JP2940378B2

JP2940378B2 - 内燃機関の燃料供給制御装置

Info

Publication number: JP2940378B2
Application number: JP5351702A
Authority: JP
Inventors: 立男佐藤; 公良西沢; 文徳山梨; 勝弘柴田; 秀治江原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 1999-08-25
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JPH07197834A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料供給制
御装置に関し、詳しくは、減速時の空燃比のリーン化に
起因する排気浄化触媒の劣化を防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関の燃料供給制御装置
として、減速運転時には出力が要求されないことから、
燃料カット（燃料供給の停止）して燃費性能の向上を図
る技術が知られている。しかし、減速時に燃料カットし
た場合、燃焼室に流入した空気がそのまま排出され、排
気浄化触媒への酸素供給量が増大して酸化反応が急激に
促進されるため、触媒温度が過度に上昇して触媒の劣化
や触媒担体の溶損を招く虞れがある。

【０００３】このため、減速時に、適切な空燃比のリー
ン化を行って良好な燃費特性を維持すると共に、触媒の
温度上昇を防止する技術が提案されている（特開平２−
９１４３８号公報等参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機関の
運転状態が、高速，高負荷時のような触媒温度が高くな
るような状態にある場合に、例えば、減速時に燃料カッ
トを行って空燃比がリーン化すると、過剰な空気が高温
状態で触媒コンバータに流入し、空気中の高温の酸素が
触媒のロジウム（Ｒｈ）と結合してしまい、触媒の浄化
能力が一時的に低下する（触媒の劣化）という問題が生
じる。

【０００５】本発明は上記の実情に鑑みなされたもので
あり、排気浄化触媒の高温時における空気過剰状態に起
因する一時的な触媒の劣化を防止できる内燃機関の燃料
供給制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、図１
に示すように、内燃機関の排気通路に排気浄化触媒を備
えると共に、減速時に燃料供給手段による燃料供給を停
止する燃料カット手段を備えた内燃機関において、前記
排気浄化触媒の温度を推定する触媒温度推定手段と、該
触媒温度推定手段の推定値と予め設定した所定温度とを
比較する比較手段と、該比較手段の比較結果から推定触
媒温度値が所定温度以上である時、前記燃料カット手段
による燃料カットを禁止する燃料カット禁止手段と、前
記排気浄化触媒の一時劣化の回復度が所定の回復度以上
であるか否かを判定する回復度判定手段と、該回復度判
定手段の判定結果から一時劣化の回復度が所定の回復度
以上である時、前記燃料カット禁止手段による燃料カッ
トの禁止を解除する燃料カット禁止解除手段とを含んで
構成した。

【０００７】前記回復度判定手段は、機関運転状態検出
手段と、該機関運転状態検出手段の検出する機関運転状
態が燃料増量域か否かを判定する判定手段と、前記比較
手段の比較結果により推定触媒温度が所定温度以上の時
に前記判定手段が燃料増量域と判定した時、当該燃料増
量域での運転時間を計測する運転時間計測手段とを含ん
で構成され、前記運転時間計測手段の計測時間が予め設
定した所定時間以上になった時に前記排気浄化触媒の一
時劣化の回復度が所定の回復度以上であると判定する構
成とするとよい。

【０００８】また、前記回復度判定手段は、機関運転状
態検出手段と、該機関運転状態検出手段の検出する機関
運転状態が燃料増量域か否かを判定する判定手段と、前
記比較手段の比較結果により推定触媒温度が所定温度以
上で、前記判定手段が燃料増量域と判定した時、当該燃
料増量域での燃料増量値を演算する燃料増量値演算手段
と、前記比較手段の比較結果により推定触媒温度が所定
温度以上の時に、前記燃料カット手段による燃料カット
に基づく燃料減量値を演算する燃料減量値演算手段とを
含んで構成され、演算された燃料増量値から燃料減量値
を引いた値が予め設定した所定値以上になった時に前記
排気浄化触媒の一時劣化の回復度が所定の回復度以上で
あると判定する構成としてもよい。

【０００９】

【作用】かかる構成においては、排気浄化触媒温度が高
温と推定された時には、機関運転状態が燃料カット条件
を満たした場合でも燃料カットを行わず、燃料供給手段
による燃料供給を実行する。これにより、排気浄化触媒
の高温時における、燃料カットによる空燃比のリーン化
を防ぐことができ、高温の排気浄化触媒がリーン雰囲気
に曝されることがなく、高温酸素が触媒表面に付着する
ことによって生じる排気浄化触媒の一時劣化を防止でき
るようになる。

