JP2020094573A - Control device of internal combustion engine and control method of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control device and an internal combustion engine control method.
従来、内燃機関の排気通路に触媒が配設され、排ガスを浄化する技術が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, various technologies have been proposed in which a catalyst is disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine to purify exhaust gas (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記した内燃機関においては、触媒において効率的に排ガスを浄化するため、例えば触媒の下流側に空燃比センサを設け、かかる空燃比センサの出力に基づいて空燃比が理論空燃比近傍となるように制御している。具体的には、空燃比センサの出力がリーンを示す場合、空燃比をリッチ側に補正する一方、空燃比センサの出力がリッチを示す場合、空燃比をリーン側に補正するようにしている。 By the way, in the above-mentioned internal combustion engine, in order to efficiently purify exhaust gas in the catalyst, for example, an air-fuel ratio sensor is provided on the downstream side of the catalyst, and the air-fuel ratio becomes close to the theoretical air-fuel ratio based on the output of the air-fuel ratio sensor. Are controlled. Specifically, when the output of the air-fuel ratio sensor indicates lean, the air-fuel ratio is corrected to the rich side, while when the output of the air-fuel ratio sensor indicates rich, the air-fuel ratio is corrected to the lean side.
しかしながら、例えば、空燃比センサの出力がリーンからリッチに切り替わる直前まで、空燃比をリッチ側に補正すると、空燃比が過度にリッチ側になって触媒の浄化性能が低下してしまうおそれがある。逆に、空燃比センサの出力がリッチからリーンに切り替わる直前まで、空燃比をリーン側に補正すると、空燃比が過度にリーン側になって触媒の浄化性能が低下してしまうおそれがある。 However, for example, if the air-fuel ratio is corrected to the rich side until just before the output of the air-fuel ratio sensor is switched from lean to rich, the air-fuel ratio may become excessively rich and the purification performance of the catalyst may deteriorate. Conversely, if the air-fuel ratio is corrected to the lean side until just before the output of the air-fuel ratio sensor is switched from rich to lean, the air-fuel ratio may become excessively lean and the purification performance of the catalyst may deteriorate.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、触媒の下流側における空燃比が過度にリッチまたはリーンになることを抑制することができる内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides an internal combustion engine control device and an internal combustion engine control method capable of suppressing the air-fuel ratio on the downstream side of a catalyst from becoming excessively rich or lean. The purpose is to do.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、内燃機関の制御装置において、検出部と、判定部と、空燃比制御部とを備える。検出部は、触媒が配設される内燃機関の排気通路において前記触媒の下流側の空燃比の状態を検出する。判定部は、前記検出部によって検出された空燃比の状態に基づいて、前記触媒の下流側の空燃比がリーン方向への変化が継続するリーン変化状態、または、リッチ方向への変化が継続するリッチ変化状態であるかを判定する。空燃比制御部は、前記判定部の判定結果に基づいて、前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を制御する。 In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention provides a control device for an internal combustion engine, which includes a detection unit, a determination unit, and an air-fuel ratio control unit. The detection unit detects the state of the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine in which the catalyst is arranged. The determination unit, based on the state of the air-fuel ratio detected by the detection unit, the lean change state in which the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst continues to change in the lean direction, or the change in the rich direction continues. It is determined whether it is in the rich change state. The air-fuel ratio control unit controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine based on the determination result of the determination unit.
本発明によれば、触媒の下流側における空燃比が過度にリッチまたはリーンになることを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst from becoming excessively rich or lean.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of an internal combustion engine control device and an internal combustion engine control method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.
<1.内燃機関の制御方法の概要>
以下では先ず、制御装置が実行する内燃機関の制御方法の概要について図1を参照して説明する。図1は、実施形態に係る内燃機関の制御方法の概要を示す図である。
<1. Outline of control method of internal combustion engine>
Hereinafter, first, an outline of a control method of the internal combustion engine executed by the control device will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a control method for an internal combustion engine according to an embodiment.
