JP3147689B2 - Engine air-fuel ratio control device - Google Patents

Engine air-fuel ratio control device

Info

Publication number
JP3147689B2
JP3147689B2 JP32617394A JP32617394A JP3147689B2 JP 3147689 B2 JP3147689 B2 JP 3147689B2 JP 32617394 A JP32617394 A JP 32617394A JP 32617394 A JP32617394 A JP 32617394A JP 3147689 B2 JP3147689 B2 JP 3147689B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lean operation
fuel ratio
air
lean
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP32617394A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08177549A (en
Inventor
哲 瀧澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP32617394A priority Critical patent/JP3147689B2/en
Publication of JPH08177549A publication Critical patent/JPH08177549A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3147689B2 publication Critical patent/JP3147689B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はエンジンをリーン(希
薄混合気)運転させる空燃比制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control device for operating an engine lean (lean mixture).

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンの燃費を改善すると同時にNO
xを低減するため、空気と燃料の比率である空燃比を理
論空燃比よりも希薄なリーン空燃比となるように燃料供
給量を制御し、リーン運転時にエンジンの安定度が悪化
すると、設定空燃比をリッチ側に補正して燃焼の安定性
を確保するようにしたエンジンの運転方法が、特開昭5
8−217732号公報や特開平6−272591号公
報によって提案されている。
2. Description of the Related Art At the same time as improving fuel efficiency of an engine, NO
In order to reduce x, the fuel supply amount is controlled so that the air-fuel ratio, which is the ratio of air and fuel, becomes a lean air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. An operating method of an engine in which the fuel ratio is corrected to a rich side to ensure combustion stability is disclosed in
It has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-217732 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-272591.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の装置に
よるとエンジン性能劣化が著しい(以下ハード故障とい
う)場合、たとえば点火プラグの汚損、バルブシートへ
のデポジットの噛み込み、ピストンリングの摩耗等によ
り、リーン燃焼が不安定になったときなど、空燃比がど
んどんリッチ側に補正されていき、このため空燃比その
ものは理論空燃比よりも希薄側であっても、リッチ側へ
の移行に伴ってNOxが増加していくため、NOxの排
出量が非常に多くなる空燃比の範囲でエンジンが制御さ
れる可能性がある。
However, according to the above-mentioned apparatus, when the engine performance is significantly deteriorated (hereinafter referred to as "hard failure"), for example, the spark plug becomes dirty, the deposit gets stuck in the valve seat, the piston ring wears, and the like. When the lean combustion becomes unstable, the air-fuel ratio is corrected to the rich side more and more, so even if the air-fuel ratio itself is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the air-fuel ratio becomes Since NOx increases, the engine may be controlled in a range of the air-fuel ratio in which the amount of NOx emission becomes extremely large.

【0004】これに対処するため、ハード故障が生じて
いることを判断したときは、リーン運転を禁止し、理論
空燃比での運転に切換えることにより、ハード故障時に
も運転性が悪くならないようにしたものを、本願と同時
期に本出願人が提案している。
To cope with this, when it is determined that a hardware failure has occurred, the lean operation is prohibited and the operation is switched to the operation at the stoichiometric air-fuel ratio so that the drivability does not deteriorate even in the case of the hardware failure. Has been proposed by the applicant at the same time as the present application.

【0005】しかしながら、この先願装置では、エンジ
ンの安定度をエンジンの回転変動から検出しており、リ
ーン運転時にこの安定度検出手段の出力に基づいてハー
ド故障が生じたかどうかを判断するので、路面状態が荒
れている場合や絞り弁の微動による場合など、ハード故
障以外の要因によっても、ハード故障と誤診され、それ
以降はリーン運転が禁止されたままとなる可能性があ
る。たとえば路面状態が荒れている場合に、路面の変動
がタイヤの回転変動となり、エンジンと駆動系の直結状
態のときにこのタイヤの回転変動がエンジン回転の変動
に加わる。エンジンの燃焼は安定していても、路面状態
が大きく荒れているときは安定度検出手段の出力が大き
くなるわけで、これによってハード故障と診断され、ハ
ード故障でもないのにリーン運転が禁止されてしまうの
である。
However, in this prior application, the stability of the engine is detected from fluctuations in the rotation of the engine, and it is determined whether a hard failure has occurred based on the output of the stability detecting means during lean operation. There is a possibility that a malfunction is erroneously diagnosed as a hardware failure due to factors other than the hardware failure, such as when the state is rough or due to fine movement of the throttle valve, and thereafter, the lean operation is prohibited. For example, when the road surface condition is rough, the fluctuation of the road surface becomes the rotation fluctuation of the tire. When the engine and the driving system are directly connected, the rotation fluctuation of the tire adds to the fluctuation of the engine rotation. Even if the combustion of the engine is stable, the output of the stability detection means increases when the road surface condition is severely rough, so that a hard failure is diagnosed, and lean operation is prohibited even if it is not a hard failure. It will be.