【００１０】そして、排気浄化触媒が高温と推定された
時においても、排気浄化触媒の一時劣化の回復度が所定
の回復度以上の時、具体的には、燃料増量域における運
転時間が所定時間以上になるか、或いは、所定値以上の
燃料増量がなされた時には、燃料カットの禁止を解除す
ることで、減速時における過剰な燃料供給による機関の
失火を防ぎ減速感の悪化を防止できるようになると共
に、燃費の悪化を防止できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付の図面に基づ
いて説明する。本発明の第１実施例の構成を示す図２に
おいて、機関本体１には、吸気通路２及び排気通路３が
接続されている。前記吸気通路２には、エアクリーナ
４、吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ５、ア
クセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑを制御するスロ
ットル弁６が設けられている。スロットル弁６には、ス
ロットル開度ＴＶＯを検出すると共に、スロットル全閉
位置を検出するスロットルスイッチを兼ねるスロットル
センサ７が設けられている。また、吸気通路２のマニホ
ールド部分には気筒毎に電磁式の燃料噴射弁８が設けら
れている。燃料噴射弁８は、後述するコントロールユニ
ット20からの噴射パルス信号によって開弁駆動され、図
示しない燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレ
ータにより所定圧力に制御された燃料を噴射供給する。

【００１２】また、排気通路３には、排気中の酸素濃度
を検出する酸素センサ９が設けられ、その下流側に、内
部に排気中のＣＯ，ＨＣの酸化とＮＯ_Xの還元を行って
浄化する排気浄化触媒としての三元触媒を備える触媒コ
ンバータ10が介装されている。更に、触媒コンバータ10
の入口側に、排気温度を検出する排温センサ11が設けら
れており、この排温センサ11で検出される触媒コンバー
タ10入口側の排温によって三元触媒の温度を推定する。
ここで、排温センサ11が触媒温度推定手段に相当する。

【００１３】尚、三元触媒としては、ハニカム形状等の
モノリス触媒、メタル触媒、或いはステンレスウール
製、ペレット形等如何なるものであっても構わない。ま
た、本実施例では、理論空燃比において高いＮＯ_X、Ｃ
Ｏ、ＨＣの浄化率を発揮する三元触媒について説明する
が、勿論酸化触媒等であってもよい。更に、機関本体１
には、冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検出する水
温センサ12及びクランク軸の回転に同期してクランク単
位角信号及びクランク基準角信号を出力するクランク角
センサ13が設けられている。このクランク角センサ13か
らのクランク単位角信号を一定時間カウントするか、又
はクランク基準角信号の周期を計測して機関回転速度Ｎ
が検出される。尚、14は、車室内のキースイッチに設け
られスタート信号を出力するスタートスイッチである。

【００１４】コントロールユニット20は、ＣＰＵ21，Ｒ
ＯＭ22，ＲＡＭ23及び入出力ポート（Ｉ／Ｏポート）24
を備えたマイクロコンピュータを内蔵しており、エアフ
ローメータ５からの吸入空気流量Ｑ信号とクランク角セ
ンサ13からの機関回転速度Ｎ信号とに基づいて基本燃料
噴射量Ｔｐ（＝Ｋ・Ｑ／Ｎ，Ｋは定数）を演算すると共
に、前記酸素センサ９で検出される酸素濃度に基づいて
空燃比を目標空燃比（理論空燃比）に近づけるように、
空燃比フィードバック補正係数αを比例積分制御によっ
て演算する。そして、前記基本燃料噴射量Ｔｐを前記空
燃比フィードバック補正係数α及び各種補正係数ＣＯＥ
Ｆや電圧補正分Ｔｓ等によって補正することで、燃料噴
射量Ｔｉ（＝Ｔｐ×α×ＣＯＥＦ＋Ｔｓ）を演算し、こ
の燃料噴射量Ｔｉに従って燃料噴射弁８を駆動制御す
る。また、クランク角センサ13からのクランク単位角信
号に基づいて所定の時期に点火信号を発生し点火プラグ
15を点火させて混合気を燃焼させる。