本実施形態に係る内燃機関の制御方法は、例えば制御装置10によって実行される。制御装置10は、内燃機関40の空燃比制御などを行うことができる。
The control method of the internal combustion engine according to the present embodiment is executed by the
内燃機関40は、例えばガソリンを燃料とする自動車のエンジンである。以下、内燃機関40を「エンジン40」と記載する場合がある。エンジン40の排気通路70には、排ガスを浄化するための触媒80が配設される。
The
触媒80は、酸素を吸蔵する能力を有しており、例えば排ガス中に含まれる窒素酸化物(NOx)等の酸化物を還元し、かかる還元によって生じた酸素を吸蔵する。また、触媒80は、例えば排ガス中に含まれる炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)等を、吸蔵した酸素を放出して酸化する。このように、触媒80は、酸素を吸蔵/放出して、排ガスに含まれる成分を還元/酸化することで、排ガスを浄化する。
The
制御装置10は、触媒80において効率的に排ガスを浄化するため、例えば触媒80の下流側に空燃比センサ42を設け、かかる空燃比センサ42の出力に基づいて空燃比が理論空燃比近傍となるように空燃比制御を行う。
In order to efficiently purify exhaust gas in the
例えば、制御装置10は、空燃比センサ42の出力がリーンを示す場合、空燃比をリッチ側に補正する一方、空燃比センサ42の出力がリッチを示す場合、空燃比をリーン側に補正するようにしている。
For example, the
また、触媒80は、空燃比がリーン側に大きくなると、窒素酸化物(NOx)が排出されてしまうことから、制御装置10は、空燃比センサ42の出力が所定閾値を下回ると、空燃比をリッチ側へさらに補正するオフセット補正値を用いて、空燃比制御を行うことができる。
Further, since the
ところで、制御装置10は、空燃比センサ42の出力がリーンからリッチに切り替わる直前まで、空燃比をリッチ側に補正すると、空燃比が過度にリッチ側になって触媒の浄化性能が低下してしまうおそれがある。また、空燃比センサ42の出力が所定閾値以上になるまで、空燃比制御において上記したオフセット補正値が反映されると、オフセット補正値によってリッチ側へさらに補正されるため、空燃比がさらにリッチ側になるおそれがある。
By the way, if the
逆に、制御装置10は、空燃比センサ42の出力がリッチからリーンに切り替わる直前まで、空燃比をリーン側に補正すると、空燃比が過度にリーン側になって触媒の浄化性能が低下してしまうおそれがある。また、空燃比センサ42の出力が所定閾値を下回るまで、空燃比制御においてオフセット補正値が反映されないと、空燃比がさらにリーン側になるおそれがある。
On the contrary, when the
そこで、本実施形態にあっては、触媒80の下流側における空燃比が過度にリッチまたはリーンになることを抑制するようにした。
Therefore, in this embodiment, the air-fuel ratio on the downstream side of the
具体的には、制御装置10は、先ず触媒80の下流側の空燃比の状態(すなわち、空燃比の値、または、空燃比がリッチもしくはリーンの状態)を検出する(ステップS1)。制御装置10は、検出された空燃比の状態に基づいて、触媒80の下流側の空燃比がリーン方向への変化が継続するリーン変化状態であるか、または、リッチ方向への変化が継続するリッチ変化状態であるかを判定する(ステップS2)。そして、制御装置10は、判定結果に基づいて空燃比制御を行う(ステップS3)。
Specifically, the
詳しくは、触媒80の下流側の空燃比がリーン変化状態であると判定される場合、すなわち、リーン方向への変化が継続している場合、リーン方向への変化がそのまま続くと推定される。そこで、制御装置10は、判定結果に基づき、例えば、空燃比制御の燃料の補正値に所定加算値を反映させることができる。これにより、例えば、燃料の補正値に、上記したオフセット補正値に加え、所定加算値を反映させることも可能となり、よって空燃比はリッチ側へ大きく補正され、結果として触媒80の下流側における空燃比が過度にリーンになることを抑制することができる。
Specifically, when it is determined that the air-fuel ratio on the downstream side of the
一方、触媒80の下流側の空燃比がリッチ変化状態であると判定される場合、すなわち、リッチ方向への変化が継続している場合、リッチ方向への変化がそのまま続くと推定される。そこで、制御装置10は、判定結果に基づき、例えば、空燃比制御の燃料の補正値に所定減算値を反映させることができる。これにより、例えば、燃料の補正値にオフセット補正値が反映されているような場合、所定減算値が反映されることで、空燃比のリッチ側への補正を緩やかにすることができ、結果として触媒80の下流側における空燃比が過度にリッチ側へ振れてしまうことを抑制することができる。
On the other hand, when it is determined that the air-fuel ratio on the downstream side of the
このように、本実施形態にあっては、触媒の下流側の空燃比がリーン変化状態、または、リッチ変化状態であるかを判定し、判定結果に基づいて空燃比制御を行うことで、触媒80の下流側における空燃比が過度にリッチまたはリーンになることを抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, it is determined whether the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst is in the lean change state or the rich change state, and the air-fuel ratio control is performed based on the determination result. It is possible to prevent the air-fuel ratio on the downstream side of 80 from becoming excessively rich or lean.