【0006】本発明は、上記先願装置を改良するもの
で、ハード故障と判断したときリーン運転を禁止して理
論空燃比での運転に戻した場合でも、それ以降にハード
故障の誤診が判明したときには、リーン運転の禁止を解
除することにより、リーン運転の機会を増やすことを目
的とする。
The present invention is an improvement of the above-mentioned prior application. Even if lean operation is prohibited and the operation is returned to the operation at the stoichiometric air-fuel ratio when it is determined that a hardware failure has occurred, an erroneous diagnosis of a hardware failure is found thereafter. Then, the prohibition of the lean operation is released to increase the opportunities for the lean operation.

【0007】また本発明は、ハード故障による燃焼の悪
化がリーン運転時には非常に大きいのに、理論空燃比で
の運転時にはあまり大きくない場合におけるハンチング
の発生にも対処することを目的とする。
[0007] The present invention also relates to the problem of poor combustion due to a hardware failure.
Is very large during lean operation, but at stoichiometric air-fuel ratio
Hunting when driving is not very large
The purpose is to deal with the occurrence of.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、図17に
示すように、運転条件の検出信号に基づいて予め設定さ
れているリーン運転領域かどうかを判定する手段51
と、リーン運転領域を判断したときに空燃比を理論空燃
比よりも希薄な目標値に設定する手段52と、エンジン
の安定度をエンジンの回転変動から検出する手段53
と、リーン運転時に安定度検出手段53の出力に対応し
て前記リーン運転領域での設定空燃比の補正係数Lld
mlを算出する手段54と、この補正係数Lldmlに
基づいて前記リーン運転領域での設定空燃比を補正する
手段55と、この補正された設定空燃比に基づいて空燃
比制御を行う手段56と、リーン運転時にハード故障が
生じているかどうかを判定する手段57と、ハード故障
が生じていると判定したときはリーン運転を禁止する手
段58と、このリーン運転の禁止された状態での安定度
検出手段53の出力とリーン運転の禁止解除の判定値と
の比較により前記ハード故障の判定が誤診であったかど
うかを判定する手段59と、誤診であると判定したとき
は前記リーン運転禁止手段58によるリーン運転の禁止
を解除する手段60と、前記リーン運転禁止手段58に
よるリーン運転の禁止回数をカウントし、このリーン運
転の禁止回数が増えるほど前記リーン運転の禁止解除の
判定値を小さくする側に変更する手段61とを設けた。
According to a first aspect of the present invention, as shown in FIG. 17, means 51 for judging whether or not a vehicle is in a preset lean operation region based on a detection signal of operation conditions.
Means 52 for setting the air-fuel ratio to a target value leaner than the stoichiometric air-fuel ratio when the lean operation region is determined, and means 53 for detecting the stability of the engine from fluctuations in engine rotation.
And a correction coefficient Lld of the set air-fuel ratio in the lean operation region corresponding to the output of the stability detecting means 53 during the lean operation.
ml calculating means 54, means 55 for correcting the set air-fuel ratio in the lean operation region based on the correction coefficient Lldml, means 56 for performing air-fuel ratio control based on the corrected set air-fuel ratio, Means 57 for determining whether a hard failure has occurred during lean operation, means 58 for inhibiting lean operation when it is determined that a hard failure has occurred, and stability detection in a state in which the lean operation is prohibited. A means 59 for judging whether or not the hard failure has been misdiagnosed by comparing the output of the means 53 with a judgment value for canceling the lean operation prohibition, and a lean operation by the lean operation prohibiting means 58 when the misdiagnosis is judged. The means 60 for canceling the prohibition of driving and the means 58
Count the number of times that lean operation is prohibited by this
As the number of times of prohibition of rotation increases, the
Means 61 for changing the determination value to a smaller value is provided.