【００１５】また、コントロールユニット20は、更に、
スロットルセンサ７からスロットル弁６の全閉信号が発
生した時（減速時）に、例えばクランク角センサ13から
の機関回転速度Ｎ信号等に基づいて燃料の供給を停止す
る燃料カット機能を有すると共に、図３のフローチャー
トに示すように、排温センサ11の検出する触媒入口温度
と予め設定した所定温度とを比較し、触媒入口温度が所
定温度以上の時に触媒は高温と推定し、この場合に、前
記燃料カットを禁止する燃料カット禁止機能をも備えて
いる。従って、コントロールユニット20が、燃料カット
手段、燃料カット禁止手段及び燃料供給手段に相当す
る。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】図３及び図４のフローチャートに従って、
本発明の第１実施例について説明する。図３は、燃料供
給の基本ルーチンである。ステップ21（図ではＳ21と記
す。以下同様）では、スタートスイッチ14がＯＮである
か否かを判断し、ＹＥＳであれば、機関本体１の始動が
開始されたと判断して、ステップ22に進み、タイマＴＩ
ＡＦをリセットする。ＮＯであれば、ステップ24にジャ
ンプする。始動直後においては、排気通路３等の排気系
の温度が低下しており、三元触媒を備える触媒コンバー
タ10の温度も低いので、ステップ23では、当該三元触媒
の暖機時間Ｔ₁を検索する。ここで、機関温度は、機関
本体１の冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗにより代表
することが可能であるので、水温センサ12により機関始
動直後の冷却水温度Ｔｗ_INTを検出し、該機関始動直後
の冷却水温度Ｔｗ_INTに応じて図５に示すマップより前
記暖機時間Ｔ₁を求める。尚、図５に示すように、暖機
時間Ｔ₁は機関始動直後の冷却水温度Ｔｗ_INTが高くな
るほど短くなっている。

【００２５】ステップ24では、現在の運転状態における
触媒コンバータ23の触媒温度Ｔ_CAを求める。ここで、該
触媒温度Ｔ_CAは、排温センサ１１の検出値から推定して
もよく、本実施例のように負荷としての基本燃料噴射量
Ｔｐと機関回転速度Ｎとに基づいて、図６のマップより
求めてもよい。尚、図６に示すように、推定される前記
触媒温度Ｔ _CA は基本燃料噴射量Ｔｐが大で、機関回転速
度Ｎが高くなるほど高温になる。ステップ25では、スタ
ートスイッチ14がＯＮとなってからの経過時間であるタ
イマのカウント値（カウント時間）ＴＩＡＦが、前記ス
テップ23で求めた三元触媒の暖機時間Ｔ₁より大きくな
ったか否かを判断する。また、ステップ26では、機関本
体１の冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗが機関暖機温
度Ｔｗ₁より高くなったか否かを判断する。

【００２６】そして、ＴＩＡＦ＞Ｔ₁かつＴｗ＞Ｔｗ₁
の場合には、暖機完了と判断してステップ27に進む。ス
テップ27では、運転条件が三元触媒が高温になる可能性
がある運転状態であるとして、三元触媒の触媒温度を推
定する。ここで、運転条件が変化すると三元触媒の触媒
温度も変化するが、該触媒温度の変化においては、運転
条件の変化に対する遅れ等が考えられるので、前回まで
に演算され記憶されている触媒温度値Ｔｃと今回前記ス
テップ24で求めた触媒温度Ｔ_CAとを重み付け平均処理し
た値を、触媒温度Ｔｃ〔＝（ｎ−１）／ｎ×Ｔｃ＋（１
／ｎ）×Ｔ_CA〕として更新記憶するようになっている。

【００２７】ステップ28では、推定記憶された触媒温度
Ｔｃが所定温度Ｔ_CH以上か否かを判断して三元触媒が高
温状態か否かを判断する。そして、Ｔｃ≧Ｔ_CHと判断さ
れた場合には、運転条件が三元触媒高温領域にあるとし
て、ステップ29に進み、運転条件が三元触媒高温領域に
あるか否かを判定する触媒高温領域判定フラグＦ１を０
として記憶する。また、Ｔｃ＜Ｔ_CHと判断された場合に
は、運転条件は三元触媒高温領域に入っていないとし
て、ステップ31に進み、前記触媒高温領域判定フラグＦ
１を１として記憶する（つまり、該フラグＦ１は、Ｆ１
＝０の場合が排気浄化触媒が高温となる運転領域である
ことを示し、Ｆ１＝１の場合が排気浄化触媒が高温では
ない運転領域であることを示しす）。

【００２８】一方、ステップ25において、ＴＩＡＦ≦Ｔ
₁と判断された場合、或いはステップ26においてＴｗ≦
Ｔｗ₁と判断された場合には、暖機が未だ完了せず、三
元触媒が高温でないとして、ステップ30に進み、ステッ
プ24で推定した触媒温度Ｔ_CAで前回の記憶値を更新して
触媒温度Ｔ_Cとして記憶する。そして、前述のステップ
31に進む。