<2.制御装置を含む制御システムの構成>
次に、本実施形態に係る制御装置10を含む制御システムの構成について、図2以降を用いて説明する。図2は、実施形態に係る制御装置10を含む制御システム1の構成例を示す模式図である。
<2. Configuration of control system including control device>
Next, the configuration of the control system including the
図2に示すように、制御システム1にあっては、制御装置10によって、空燃比制御等の各種制御が行われる。
As shown in FIG. 2, in the control system 1, the
エンジン40において、気筒(シリンダ)50には、吸気管60と排気通路70とが、吸気弁61と排気弁71とを介して連結される。吸気管60には、吸入空気量を調整するスロットル62や燃料を吸気管60内に噴射するインジェクタ63が設けられる。吸気管60の上流側には、エアクリーナー64が設けられ、エアクリーナー64を通過した空気(吸気)が流れ込む。
In the
シリンダ50には、点火コイル51および点火プラグ52が設けられ、シリンダ50内にはピストン53が設けられる。排気通路70には、上記した触媒80が配設される。
An
排気通路70において、触媒80の上流側および下流側には、それぞれ空燃比センサ41,42が設けられる。空燃比センサ41,42は、いずれもO2センサである。これにより、触媒80の上流側および下流側の空燃比を、簡易な構成で検出することができる。なお、空燃比センサ41,42は、いずれか一方、あるいは両方がA/Fセンサなどその他の種類のセンサであってもよい。また、以下では、空燃比センサ41を「上流側空燃比センサ41」、空燃比センサ42を「下流側空燃比センサ42」と記載する場合がある。
In the
図3は、制御装置10を含む制御システム1の構成例を示すブロック図である。なお、図3のブロック図では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the control system 1 including the
換言すれば、図3のブロック図に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。 In other words, each component shown in the block diagram of FIG. 3 is functionally conceptual, and does not necessarily have to be physically configured as shown. For example, the specific form of distribution/integration of each functional block is not limited to that shown in the figure, and all or part of the functional block may be functionally or physically distributed in arbitrary units according to various loads and usage conditions. -It is possible to integrate and configure.
図3に示すように、制御システム1は、上記した制御装置10と、エンジン40と、上流側空燃比センサ41と、下流側空燃比センサ42と、車載センサ群100とを備える。
As shown in FIG. 3, the control system 1 includes the above-described
上流側空燃比センサ41は、触媒80の上流側の空燃比の状態を検出し、検出された空燃比の状態を示す信号を制御装置10へ出力する。下流側空燃比センサ42は、触媒80の下流側の空燃比の状態を検出し、検出された空燃比の状態を示す信号を制御装置10へ出力する。
The upstream side air-
車載センサ群100には、例えば、空燃比制御などに必要な情報を検出する各種のセンサが含まれる。例えば、車載センサ群100には、エンジン回転数を検出する回転数センサや、エンジン40の吸入空気量を検出する吸入空気量センサ、スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度センサなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。
The in-
制御装置10は、制御部20と、記憶部30とを備える。記憶部30は、不揮発性メモリやハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部である。記憶部30は、第1リッチカウンタ31、第2リッチカウンタ32、第1リーンカウンタ33、第2リーンカウンタ34、空燃比マップ35、補正値情報36、各種プログラムや設定データなどを記憶する。
The
第1リッチカウンタ31は、触媒80の下流側の空燃比の状態がリーン方向へ変化したことが検出された回数をカウントするカウンタである。上記したように、リーン方向への変化が継続すると、所定加算値を用いて空燃比をリッチ側へ補正するが、かかる第1リッチカウンタ31は、そのリッチ側へ補正する所定加算値の算出の際に用いられる。
The first
具体的には、例えば、後述する制御部20の検出部21で検出される下流側空燃比センサ42の出力の今回の状態と前回の状態との出力差Vrがリーン方向への変化を示す負値の状態である場合、空燃比はリーン方向へ変化していることから、第1リッチカウンタ31は、カウントアップされる。
Specifically, for example, the output difference Vr between the current state and the previous state of the output of the downstream side air-
第2リッチカウンタ32は、触媒80の下流側の空燃比の状態がリーン方向へ急速に変化したことが検出された回数をカウントするカウンタである。
The second
具体的には、例えば、下流側空燃比センサ42の出力差Vrが負値で、かつ、その出力差Vrが第1閾値以下である場合、触媒80の下流側の空燃比が、リーン変化状態よりリーン方向への変化が大きい「第2リーン変化状態」である。かかる場合に、空燃比の状態がリーン方向へ急速に変化していることから、第2リッチカウンタ32は、カウントアップされる。