【0009】第の発明は、図18に示すように、運転
条件の検出信号に基づいて予め設定されているリーン運
転領域かどうかを判定する手段51と、リーン運転領域
を判断したときに空燃比を理論空燃比よりも希薄な目標
値に設定する手段52と、エンジンの安定度をエンジン
の回転変動から検出する手段53と、リーン運転時に安
定度検出手段53の出力に対応して前記リーン運転領域
での設定空燃比の補正係数Lldmlを算出する手段5
4と、この補正係数Lldmlに基づいて前記リーン運
転領域での設定空燃比を補正する手段55と、この補正
された設定空燃比に基づいて空燃比制御を行う手段56
と、リーン運転時にハード故障が生じているかどうかを
判定する手段57と、ハード故障が生じていると判定し
たときはリーン運転を禁止する手段58と、このリーン
運転の禁止された状態での安定度検出手段53の出力と
リーン運転の禁止解除の判定値との比較に基づいて前記
ハード故障の判定が誤診であったかどうかを判定する手
段59と、誤診であると判定したときは前記リーン運転
禁止手段58によるリーン運転の禁止を解除する手段6
0と、前記リーン運転の禁止回数が所定値以上となった
とき前記禁止解除手段60によるリーン運転の禁止解除
を禁止する手段62とを設けた
In the second invention, as shown in FIG.
Lean operation set in advance based on the condition detection signal
Means 51 for determining whether or not the vehicle is in a turning region;
When the air-fuel ratio is determined to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio
Means 52 for setting the value of the
Means 53 for detecting from rotation fluctuations of the
The lean operation region corresponds to the output of the degree detection means 53.
For calculating the correction coefficient Lldml of the set air-fuel ratio in
4 and the correction coefficient Lldml.
Means 55 for correcting the set air-fuel ratio in the turning region;
Means 56 for performing air-fuel ratio control based on the set air-fuel ratio
And whether a hard failure has occurred during lean operation
Determining means 57 for determining that a hardware failure has occurred;
Means 58 for inhibiting the lean operation when the
The output of the stability detecting means 53 in the state where driving is prohibited and
Based on the comparison with the judgment value of the release of the prohibition of lean operation,
How to judge whether the judgment of hardware failure was misdiagnosis
Step 59 and the lean operation when it is determined that a misdiagnosis has occurred
Means 6 for releasing prohibition of lean operation by prohibition means 58
0 and means 62 for prohibiting the prohibition release of the lean operation by the prohibition releasing means 60 when the number of times of prohibition of the lean operation becomes equal to or more than a predetermined value.