【００２９】以上述べたステップ21〜ステップ31で、排
気浄化触媒が高温となる運転領域か否かの判定が行われ
る。次にステップ32では、触媒温度高温領域において、
燃料カット条件成立時に、その時の燃料増量度合に基づ
いて燃料カットを行うか禁止するかを判断するための燃
料カット禁止判定サブルーチンを実行する。かかる燃料
カット禁止判定サブルーチンについて図４のフローチャ
ートに従って後述する。

【００３０】ステップ33では、ステップ32の判定結果に
基づいて、基本燃料噴射量Ｔｐ、空燃比フィードバック
補正係数α、各種補正係数ＣＯＥＦ及び電圧補正分Ｔｓ
等を用いて、αを補正、或いはα＝１にクランプして、
実際の燃料噴射量Ｔｉ（＝Ｔｐ×α×ＣＯＥＦ＋Ｔｓ）
を演算する。ステップ34では、ステップ33で演算した燃
料噴射量Ｔｉを出力用レジスタにセットする。これによ
り、燃料カット時以外は、予め定められた機関回転同期
の燃料噴射タイミングになると、演算した燃料噴射量Ｔ
ｉのパルス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁８に与
えられて燃料噴射が行われる。

【００３１】ステップ35では、スタートスイッチ14がＯ
Ｎとなってからの経過時間であるタイマのカウント値Ｔ
ＩＡＦをＤＴ（本ルーチンの実行周期）だけカウントア
ップする（ＴＩＡＦ＝ＴＩＡＦ＋ＤＴ）。これにより、
本実施例の燃料供給の基本ルーチンを終了しリターンす
る。次に、図４に示す前述のステップ32における燃料カ
ット禁止判定サブルーチンについて説明する。

【００３２】ステップ41では、前述の基本ルーチンで記
憶された触媒高温領域判定フラグＦ１がＦ１＝０である
か否かを判断する。そして、Ｆ１＝０であれば、三元触
媒が高温となる運転領域であるとして、ステップ42に進
む。ステップ42では、負荷としての基本燃料噴射量Ｔｐ
と機関回転速度Ｎとに基づいて、機関運転条件が燃料を
増量する燃料増量域に入っているか否かを判断する。そ
して、現在の機関運転状態が燃料増量域であると判断さ
れた場合は、ステップ43に進む。ここで、前記ステップ
42が燃料増量域か否かを判定する判定手段の機能に相当
する。

【００３３】ステップ43では、燃料増量域での運転時間
をカウント（加算）するか否かを判別するリッチ時間カ
ウントフラグＦ５がＦ５＝０であるか否かを判断する。
ここで、該フラグＦ５は、Ｆ５＝０の場合は、運転時間
のカウントを実行することを示し、Ｆ５＝１の場合は運
転時間のカウントを実行しないことを示す。そして、ス
テップ43のフラグ判定がＦ５＝０である場合には、前回
のステップ42の判定が燃料増量域であり燃料増量が既に
実行されていることを示し、Ｆ５＝１の時は、ステップ
42の燃料増量域判定が初回であって燃料増量域に入った
直後であって未だ燃料増量が実行される以前であること
を示している。

【００３４】従って、ステップ43でリッチ時間カウント
フラグＦ５＝０と判断された場合には、既に燃料増量が
実行されており、ステップ44に進み、時間カウント値Ｔ
ＲＯを前回値にＤＴだけ加算して記憶する（ＴＲＯ＝Ｔ
ＲＯ＋ＤＴ）。ステップ45では、ステップ44で計測され
た燃料増量域での時間カウント値ＴＲＯを予め設定した
所定時間ＴＲＯＭと比較し、ＴＲＯ＜ＴＲＯＭの時は、
未だ触媒を回復するまでの充分な燃料増量がなされてい
ないとして、ステップ46に進み、燃料カット禁止判定フ
ラグＦ４＝０（燃料カットの禁止を示す）とする。一
方、ＴＲＯ≧ＴＲＯＭの時は、触媒が回復するのに充分
な燃料増量がなされたとして、ステップ47に進み、燃料
カット禁止判定フラグＦ４＝１（燃料カット禁止の解除
を示す）とする。

【００３５】また、ステップ43で、リッチ時間カウント
フラグＦ５＝１と判断された場合には、燃料増量域の判
定が初回であることを示し、ステップ48に進み、次回の
演算から、燃料増量域での運転時間の計測を開始すべき
であるので、リッチ時間カウントフラグＦ５をＦ５＝０
とする。一方、前述のステップ42において、燃料増量域
ではないと判断された場合には、ステップ49に進み、例
えばスロットル弁開度ＴＶＯ及び機関回転速度Ｎ等に基
づいて燃料の供給を停止する燃料カット条件か否かを判
断する。