Specifically, for example, when the output difference Vr of the downstream side air-
第1リーンカウンタ33は、触媒80の下流側の空燃比の状態がリッチ方向へ変化したことが検出された回数をカウントするカウンタである。上記したように、リッチ方向への変化が継続すると、所定減算値を用いて空燃比をリーン側へ補正するが、かかる第1リーンカウンタ33は、そのリーン側へ補正する所定減算値の算出の際に用いられる。
The first
具体的には、例えば、下流側空燃比センサ42の出力差Vrがリッチ方向への変化を示す正値の状態である場合、空燃比の状態はリッチ方向へ変化していることから、第1リーンカウンタ33は、カウントアップされる。
Specifically, for example, when the output difference Vr of the downstream side air-
第2リーンカウンタ34は、下流側空燃比センサ42の出力差Vrがリッチ方向へ急速に変化したことが検出された回数をカウントするカウンタである。
The second
具体的には、例えば、下流側空燃比センサ42の出力差Vrが正値で、かつ、その出力差Vrが第2閾値以上である場合、触媒80の下流側の空燃比が、リッチ変化状態よりリッチ方向への変化が大きい「第2リッチ変化状態」である。かかる場合に、空燃比がリッチ方向へ急速に変化していることから、第2リーンカウンタ34は、カウントアップされる。
Specifically, for example, when the output difference Vr of the downstream side air-
空燃比マップ35は、例えば、エンジン回転数などエンジン40の運転状態に応じた目標空燃比が設定されるマップである。
The air-
補正値情報36には、上記した第1、第2リッチカウンタ31,32、第1、第2リーンカウンタ33,34を用いた空燃比の補正に関する情報がそれぞれ含まれる。かかる補正値情報36について、図4〜図7を参照して説明する。
The
図4は、第1リッチカウンタ31を用いた補正に関する補正値情報36を示す図である。図4に示すように、第1加算値は、空燃比がリーン変化状態のときにリッチ側へ補正する所定加算値の一例である。第1加算値は、第1リッチカウンタ31が増えるにつれて大きくなるように設定される。すなわち、第1加算値は、第1リッチカウンタ31が増えるにつれて、空燃比をよりリッチ側へ補正するように設定される。
FIG. 4 is a diagram showing
図5は、第2リッチカウンタ32を用いた補正に関する補正値情報36を示す図である。図5に示すように、第2加算値は、空燃比が第2リーン変化状態のときにリッチ側へ補正する第2所定加算値の一例である。第2加算値は、第2リッチカウンタ32が増えるにつれて大きくなるように設定される。すなわち、第2加算値は、第2リッチカウンタ32が増えるにつれて、空燃比をよりリッチ側へ補正するように設定される。なお、例えば第2加算値は第1加算値より大きくなるように設定されるが、これに限られず、第1加算値および第2加算値は、任意の値に設定可能である。
FIG. 5 is a diagram showing
図6は、第1リーンカウンタ33を用いた補正に関する補正値情報36を示す図である。図6に示すように、第1減算値は、空燃比がリッチ変化状態のときにリーン側へ補正する所定減算値の一例である。第1減算値は、第1リーンカウンタ33が増えるにつれて大きくなるように設定される。すなわち、第1減算値は、第1リーンカウンタ33が増えるにつれて、空燃比をよりリーン側へ補正するように設定される。
FIG. 6 is a diagram showing
図7は、第2リーンカウンタ34を用いた補正に関する補正値情報36を示す図である。図7に示すように、第2減算値は、空燃比が第2リッチ変化状態のときにリーン側へ補正する第2所定減算値の一例である。第2減算値は、第2リーンカウンタ34が増えるにつれて大きくなるように設定される。すなわち、第2減算値は、第2リーンカウンタ34が増えるにつれて、空燃比をよりリーン側へ補正するように設定される。なお、例えば第2減算値は第1減算値より大きくなるように設定されるが、これに限られず、第1減算値および第2減算値は、任意の値に設定可能である。
FIG. 7 is a diagram showing the
図2の説明に戻ると、制御部20は、検出部21と、判定部22と、空燃比制御部23とを備え、CPU(Central Processing Unit)などを有するマイクロコンピュータである。
Returning to the description of FIG. 2, the
検出部21は、上流側空燃比センサ41や下流側空燃比センサ42、車載センサ群100などから出力される信号に基づいて、空燃比やエンジン回転数などを検出する。そして、検出された空燃比の状態などを示す信号を判定部22や空燃比制御部23などへ出力する。
The
判定部22は、下流側空燃比センサ42によって検出された空燃比の状態に基づいて、触媒80の下流側の空燃比がリーン変化状態、または、リッチ変化状態であるかを判定する。
The
例えば、判定部22は、下流側空燃比センサ42における今回状態(今回値)と前回状態(前回値)との差Vrがリーン方向への変化を示す負値の状態が所定回数以上連続して検出された場合、触媒80の下流側の空燃比がリーン変化状態であると判定することができる。
For example, the
なお、リーン変化状態の判定は上記に限定されるものではない。すなわち、例えば、判定部22は、下流側空燃比センサ42の差Vrが負値の状態が所定時間継続して検出された場合、触媒80の下流側の空燃比がリーン変化状態であると判定してもよい。
The determination of the lean change state is not limited to the above. That is, for example, the
また、判定部22は、下流側空燃比センサ42の差Vrがリッチ方向への変化を示す正値の状態が所定回数以上連続して検出された場合、触媒80の下流側の空燃比がリッチ変化状態であると判定する。なお、判定部22は、下流側空燃比センサ42の差Vrが正値の状態が所定時間継続して検出された場合、触媒80の下流側の空燃比がリッチ変化状態であると判定してもよい。
In addition, the
さらに、判定部22は、触媒80の下流側の空燃比が、第2リーン変化状態であるか、第2リッチ変化状態であるかを判定することができる。例えば、判定部22は、下流側空燃比センサ42の差Vrが負値で、かつ、差Vrが第1閾値以下である場合、触媒80の下流側の空燃比が第2リーン変化状態であると判定する。なお、第1閾値は、触媒80の下流側の空燃比において、リーン方向への変化が比較的大きいと判定可能な値に設定されるが、これに限定されるものではない。
