case, the upstream-side directly coupled catalyst is a three-way catalyst, and the downstream-side underfloor catalyst is a so-called lean NOx that is excellent in NOx purification efficiency in a lean atmosphere, for example.
A catalyst may be adopted.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、上流側
酸素センサ出力に基いて空燃比制御を行うと共に、下流
側酸素センサ出力に基いて該空燃比制御を補正するよう
に構成したエンジン制御システムにおいて、上記空燃比
制御に対する補正量を一律とせず、3元触媒の劣化度合
や状況に応じて変化させ、その結果、上記空燃比制御の
補正の信頼性が向上するから、3元触媒による排気ガス
浄化性能がより一層改善する。
As described above, according to the present invention, the air-fuel ratio control is performed based on the output of the upstream oxygen sensor, and the air-fuel ratio control is corrected based on the output of the downstream oxygen sensor. In the engine control system, the correction amount for the air-fuel ratio control is not uniform, but is changed according to the degree of deterioration of the three-way catalyst or the situation, and as a result, the reliability of the correction of the air-fuel ratio control is improved. The exhaust gas purification performance by the catalyst is further improved.

【0066】特に、本発明で採用する上記の触媒の劣化
度合の検出手法は、いわゆるダブル酸素センサシステム
における下流側酸素センサの出力を用いるものであるか
ら、OBD対応の車種であれば、いずれのエンジンでも幅
広く利用することができる。本発明は、3元触媒を挟ん
で上流側と下流側とに複数の酸素センサを備えたエンジ
ン一般への幅広い適用が期待できる。
In particular, the above-mentioned method of detecting the degree of deterioration of the catalyst employed in the present invention uses the output of the downstream oxygen sensor in the so-called double oxygen sensor system, so that any vehicle model compatible with OBD can be used. It can be widely used in engines. The present invention can be expected to be widely applied to general engines having a plurality of oxygen sensors on the upstream side and the downstream side with a three-way catalyst interposed therebetween.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態に係るエンジンのシステ
ム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同エンジンの空燃比制御動作のフローチャー
トである。
FIG. 2 is a flowchart of an air-fuel ratio control operation of the engine.

【図3】 同制御動作中の空燃比フィードバック制御に
対する補正量Zの基本特性図である。
FIG. 3 is a basic characteristic diagram of a correction amount Z for air-fuel ratio feedback control during the control operation.

【図4】 同補正量Zに対する補正係数αの特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram of a correction coefficient α with respect to the same correction amount Z.

【図5】 図3の特性と図4の特性とを合体させて得ら
れる上記補正量Zの基本特性図である。
5 is a basic characteristic diagram of the correction amount Z obtained by combining the characteristics of FIG. 3 and the characteristics of FIG.

【図6】 上記制御動作中の触媒劣化度合検出動作の1
例を説明するタイムチャートである。
FIG. 6 is one of the catalyst deterioration degree detecting operations during the above control operation.
It is a time chart explaining an example.