【００３６】そして、燃料カット条件が成立していると
判断された場合には、ステップ50に進み、リッチ時間カ
ウントフラグＦ５＝０か否かを判定する。ここで、Ｆ５
＝０の場合は、前回の運転領域が燃料増量域であるとし
て、既に燃料増量が実行されており、ステップ51に進
み、時間カウント値ＴＲＯを前回値にＤＴだけ加算（Ｔ
ＲＯ＝ＴＲＯ＋ＤＴ）して記憶し、更に、ステップ52
で、燃料増量域から外れたことにより運転時間のカウン
トを停止すべくフラグＦ５＝１としてステップ53に進
む。また、ステップ50で、リッチ時間カウントフラグＦ
５＝１と判断された場合には、そのままステップ51，52
をジャンプしてステップ53に進む。

【００３７】ステップ53では、燃料カット禁止判定フラ
グＦ４＝０か否かを判定する。ここで、フラグＦ４＝０
であれば、燃料カットを禁止し、ステップ63で空燃比フ
ィードバック補正係数αをα＝１にクランプし、本フロ
ーを終了する。また、フラグＦ４＝１であれば、燃料増
量域の運転時間が所定時間以上行われ、充分な燃料増量
により触媒が回復して燃料カット禁止が解除されている
として、ステップ54に進み、燃料増量域での運転時間を
示す時間カウント値ＴＲＯ＝０にリセットする。

【００３８】一方、ステップ41において、Ｆ１＝１であ
り、また、ステップ49において、燃料カット条件でない
と判断された場合（ＮＯ）には、ステップ55に進み、リ
ッチ時間カウントフラグＦ５＝０か否かを判定する。こ
こで、フラグＦ５＝０の場合は、前回の運転領域が触媒
高温領域で且つ燃料増量域であるとして、既に燃料増量
が実行されており、ステップ56に進み、前回までの時間
カウント値ＴＲＯにＤＴだけ加算（ＴＲＯ＝ＴＲＯ＋Ｄ
Ｔ）して記憶し、更に、ステップ57で、ステップ52と同
様にフラグＦ５＝１とする。そして、ステップ58で、ス
テップ56で計測された時間カウント値ＴＲＯを所定時間
ＴＲＯＭと比較し、ＴＲＯ＜ＴＲＯＭの時は、未だ触媒
を回復するまでの充分な燃料増量がなされていないとし
て、ステップ59で燃料カット禁止判定フラグＦ４＝０と
し、ＴＲＯ≧ＴＲＯＭの時は、触媒が回復するのに充分
な燃料増量がなされたとして、ステップ60に進み、燃料
カット禁止判定フラグＦ４＝１とする。一方、ステップ
55でリッチ時間カウントフラグＦ５＝１の場合は、ステ
ップ56〜60をジャンプしてステップ61に進む。ここで、
前記ステップ44，51，56が燃料増量域での運転時間を計
測する運転時間計測手段の機能に相当し、ステップ45，
58が、回復度判定手段の機能に相当し、ステップ47，60
が、燃料カット禁止解除手段の機能に相当する。

【００３９】そして、ステップ61では、空燃比フィード
バック制御を行ってよい運転条件か否かを判断し、空燃
比フィードバック制御運転条件であれば、ＹＥＳと判断
してステップ62へ進み、酸素センサ９の検出する酸素濃
度に基づいて空燃比を目標空燃比（理論空燃比）に近づ
けるように、空燃比フィードバック補正係数αを比例積
分制御によって演算した後、本フローを終了する。

【００４０】一方、ステップ61において、空燃比フィー
ドバック制御を行わなくてもよい運転条件であれば（Ｎ
Ｏと判断された場合）、ステップ63に進み、前記空燃比
フィードバック補正係数αをα＝１にクランプした後、
本フローを終了する。このように、この第１実施例にお
いては、触媒が高温となる運転条件下において、燃料増
量域での運転時間が所定時間以上であれば、燃料カット
の禁止を解除して燃料カット条件が成立した時は燃料カ
ットを行い、所定時間未満の時及びその他の運転条件で
は、燃料カットを禁止するようにした。従って、燃料カ
ットの禁止により、高温の空気中の酸素が三元触媒のロ
ジウムに付着して触媒の転化率が一時的に低下するのを
抑制できると共に、触媒の充分な回復時期を見込んで燃
料カットの禁止を解除することで、無駄な燃料供給をな
くして燃費性能の悪化を防止できる。尚、図７に、減速
時に燃料カットした場合（従来例）、燃料カットを禁止
した場合（本発明）における触媒入口温度と触媒転化率
との関係を示す。