Further, the
また 判定部22は、下流側空燃比センサ42の差Vrが負値で、かつ、差Vrが第2閾値以上である場合、触媒80の下流側の空燃比が第2リッチ変化状態であると判定する。そして、判定部22は、上記した判定結果を示す情報を空燃比制御部23へ出力する。なお、第2閾値は、触媒80の下流側の空燃比において、リッチ方向への変化が比較的大きいと判定可能な値に設定されるが、これに限定されるものではない。
Further, when the difference Vr of the downstream side air-
空燃比制御部23は、判定部の判定結果、記憶部30に記憶される各種の情報に基づいて、空燃比を制御する。
The air-fuel
例えば、空燃比制御部23は、空燃比が、空燃比マップ35に基づいて設定される目標空燃比となるように空燃比を制御する。さらに、空燃比制御部23は、例えば下流側空燃比センサ42の出力がリッチであるか、リーンであるかによってエンジン40に供給される燃料(以下、供給燃料)の補正を行う。以下、かかる補正に用いられる補正値を「基本補正値」と記載する場合がある。
For example, the air-fuel
また、空燃比制御部23は、例えば、空燃比センサ42の出力が所定閾値を下回ると、空燃比をリッチ側へさらに補正するオフセット補正値を用いて、供給燃料の補正を行うことができる。なお、空燃比センサ42の出力が所定閾値を上回ると、オフセット補正値を用いた補正は行われないが、これに限定されるものではない。
Further, the air-fuel
さらに、本実施形態に係る空燃比制御部23にあっては、基本補正値、オフセット補正値に加え、第1加算値、第2加算値、第1減算値、第2減算値を用いて、供給燃料の補正を行って空燃比を制御することができる。
Furthermore, in the air-fuel
例えば、空燃比制御部23は、第1リッチカウンタ31がカウントアップされている場合、すなわち、触媒の下流側の空燃比がリーン変化状態であると判定されている場合、補正値情報36にアクセスし、第1リッチカウンタ31に応じた第1加算値を読み出す。そして、空燃比制御部23は、基本補正値やオフセット補正値、第1加算値が反映された補正値を用いて供給燃料を補正し、空燃比を制御する。これにより、触媒80の下流側の空燃比が過度にリーンになることを抑制することができる。
For example, the air-fuel
また、例えば、空燃比制御部23は、第2リッチカウンタ32がカウントアップされている場合、すなわち、触媒の下流側の空燃比が第2リーン変化状態であると判定されている場合、補正値情報36にアクセスし、第2リッチカウンタ32に応じた第2加算値を読み出す。そして、空燃比制御部23は、基本補正値やオフセット補正値、第2加算値が反映された補正値を用いて供給燃料を補正し、空燃比を制御する。これにより、触媒80の下流側の空燃比が過度にリーンになることを抑制することができる。
Further, for example, when the second
なお、空燃比制御部23は、第1、第2加算値の両方が得られた場合、加算値の大きい方を選択するが、これに限定されるものではなく、加算値の小さい方を選択したり、第1、第2加算値の平均値を選択したりしてもよい。
Note that the air-fuel
例えば、空燃比制御部23は、第1リーンカウンタ33がカウントアップされている場合、すなわち、触媒の下流側の空燃比がリッチ変化状態であると判定されている場合、補正値情報36にアクセスし、第1リーンカウンタ33に応じた第1減算値を読み出す。そして、空燃比制御部23は、基本補正値やオフセット補正値、第1減算値が反映された補正値を用いて供給燃料を補正し、空燃比を制御する。これにより、触媒80の下流側の空燃比が過度にリッチになることを抑制することができる。
For example, the air-fuel
また、例えば、空燃比制御部23は、第2リーンカウンタ34がカウントアップされている場合、すなわち、触媒の下流側の空燃比が第2リッチ変化状態であると判定されている場合、補正値情報36にアクセスし、第2リーンカウンタ34に応じた第2減算値を読み出す。そして、空燃比制御部23は、基本補正値やオフセット補正値、第2減算値が反映された補正値を用いて供給燃料を補正し、空燃比を制御する。これにより、触媒80の下流側の空燃比が過度にリッチになることを抑制することができる。
Further, for example, when the second
なお、空燃比制御部23は、第1、第2減算値の両方が得られた場合、減算値の大きい方を選択するが、これに限定されるものではなく、減算値の小さい方を選択したり、第1、第2減算値の平均値を選択したりしてもよい。
Note that the air-fuel
次に、本実施形態に係る制御装置10による空燃比制御について図8を参照して、より詳しく説明する。図8は、本実施形態に係る制御装置10による空燃比制御の処理を説明するタイムチャートである。図8では、本実施形態に係る制御装置10による空燃比制御が行われた各種値を実線で示し、従来技術のものを破線で示している。
Next, the air-fuel ratio control by the
図8に破線で示すように、従来技術にあっては、例えば、時刻T2で下流側空燃比センサ42の出力が所定閾値を下回ると、空燃比をリッチ側へさらに補正するオフセット補正値が補正値に反映される。
As shown by the broken line in FIG. 8, in the conventional technique, for example, when the output of the downstream side air-
しかしながら、かかるオフセット補正値は、下流側空燃比センサ42の出力が所定閾値を下回るまで、補正値に反映されないため、下流側空燃比センサ42の出力のリーン側への減少の速度に間に合わず、空燃比が過度にリーンになっている。
However, since the offset correction value is not reflected in the correction value until the output of the downstream side air-
また、従来技術にあっては、例えば、時刻T4で下流側空燃比センサ42の出力が所定閾値を上回ると、オフセット補正値が補正値に反映されなくなる。