【0010】第の発明は、図19に示すように、運転
条件の検出信号に基づいて予め設定されているリーン運
転領域かどうかを判定する手段51と、リーン運転領域
を判断したときに空燃比を理論空燃比よりも希薄な目標
値に設定する手段52と、エンジンの安定度をエンジン
の回転変動から検出する手段53と、リーン運転時に安
定度検出手段53の出力に対応して前記リーン運転領域
での設定空燃比の補正係数Lldmlを算出する手段5
4と、この補正係数Lldmlに基づいて前記リーン運
転領域での設定空燃比を補正する手段55と、この補正
された設定空燃比に基づいて空燃比制御を行う手段56
と、リーン運転時にハード故障が生じているかどうかを
判定する手段57と、ハード故障が生じていると判定し
たときはリーン運転を禁止する手段58と、このリーン
運転の禁止された状態での安定度検出手段53の出力と
リーン運転の禁止解除の判定値との比較に基づいて前記
ハード故障の判定が誤診であったかどうかを判定する手
段59と、誤診であると判定したときは前記リーン運転
禁止手段58によるリーン運転の禁止を解除する手段6
0とを設けるとともに、前記故障判定手段57が、前
補正係数Lldmlに対する所定のリッチ側リミット値
を設定する手段71と、前記補正係数Lldmlが前記
リッチ側リミット値を越えるときは前記補正係数Lld
mlを前記リッチ側リミット値に制限する手段72と、
前記補正係数Lldmlが前記リッチ側リミット値に連
続して制限される時間を計測する手段73と、この計測
時間が所定値以上になったときハード故障が生じている
と判定する手段74とからなる。
[0010] In the third invention, as shown in FIG.
Lean operation set in advance based on the condition detection signal
Means 51 for determining whether or not the vehicle is in a turning region;
When the air-fuel ratio is determined to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio
Means 52 for setting the value of the
Means 53 for detecting from rotation fluctuations of the
The lean operation region corresponds to the output of the degree detection means 53.
For calculating the correction coefficient Lldml of the set air-fuel ratio in
4 and the correction coefficient Lldml.
Means 55 for correcting the set air-fuel ratio in the turning region;
Means 56 for performing air-fuel ratio control based on the set air-fuel ratio
And whether a hard failure has occurred during lean operation
Determining means 57 for determining that a hardware failure has occurred;
Means 58 for inhibiting the lean operation when the
The output of the stability detecting means 53 in the state where driving is prohibited and
Based on the comparison with the judgment value of the release of the prohibition of lean operation,
How to judge whether the judgment of hardware failure was misdiagnosis
Step 59 and the lean operation when it is determined that a misdiagnosis has occurred
Means 6 for releasing prohibition of lean operation by prohibition means 58
0 and provided with a said failure determining means 57, a means 71 for setting a predetermined rich-side limit value for the previous SL correction coefficient Lldml, the correction coefficient Lld when the correction coefficient Lldml exceeds the rich side limit value
a means 72 for limiting ml to the rich side limit value;
A means 73 for measuring a time during which the correction coefficient Lldml is continuously limited to the rich-side limit value, and a means 74 for determining that a hardware failure has occurred when the measured time exceeds a predetermined value. .

【0011】第の発明は、第の発明において、前記
リッチ側リミット値を前記運転条件の検出信号に応じて
設定する。
In a fourth aspect based on the third aspect , the rich-side limit value is set according to a detection signal of the operating condition.

【0012】[0012]

【作用】第1の発明では、リーン運転時に安定度検出手
段の出力や設定空燃比の補正係数Lldmlからハード
故障が生じていると判断したときは、リーン運転が禁止
され、理論空燃比での運転に戻されるので、エンジンの
安定性が確保され、ハード故障時にも運転性が悪くなら
ないようにされる。
According to the first aspect of the invention, when it is determined that a hard failure has occurred from the output of the stability detection means or the correction coefficient Lldml of the set air-fuel ratio during the lean operation, the lean operation is prohibited, and the lean air-fuel ratio is determined. Since the operation is returned to the operation, the stability of the engine is ensured, and the drivability is not deteriorated even in the case of a hardware failure.

【0013】一方、路面が大きく荒れた状態や絞り弁の
微動によってもエンジンの回転変動が大きくなることか
ら安定度検出手段の出力が大きくなってハード故障と誤
診され、これによってリーン運転が禁止され、理論空燃
比での運転に切換えられることがある。
On the other hand, since the rotation of the engine becomes large even when the road surface is greatly roughened or due to slight movement of the throttle valve, the output of the stability detecting means becomes large and it is erroneously diagnosed as a hardware failure, whereby lean operation is prohibited. The operation may be switched to the operation at the stoichiometric air-fuel ratio.

【0014】 この場合には、その後に路面が大きく荒れ
た状態を抜けて平坦な路面に戻り、あるいは絞り弁の微
動が収まったとき、第1の発明によれば安定度検出手段
の出力が判定値以下となり、リーン運転の禁止が解除さ
れるので、その後にリーン運転領域になったタイミング
でリーン運転が再開される。これによって、いったんハ
ード故障と診断した後は、リーン運転の禁止を続ける場
合と比較して、リーン運転の機会が増やされる。
[0014] In this case, the road surface will be rough
To return to a flat road surface, or
According to the first aspect, when the motion stops, the stability detecting means
Is below the judgment value, and the prohibition of lean operation is released.
After that, when it enters the lean operation range
Then, the lean operation is resumed. As a result, once
After diagnosing a card failure, continue to prohibit lean operation.
As compared with the case, the opportunity for lean driving is increased.