【００４１】次に、図４に示す前述のステップ32におけ
る燃料カット禁止判定サブルーチンの別の実施例を図８
及び図９に示し説明する。この実施例では、燃料カット
禁止を解除する判定基準を、図４の実施例における燃料
増量域の運転時間に代えて、燃料増量域での燃料増量値
から触媒高温域における燃料カットに伴う燃料減量値を
引いて得られる実質的な燃料の増大量としている。

【００４２】まず、ステップ71で、触媒高温領域判定フ
ラグＦ１がＦ１＝０であるか否かを判断し、Ｆ１＝０で
あれば、触媒が高温となる運転領域であるとして、ステ
ップ72に進み、基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転速度Ｎと
に基づいて、機関運転条件が燃料を増量する燃料増量域
に入っているか否かを判断する。そして、燃料増量域で
あると判断された場合は、ステップ73に進む。

【００４３】ステップ73では、リーン時間カウントフラ
グＦ６＝０か否かを判定する。ここで、該フラグＦ６
は、Ｆ６＝０の場合は、燃料カットに伴う燃料減量値の
カウントを実行することを示し、Ｆ６＝１の場合はカウ
ントを実行しないことを示す。そして、ステップ73のフ
ラグ判定がＦ６＝０である場合には、前回のフロー実行
周期において燃料カットが行われたことを示し、Ｆ６＝
１の時は、前回のフロー実行周期において燃料カットが
行われていないことを示している。

【００４４】従って、ステップ73でリーン時間カウント
フラグＦ６＝０と判断された場合には、既に燃料カット
が実行されており、ステップ74に進み、燃料増量分を示
すカウント値ＫＬＲの前回値から、今回の燃料カット時
間ＤＴに燃料カットによる減量率ＫＦＣを乗算した値
（ＤＴ×ＫＦＣ）だけ減算して新たなカウント値ＫＬＲ
を記憶し（ＫＬＲ＝ＫＬＲ−ＤＴ×ＫＦＣ）、ステップ
75で、フラグＦ６＝１として、今回は燃料カットが行わ
れなかったことを記憶させる。一方、ステップ73で、フ
ラグＦ６＝１の時は、前回の実行フローにおいて燃料カ
ットは行われなかったとして、燃料の減量値を計測せず
ステップ74，75をジャンプしてステップ76に進む。

【００４５】ステップ76では、燃料増量域での増量値を
カウント（加算）するか否かを判別するリッチ時間カウ
ントフラグＦ５がＦ５＝０であるか否かを判断する。こ
こで、リッチ時間カウントフラグＦ５＝０と判断された
場合には、前回のフローで燃料増量が実行されており、
ステップ77に進み、燃料増量のカウント値ＫＬＲの前回
値に、今回の燃料増量時間ＤＴに増量率ＫＭＲを乗算し
た値（ＤＴ×ＫＭＲ）を加算して新たなカウント値ＫＬ
Ｒを記憶する（ＫＬＲ＝ＫＬＲ＋ＤＴ×ＫＭＲ）。

【００４６】ステップ78では、演算された燃料増量値の
カウント値ＫＬＲを予め設定した所定値ＫＬＲＭと比較
し、ＫＬＲ＜ＫＬＲＭの時は、未だ触媒を回復するまで
の充分な燃料増量がなされていないとして、ステップ79
に進み、燃料カット禁止判定フラグＦ４＝０とする。一
方、ＫＬＲ≧ＫＬＲＭの時は、触媒が回復するのに充分
な燃料増量がなされたとして、ステップ80に進み、燃料
カット禁止判定フラグＦ４＝１とする。

【００４７】また、ステップ76で、リッチ時間カウント
フラグＦ５＝１と判断された場合には、燃料増量域の判
定が初回であることを示し、ステップ81に進み、次回の
演算では、燃料増量値を加算すべく、リッチ時間カウン
トフラグＦ５をＦ５＝０とする。一方、前述のステップ
72において、燃料増量域ではないと判断された場合に
は、ステップ82に進み、燃料の供給を停止する燃料カッ
ト条件か否かを判断する。

【００４８】そして、燃料カット条件が成立していると
判断された場合には、ステップ83に進み、リッチ時間カ
ウントフラグＦ５＝０か否かを判定する。ここで、Ｆ５
＝０の場合は、前回の運転領域が燃料増量域であるとし
て、既に燃料増量が実行されており、ステップ84に進
み、燃料増量値のカウント値ＫＬＲの更新（ＫＬＲ＝Ｋ
ＬＲ＋ＤＴ×ＫＭＲ）を実行し、更に、ステップ85で、
燃料増量域から外れたことにより次回では燃料増量のカ
ウントを停止すべくフラグＦ５＝１としてステップ86に
進む。また、ステップ83で、リッチ時間カウントフラグ
Ｆ５＝１と判断された場合には、そのままステップ84，
85をジャンプしてステップ86に進む。