Further, in the conventional technique, for example, when the output of the downstream side air-
しかしながら、下流側空燃比センサ42の出力が所定閾値を上回る直前まで、オフセット補正値が補正値に反映されていたため、オフセット補正値が反映されなくなっても、空燃比が過度にリッチになっている。
However, since the offset correction value was reflected in the correction value until immediately before the output of the downstream side air-
これに対し、本実施形態に係る制御装置10にあっては、時刻T1において出力差Vrが負値の状態が継続すると、リーン変化状態と判定され、例えば、第1加算値が補正値に反映されるようにする。すなわち、空燃比をリッチ側へ補正する。これにより、従来技術の時刻T2以降で発生していた、空燃比が急速にリーン側へ変化するような状態を回避でき、結果として触媒80の下流側の空燃比が過度にリーンになることを抑制することができる。
On the other hand, in the
また、本実施形態に係る制御装置10にあっては、時刻T3において出力差Vrが正値の状態が継続すると、リッチ変化状態と判定され、例えば、第2減算値が補正値に反映されるようにする。すなわち、空燃比をリーン側へ補正する。これにより、従来技術の時刻T4以降で発生していた、空燃比が急速にリッチ側へ変化するような状態を回避でき、結果として触媒80の下流側の空燃比が過度にリッチになることを抑制することができる。
Further, in the
<3.実施形態に係る制御装置の制御処理>
次に、制御装置10における具体的な処理手順について図4を用いて説明する。図9は、制御装置10が実行する処理手順を示すフローチャートである。
<3. Control Process of Control Device According to Embodiment>
Next, a specific processing procedure in the
図9に示すように、制御装置10の制御部20は、下流側空燃比センサ42の出力の今回状態と前回状態との出力差Vrがリーン方向への変化を示す負値であるか否かを判定する(ステップS10)。制御部20は、出力差Vrが負値であると判定された場合(ステップS10,Yes)、第1、第2リーンカウンタがゼロか否かを判定する(ステップS11)。
As shown in FIG. 9, the
制御部20は、第1、第2リーンカウンタがゼロではないと判定された場合(ステップS11,No)、第1、第2リーンカウンタをクリアしてゼロにする(ステップS12)。ステップS12の処理が終わると、あるいは、第1、第2リーンカウンタがゼロであると判定された場合(ステップS11,Yes)、第1リッチカウンタをカウントアップする(ステップS13)。
When it is determined that the first and second lean counters are not zero (No in step S11), the
次いで、制御部20は、下流側空燃比センサ42の出力差Vrが第1閾値以下であるか否かを判定する(ステップS14)。制御部20は、下流側空燃比センサ42の出力差Vrが第1閾値以下であると判定された場合(ステップS14,Yes)、すなわち、触媒80の下流側の空燃比が第2リーン変化状態であると判定された場合、第2リッチカウンタをカウントアップする(ステップS15)。他方、制御部20は、下流側空燃比センサ42の出力差Vrが第1閾値以下ではないと判定された場合(ステップS14,No)、ステップS15の処理をスキップする。
Next, the
次いで、制御部20は、補正値情報36に基づいて現在の第1、第2リッチカウンタに対応する第1、第2加算値を算出する(ステップS16)。次いで、制御部20は、算出された第1加算値が第2加算値より大きいか否かを判定する(ステップS17)。
Next, the
制御部20は、第1加算値が第2加算値より大きいと判定された場合(ステップS17,Yes)、第1加算値を供給燃料の補正値に反映させる(ステップS18)。一方、制御部20は、第1加算値が第2加算値より大きいと判定されない場合(ステップS17,No)、すなわち、第2加算値が第1加算値より大きい場合、第2加算値を供給燃料の補正値に反映させる(ステップS19)。
When it is determined that the first addition value is larger than the second addition value (Yes in step S17), the
また、制御部20は、出力差Vrが負値ではないと判定された場合(ステップS10,No)、すなわち、出力差Vrがリッチ方向への変化を示す正値である場合、第1、第2リッチカウンタがゼロか否かを判定する(ステップS20)。
In addition, when the
制御部20は、第1、第2リッチカウンタがゼロではないと判定された場合(ステップS20,No)、第1、第2リッチカウンタをクリアしてゼロにする(ステップS21)。ステップS21の処理が終わると、あるいは、第1、第2リッチカウンタがゼロであると判定された場合(ステップS20,Yes)、第1リーンカウンタをカウントアップする(ステップS22)。
When it is determined that the first and second rich counters are not zero (step S20, No), the
次いで、制御部20は、下流側空燃比センサ42の出力差Vrが第2閾値以上であるか否かを判定する(ステップS23)。制御部20は、下流側空燃比センサ42の出力差Vrが第2閾値以上であると判定された場合(ステップS23,Yes)、すなわち、触媒80の下流側の空燃比が第2リッチ変化状態であると判定された場合、第2リーンカウンタをカウントアップする(ステップS24)。他方、制御部20は、下流側空燃比センサ42の出力差Vrが第2閾値以上ではないと判定された場合(ステップS23,No)、ステップS24の処理をスキップする。
Next, the
次いで、制御部20は、補正値情報36に基づいて現在の第1、第2リーンカウンタに対応する第1、第2減算値を算出する(ステップS25)。次いで、制御部20は、算出された第1減算値が第2減算値より大きいか否かを判定する(ステップS26)。
Next, the
制御部20は、第1減算値が第2減算値より大きいと判定された場合(ステップS26,Yes)、第1減算値を供給燃料の補正値に反映させる(ステップS27)。一方、制御部20は、第1減算値が第2減算値より大きいと判定されない場合(ステップS26,No)、すなわち、第2減算値が第1減算値より大きい場合、第2減算値を供給燃料の補正値に反映させる(ステップS28)。