【0015】ところで、ハード故障による燃焼の悪化が
リーン運転時には非常に大きいのに、理論空燃比での運
転時にはあまり大きくない場合がある。この場合には、
リーン運転時にハード故障と判断されてリーン運転が禁
止され、理論空燃比での運転に戻されるものの、理論空
燃比での運転になると、ハード故障による燃焼の悪化が
それほど大きくないために安定度検出手段の出力が小さ
くなって、リーン運転の禁止が解除され、リーン運転領
域になったタイミングでリーン運転が再開される。
By the way, there is a case where the deterioration of the combustion due to the hardware failure is very large during the lean operation, but not so large during the operation at the stoichiometric air-fuel ratio. In this case,
During lean operation, it is determined that a hardware failure has occurred, and the lean operation is prohibited and the operation is returned to the stoichiometric air-fuel ratio.However, when operating at the stoichiometric air-fuel ratio, the deterioration of combustion due to the hardware failure is not so large, and stability is detected. The output of the means decreases, the prohibition of the lean operation is released, and the lean operation is restarted at the timing when the vehicle enters the lean operation region.

【0016】 ところが、ハード故障による燃焼の悪化が
リーン運転時には非常に大きいので、ふたたびリーン運
転が禁止され、理論空燃比での運転に切換えられる。
[0016] However, the deterioration of combustion due to hardware failure
It is very large during lean operation, so lean luck again
The rotation is prohibited, and the operation is switched to the operation at the stoichiometric air-fuel ratio.

【0017】このように、ハード故障による燃焼の悪化
がリーン運転時には非常に大きいのに、理論空燃比での
運転時にはあまり大きくない場合には、リーン運転の禁
止とリーン運転の禁止解除が繰り返されることになり、
ハンチングが発生するのであるが、第1の発明では、リ
ーン運転の禁止回数が増えるほどリーン運転の禁止解除
の判定値が小さくなる側に変更されるので、安定度検出
手段の出力が判定値以下となる機会が減ることになり、
ハード故障による燃焼の悪化がリーン運転時には非常に
大きいのに、理論空燃比での運転時にはあまり大きくな
い場合におけるハンチングの発生のように、リーン運転
の禁止解除判定における誤判断によるハンチングの発生
が防止される。
As described above, when the deterioration of combustion due to the hardware failure is very large during the lean operation, but not so large during the operation at the stoichiometric air-fuel ratio, the inhibition of the lean operation and the release of the inhibition of the lean operation are repeated. That means
Although hunting occurs, in the first aspect, the output value of the stability detecting means is equal to or less than the determination value because the determination value of the release of the inhibition of the lean operation is changed to a smaller value as the number of times of the lean operation inhibition increases. Opportunities will be reduced,
Prevents the occurrence of hunting due to erroneous determination in the release cancellation of lean operation prohibition, such as hunting when the deterioration of combustion due to a hardware failure is very large during lean operation, but not so large during operation at stoichiometric air-fuel ratio. Is done.

【0018】第2の発明により、リーン運転の禁止回数
が所定値以上となったときに、リーン運転の禁止解除判
定が禁止されることによっても、リーン運転の禁止解除
判定における誤判断によるハンチングの発生が防止され
る。
According to the second aspect of the present invention, when the number of times of inhibition of the lean operation becomes equal to or more than the predetermined value, the determination of the release of the inhibition of the lean operation is inhibited. The occurrence is prevented.

【0019】第3の発明では、リッチ側リミット値への
制限が所定時間以上続いたときに初めてハード故障と判
断することで、いっときだけリッチ側リミット値に制限
されるようなハード故障でない場合にまで、ハード故障
と診断されることがない。
According to the third aspect of the present invention, a hard failure is determined only when the limit to the rich-side limit value continues for a predetermined time or more. Until, it is not diagnosed as a hardware failure.

【0020】第4の発明では、リッチ側リミット値が運
転条件に応じて設定、つまり運転条件により変化するN
Ox排出量の限界空燃比から適切な余裕代を持ってすべ
ての運転条件で設定されるので、リーン運転時における
どのような運転条件でも、リッチ側の補正範囲が最大限
に確保される。
According to the fourth aspect, the rich-side limit value is set according to the operating condition, that is, N is varied according to the operating condition.
Since the setting is made under all operating conditions with an appropriate margin from the limit air-fuel ratio of the Ox emission, the correction range on the rich side is ensured to the maximum under any operating conditions during the lean operation.