【図7】 他の例を説明するタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart illustrating another example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 5 燃料噴射弁 7 3元触媒 8 上流側酸素センサ 9 下流側酸素センサ 10 エンジンコントロールユニット(ECU) 1 engine 5 Fuel injection valve 7 3-way catalyst 8 Upstream oxygen sensor 9 Downstream oxygen sensor 10 Engine control unit (ECU)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G084 BA09 BA24 DA10 DA27 EB11 FA07 FA10 FA20 FA30 FA33 3G091 AA17 AA23 AA28 AB03 BA14 BA15 BA19 BA33 CB02 DA01 DA02 DB10 DC01 DC02 DC03 EA01 EA05 EA16 EA34 FB10 FB11 FB12 FC02 HA36 HA37 HA42 3G301 JA21 JB09 MA01 ND01 PA01Z PA11Z PD09A PD09Z PE01Z PE08Z    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 3G084 BA09 BA24 DA10 DA27 EB11                       FA07 FA10 FA20 FA30 FA33                 3G091 AA17 AA23 AA28 AB03 BA14                       BA15 BA19 BA33 CB02 DA01                       DA02 DB10 DC01 DC02 DC03                       EA01 EA05 EA16 EA34 FB10                       FB11 FB12 FC02 HA36 HA37                       HA42                 3G301 JA21 JB09 MA01 ND01 PA01Z                       PA11Z PD09A PD09Z PE01Z                       PE08Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンの排気系に配設された3元触媒
より上流側の酸素センサの出力に基き燃焼室に供給され
る混合気の空燃比を理論空燃比に制御する空燃比制御手
段と、該制御手段による空燃比制御を上記3元触媒より
下流側の酸素センサの出力に基き補正する空燃比制御補
正手段とを有するエンジンの空燃比制御装置であって、
上記空燃比制御補正手段による補正量を変更する補正量
変更手段と、3元触媒の劣化度合を検出する劣化度合検
出手段とが備えられ、上記補正量変更手段が、上記劣化
度合検出手段で検出された3元触媒の劣化度合が大きい
ほど補正量を小さくするように構成されていることを特
徴とするエンジンの空燃比制御装置。
1. An air-fuel ratio control means for controlling an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to a combustion chamber to a stoichiometric air-fuel ratio based on an output of an oxygen sensor upstream of a three-way catalyst arranged in an exhaust system of an engine. An air-fuel ratio control device for an engine, comprising: an air-fuel ratio control correction means for correcting the air-fuel ratio control by the control means based on an output of an oxygen sensor downstream of the three-way catalyst,
A correction amount changing means for changing the correction amount by the air-fuel ratio control correcting means and a deterioration degree detecting means for detecting the deterioration degree of the three-way catalyst are provided, and the correction amount changing means is detected by the deterioration degree detecting means. An air-fuel ratio control device for an engine, wherein the correction amount is reduced as the degree of deterioration of the generated three-way catalyst increases.
【請求項2】 エンジンの排気系に配設された3元触媒
より上流側の酸素センサの出力に基き燃焼室に供給され
る混合気の空燃比を理論空燃比に制御する空燃比制御手
段と、該制御手段による空燃比制御を上記3元触媒より
下流側の酸素センサの出力に基き補正する空燃比制御補
正手段とを有するエンジンの空燃比制御装置であって、
上記空燃比制御補正手段による補正量を変更する補正量
変更手段が備えられ、該変更手段が、下流側酸素センサ
の出力が理論空燃比よりもリッチ側に偏倚している場合
は、リーン側に偏倚している場合に比べて、補正量を小
さくするように構成されていることを特徴とするエンジ
ンの空燃比制御装置。
2. Air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber to the stoichiometric air-fuel ratio based on the output of an oxygen sensor upstream of the three-way catalyst arranged in the exhaust system of the engine. An air-fuel ratio control device for an engine, comprising: an air-fuel ratio control correction means for correcting the air-fuel ratio control by the control means based on an output of an oxygen sensor downstream of the three-way catalyst,
A correction amount changing unit for changing the correction amount by the air-fuel ratio control correcting unit is provided, and the changing unit is set to the lean side when the output of the downstream side oxygen sensor is biased to the rich side of the theoretical air-fuel ratio. An air-fuel ratio control device for an engine, wherein the correction amount is configured to be smaller than that in the case of deviation.
【請求項3】 エンジンの排気系に配設された3元触媒
より上流側の酸素センサの出力に基き燃焼室に供給され
る混合気の空燃比を理論空燃比に制御する空燃比制御手
段と、該制御手段による空燃比制御を上記3元触媒より
下流側の酸素センサの出力に基き補正する空燃比制御補
正手段とを有するエンジンの空燃比制御装置であって、
上記空燃比制御補正手段による補正量を変更する補正量
変更手段と、3元触媒の劣化度合を検出する劣化度合検
出手段とが備えられ、上記補正量変更手段が、上記劣化
度合検出手段で検出された3元触媒の劣化度合が大きい
ほど補正量を小さくすると共に、下流側酸素センサの出
力が理論空燃比よりもリッチ側に偏倚している場合は、
リーン側に偏倚している場合に比べて、補正量を小さく
するように構成されていることを特徴とするエンジンの
空燃比制御装置。
3. Air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber to the stoichiometric air-fuel ratio based on the output of an oxygen sensor upstream of the three-way catalyst arranged in the exhaust system of the engine. An air-fuel ratio control device for an engine, comprising: an air-fuel ratio control correction means for correcting the air-fuel ratio control by the control means based on an output of an oxygen sensor downstream of the three-way catalyst,
A correction amount changing means for changing the correction amount by the air-fuel ratio control correcting means and a deterioration degree detecting means for detecting the deterioration degree of the three-way catalyst are provided, and the correction amount changing means is detected by the deterioration degree detecting means. The correction amount is reduced as the degree of deterioration of the determined three-way catalyst is increased, and when the output of the downstream side oxygen sensor is biased to the rich side of the stoichiometric air-fuel ratio,
An air-fuel ratio control device for an engine, wherein the correction amount is configured to be smaller than that in the case of being biased to the lean side.
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