When it is determined that the first subtraction value is larger than the second subtraction value (Yes at Step S26), the
上述してきたように、実施形態に係るエンジン40の制御装置10においては、検出部21と、判定部22と、空燃比制御部23とを備える。検出部21は、触媒80が配設されるエンジン40の排気通路70において触媒80の下流側の空燃比の状態を検出する。判定部22は、検出部21によって検出された空燃比の状態に基づいて、触媒80の下流側の空燃比がリーン方向への変化が継続するリーン変化状態、または、リッチ方向への変化が継続するリッチ変化状態であるかを判定する。空燃比制御部23は、判定部22の判定結果に基づいて、エンジン40に供給される混合気の空燃比を制御する。これにより、触媒80の下流側における空燃比が過度にリッチまたはリーンになることを抑制することができる。
As described above, the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept defined by the appended claims and their equivalents.
10 制御装置
20 制御部
21 検出部
22 判定部
23 空燃比制御部
40 エンジン
42 下流側空燃比センサ
70 排気通路
80 触媒
10
Claims (6)
前記検出部によって検出された空燃比の状態に基づいて、前記触媒の下流側の空燃比がリーン方向への変化が継続するリーン変化状態、または、リッチ方向への変化が継続するリッチ変化状態であるかを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を制御する空燃比制御部と
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 A detection unit for detecting the state of the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine in which the catalyst is arranged,
Based on the state of the air-fuel ratio detected by the detection unit, in the lean change state in which the downstream side air-fuel ratio of the catalyst continues to change in the lean direction, or in the rich change state in which the change in the rich direction continues. A determination unit that determines whether there is
An air-fuel ratio control unit that controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine based on the determination result of the determination unit.
前記触媒の下流側に設けられる空燃比センサの出力に基づいて、前記触媒の下流側の空燃比の状態を検出し、
前記判定部は、
前記空燃比センサにおける今回状態と前回状態との差がリーン方向への変化を示す負値の状態が所定回数以上連続して検出された場合、または、当該差が負値の状態が所定時間継続して検出された場合、前記触媒の下流側の空燃比がリーン変化状態であると判定し、
前記空燃比制御部は、
前記判定部によって前記触媒の下流側の空燃比がリーン変化状態であると判定された場合、前記内燃機関に供給される燃料の補正値に所定加算値を反映させて空燃比を制御すること
を特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 The detection unit,
Based on the output of the air-fuel ratio sensor provided on the downstream side of the catalyst, to detect the state of the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst,
The determination unit,
When the difference between the current state and the previous state in the air-fuel ratio sensor is continuously detected for a predetermined number of times, a negative value indicating a change in the lean direction, or the difference is negative for a predetermined time. If detected, it is determined that the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst is in a lean change state,
The air-fuel ratio control unit,
When the determination unit determines that the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst is in the lean change state, it controls the air-fuel ratio by reflecting a predetermined addition value in the correction value of the fuel supplied to the internal combustion engine. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control device is an internal combustion engine.