【００４９】ステップ86では、燃料カット禁止判定フラ
グＦ４＝１か否かを判定する。ここで、フラグＦ４＝１
であれば、燃料カットの禁止が解除と判定し、ステップ
87に進み、リーン時間カウントフラグＦ６＝０か否かの
判定を行う。そして、フラグＦ６＝０の時は、前回燃料
カット有りと判断して、前回の燃料減量率に応じて燃料
減量分の減算（ＫＬＲ＝ＫＬＲ−ＤＴ×ＫＦＣ）を実行
し、ステップ101 に進み空燃比フィードバック補正係数
α＝１にクランプして本フローを終了する。また、フラ
グＦ６＝１の場合は、ステップ89に進みフラグＦ６＝０
にセットして今回の燃料カットを記憶させて、ステップ
101 に進み本フローを終了する。また、ステップ86で、
燃料カット禁止判定フラグＦ４＝０の場合は、燃料カッ
トを禁止し、ステップ101 に進み本フローを終了する。

【００５０】ステップ71において、Ｆ１＝１であり、ま
た、ステップ82において、燃料カット条件でないと判断
された場合（ＮＯ）には、ステップ90に進み、リッチ時
間カウントフラグＦ５＝０か否かを判定する。ここで、
フラグＦ５＝０の場合は、前回の運転領域が触媒高温領
域で且つ燃料増量域であるとして、既に燃料増量が実行
されており、ステップ91に進み、燃料増量値のカウント
値ＫＬＲの更新（ＫＬＲ＝ＫＬＲ＋ＤＴ×ＫＭＲ）を実
行し、更に、ステップ92で、フラグＦ５＝１として、ス
テップ96に進む。

【００５１】また、ステップ90で、フラグＦ５＝１と判
定された場合には、ステップ93に進み、リーン時間カウ
ントフラグＦ６＝０か否かを判定する。ここで、フラグ
Ｆ６＝０の場合は、前回燃料カット有りと判断して、ス
テップ94に進み、前回の燃料減量率に応じて燃料減量分
の減算（ＫＬＲ＝ＫＬＲ−ＤＴ×ＫＦＣ）を実行し、ス
テップ95で、フラグＦ６＝１にセットして、今回燃料カ
ットがされなかったことを記憶させてステップ96に進
む。

【００５２】ステップ96では、ステップ91或いはステッ
プ94で計算された燃料増量値のカウント値ＫＬＲを所定
値ＫＬＲＭと比較し、ＫＬＲ＜ＫＬＲＭの時は、未だ触
媒を回復するまでの充分な燃料増量がなされていないと
して、ステップ97で燃料カット禁止判定フラグＦ４＝０
とし、ＫＬＲ≧ＫＬＲＭの時は、触媒が回復するのに充
分な燃料増量がなされたとして、ステップ98に進み、燃
料カット禁止判定フラグＦ４＝１とし、それぞれステッ
プ99に進む。

【００５３】一方、ステップ93で、リーン時間カウント
フラグＦ６＝１の場合は、そのままステップ99に進む。
そして、ステップ99〜101 では、図４の実施例と同様に
して、ステップ99で、空燃比フィードバック制御条件の
時は、ステップ100 へ進み、空燃比を目標空燃比（理論
空燃比）に近づけるよう空燃比フィードバック補正係数
αを比例積分制御によって演算した後、本フローを終了
する。また、空燃比フィードバック制御条件でなけれ
ば、ステップ101 に進んで空燃比フィードバック補正係
数αをα＝１にクランプした後、本フローを終了する。
ここで、ステップ74，88，94が燃料減量値演算手段の機
能に相当し、ステップ77，84，91が燃料増量値演算手段
の機能に相当し、ステップ78，96が回復度判定手段の機
能に相当し、ステップ80，98が燃料カット禁止解除手段
の機能に相当する。