前記触媒の下流側に設けられる空燃比センサの出力に基づいて、前記触媒の下流側の空燃比の状態を検出し、
前記判定部は、
前記空燃比センサにおける今回状態と前回状態との差がリッチ方向への変化を示す正値の状態が所定回数以上連続して検出された場合、または、当該差が正値の状態が所定時間継続して検出された場合、前記触媒の下流側の空燃比がリッチ変化状態であると判定し、
前記空燃比制御部は、
前記判定部によって前記触媒の下流側の空燃比がリッチ変化状態であると判定された場合、前記内燃機関に供給される燃料の補正値に所定減算値を反映させて空燃比を制御すること
を特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。 The detection unit,
Based on the output of the air-fuel ratio sensor provided on the downstream side of the catalyst, to detect the state of the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst,
The determination unit,
When the difference between the current state and the previous state in the air-fuel ratio sensor is a positive value state indicating a change in the rich direction is continuously detected a predetermined number of times or more, or the difference is a positive value state continues for a predetermined time. If detected, it is determined that the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst is in a rich change state,
The air-fuel ratio control unit,
When the determination unit determines that the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst is in a rich change state, it controls the air-fuel ratio by reflecting a predetermined subtraction value on the correction value of the fuel supplied to the internal combustion engine. The control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, which is characterized.
前記空燃比センサにおける今回状態と前回状態との差が負値で、かつ、当該差が第1閾値以下である場合、前記触媒の下流側の空燃比が、リーン変化状態よりリーン方向への変化が大きい第2リーン変化状態であると判定し、
前記空燃比制御部は、
前記判定部によって前記触媒の下流側の空燃比が第2リーン変化状態であると判定された場合、前記内燃機関に供給される燃料の補正値に第2所定加算値を反映させて空燃比を制御すること
を特徴とする請求項2または3に記載の内燃機関の制御装置。 The determination unit,
When the difference between the current state and the previous state in the air-fuel ratio sensor is a negative value and the difference is less than or equal to the first threshold value, the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst changes from the lean change state to the lean direction. Is judged to be in a large second lean change state,
The air-fuel ratio control unit,
When the determination unit determines that the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst is in the second lean change state, the second predetermined addition value is reflected in the correction value of the fuel supplied to the internal combustion engine to determine the air-fuel ratio. It controls, The control apparatus of the internal combustion engine of Claim 2 or 3 characterized by the above-mentioned.
前記空燃比センサにおける今回状態と前回状態との差が正値で、かつ、当該差が第2閾値以上である場合、前記触媒の下流側の空燃比が、リッチ変化状態よりリッチ方向への変化が大きい第2リッチ変化状態であると判定し、
前記空燃比制御部は、
前記判定部によって前記触媒の下流側の空燃比が第2リッチ変化状態であると判定された場合、前記内燃機関に供給される燃料の補正値に第2所定減算値を反映させて空燃比を制御すること
を特徴とする請求項2〜4のいずれか一つに記載の内燃機関の制御装置。 The determination unit,
When the difference between the current state and the previous state in the air-fuel ratio sensor is a positive value and the difference is not less than the second threshold value, the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst changes from the rich change state to the rich direction. Is determined to be in the second rich change state,
The air-fuel ratio control unit,
When the determination unit determines that the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst is in the second rich change state, the second predetermined subtraction value is reflected in the correction value of the fuel supplied to the internal combustion engine to determine the air-fuel ratio. It controls, The control apparatus of the internal combustion engine as described in any one of Claims 2-4 characterized by the above-mentioned.
前記検出工程によって検出された空燃比の状態に基づいて、前記触媒の下流側の空燃比がリーン方向への変化が継続するリーン変化状態、または、リッチ方向への変化が継続するリッチ変化状態であるかを判定する判定工程と、
前記判定工程の判定結果に基づいて、前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を制御する空燃比制御工程と
を含むことを特徴とする内燃機関の制御方法。 A detection step of detecting the state of the air-fuel ratio on the downstream side of the catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine in which the catalyst is arranged,
Based on the state of the air-fuel ratio detected by the detection step, in the lean change state where the downstream air-fuel ratio of the catalyst continues to change in the lean direction, or in the rich change state where the change to the rich direction continues. A determination step of determining whether there is
An air-fuel ratio control step of controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine based on the determination result of the determination step.
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