【００５４】このように、この実施例においては、燃料
増量域での燃料増量分と、燃料カットによる燃料減量分
とを演算し、燃料増量分から燃料減量分を引いて実質的
な燃料増量値を推定している。言い換えれば、リッチ制
御期間中のリッチの度合とリーン制御期間中のリーンの
度合から、燃料増量分を推定するようにしているので、
燃料増量域の運転時間のみで触媒の回復度を推定する図
４の実施例に比べて、より触媒の回復度の推定精度を向
上させることができ、燃料消費の無駄、触媒の耐久性及
び排気性能を更に向上できる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、触
媒が高温と推定される運転状態では、燃料カットを禁止
して空燃比がリーンとならないようにしたので、高温で
かつリーン雰囲気中に曝されることによる触媒の一時的
な劣化を防止でき、触媒の耐久性及び排気浄化性能を向
上できる。

【００５６】しかも、触媒高温時であっても、触媒の一
時劣化の回復度が充分と見做せる場合、例えば、燃料増
量域での運転時間が所定時間以上の場合に、燃料カット
の禁止を解除する構成としたので、触媒の劣化防止に加
えて、無駄な燃料消費を防ぐことができ、燃費の悪化を
抑制できる。一時劣化の回復度が充分か否かを判断する
場合に、燃料増量によるリッチ制御期間中のリッチ度合
と燃料カットによるリーン制御期間中のリーン度合を推
定し、その差を求めて燃料増量の度合を推定し、燃料増
量度合が所定以上の時に回復度は充分と見做す構成とす
れば、更に、燃料消費の無駄、触媒の耐久性及び排気浄
化性能等を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明するブロック図

【図２】本発明の第１実施例の構成図

【図３】本発明の第１実施例の基本ルーチンを示すフロ
ーチャート

【図４】同上第１実施例の要部を示す燃料カット禁止判
定サブルーチンを示すフローチャート

【図５】図３の基本ルーチンで使用する冷却水温度と暖
機時間との関係を示す図

【図６】同上第１実施例に使用する触媒温度の推定マッ
プ

【図７】燃料カットありと燃料カットなしの場合の触媒
入口温度と触媒転化率との関係を示す図

【図８】本発明の第２実施例の要部を示す燃料カット禁
止判定サブルーチンを示すフローチャート

【図９】図８に続くフローチャート

【符号の説明】

１機関本体２吸気通路３排気通路５エアフローメータ６スロットル弁７スロットルセンサ８燃料噴射弁９酸素センサ 10 触媒コンバータ 11 排温センサ 13 クランク角センサ 20 コントロールユニット

フロントページの続き (72)発明者柴田勝弘神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者江原秀治神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (56)参考文献特開昭62−223427（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−160141（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−137339（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/12 330

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の排気通路に排気浄化触媒を備え
ると共に、減速時に燃料供給手段による燃料供給を停止
する燃料カット手段を備えた内燃機関において、前記排気浄化触媒の温度を推定する触媒温度推定手段
と、該触媒温度推定手段の推定値と予め設定した所定温度と
を比較する比較手段と、該比較手段の比較結果から推定触媒温度値が所定温度以
上である時、前記燃料カット手段による燃料カットを禁
止する燃料カット禁止手段と、前記排気浄化触媒の一時劣化の回復度が所定の回復度以
上であるか否かを判定する回復度判定手段と、該回復度判定手段の判定結果から一時劣化の回復度が所
定の回復度以上である時、前記燃料カット禁止手段によ
る燃料カットの禁止を解除する燃料カット禁止解除手段
と、を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の燃料供給
制御装置。
【請求項２】前記回復度判定手段は、機関運転状態検出手段と、該機関運転状態検出手段の検出する機関運転状態が燃料
増量域か否かを判定する判定手段と、前記比較手段の比較結果により推定触媒温度が所定温度
以上の時に前記判定手段が燃料増量域と判定した時、当
該燃料増量域での運転時間を計測する運転時間計測手段
と、を含んで構成され、前記運転時間計測手段の計測時間が予め設定した所定時
間以上になった時に前記排気浄化触媒の一時劣化の回復
度が所定の回復度以上であると判定することを特徴とす
る請求項１記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
【請求項３】前記回復度判定手段は、機関運転状態検出手段と、該機関運転状態検出手段の検出する機関運転状態が燃料
増量域か否かを判定する判定手段と、前記比較手段の比較結果により推定触媒温度が所定温度
以上で、前記判定手段が燃料増量域と判定した時、当該
燃料増量域での燃料増量値を演算する燃料増量値演算手
段と、前記比較手段の比較結果により推定触媒温度が所定温度
以上の時に、前記燃料カット手段による燃料カットに基
づく燃料減量値を演算する燃料減量値演算手段と、を含んで構成され、演算された燃料増量値から燃料減量値を引いた値が予め
設定した所定値以上になった時に前記排気浄化触媒の一
時劣化の回復度が所定の回復度以上であると判定するこ
とを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料供給制御
装置。