【0021】[0021]

【実施例】図1において、1はエンジン本体で、その吸
気通路8には吸気絞り弁5の下流に位置して燃料噴射弁
7が設けられ、コントロールユニット2からの噴射信号
により運転条件に応じて所定の空燃比となるように、吸
気中に燃料を噴射供給する。コントロールユニット2に
はクランク角センサ4からの回転数信号、エアフローメ
ータ6からの吸入空気量信号、排気通路8に設置した酸
素センサ3からの空燃比(酸素濃度)信号、さらには水
温センサ11からのエンジン冷却水温信号、トランスミ
ッションのギヤ位置センサ12からのギヤ位置信号等が
入力し、これらに基づいて運転状態を判断しながら条件
に応じてリーン空燃比と理論空燃比との制御を行う。
1, an engine body 1 is provided with a fuel injection valve 7 located downstream of an intake throttle valve 5 in an intake passage 8 thereof. Fuel is injected and supplied into the intake air so that a predetermined air-fuel ratio is obtained. The control unit 2 receives a rotation speed signal from a crank angle sensor 4, an intake air amount signal from an air flow meter 6, an air-fuel ratio (oxygen concentration) signal from an oxygen sensor 3 installed in an exhaust passage 8, and a water temperature sensor 11. The engine cooling water temperature signal, the gear position signal from the gear position sensor 12 of the transmission, and the like are input, and the lean air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio are controlled according to the conditions while determining the operating state based on these.

【0022】排気通路8には三元触媒10が設置され、
理論空燃比の運転時に最大の転換効率をもって、排気中
のNOxの還元とHC、COの酸化を行う。なお、この
三元触媒10はリーン空燃比のときはHC、COは酸化
するが、NOxの還元効率は低い。
A three-way catalyst 10 is provided in the exhaust passage 8,
During operation at the stoichiometric air-fuel ratio, reduction of NOx in exhaust gas and oxidation of HC and CO are performed with maximum conversion efficiency. When the three-way catalyst 10 has a lean air-fuel ratio, HC and CO are oxidized, but NOx reduction efficiency is low.

【0023】しかし、空燃比がリーン側に移行すればす
るほどNOxの発生量は少なくなり、所定の空燃比以上
では三元触媒10で浄化するのと同じ程度にまで下げる
ことができ、同時に、リーン空燃比になるほど燃費が改
善される。反面リーン空燃比での運転時には、運転条件
によって燃焼が不安定になりやすい。
However, the more the air-fuel ratio shifts to the lean side, the smaller the amount of NOx generated. If the air-fuel ratio is higher than a predetermined air-fuel ratio, it can be reduced to the same level as that obtained by purifying with the three-way catalyst 10. Fuel efficiency is improved as the lean air-fuel ratio is reached. On the other hand, when operating at a lean air-fuel ratio, combustion tends to be unstable depending on operating conditions.

【0024】したがって、この例で負荷のそれほど大き
くない所定の運転領域においてはリーン空燃比により運
転を行い、同時にエンジンの安定度を検出し、リーン運
転中にエンジンの安定度が悪化すれば空燃比をリッチ側
にシフトして安定性を確保し、つまりリーン空燃比での
安定度フィードバック制御を行い、エンジンの安定性を
損なうことなく良好な燃費特性を維持する。
Therefore, in this example, in a predetermined operating region where the load is not so large, the operation is performed with the lean air-fuel ratio, and at the same time, the stability of the engine is detected. Is shifted to the rich side to ensure stability, that is, to perform stability feedback control at a lean air-fuel ratio to maintain good fuel economy characteristics without impairing engine stability.

【0025】コントロールユニット2で実行されるこの
制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明
する。
The contents of the control executed by the control unit 2 will be described with reference to the following flowchart.

【0026】まず、図2はリーン空燃比による運転時
に、エンジンの回転変動を検出しながらエンジンが安定
するのに必要な空燃比にフィードバック制御するための
燃空比補正係数Dmlを演算するもので、クランク角度
180毎に実行される。
FIG. 2 is a diagram for calculating a fuel-air ratio correction coefficient Dml for performing feedback control to an air-fuel ratio necessary for stabilizing the engine while detecting rotation fluctuation of the engine during operation with a lean air-fuel ratio. , Every 180 crank angles.

【0027】まずステップA)でクランク角センサ4の
180度毎のレファレンス信号REFからREF間周期
Refを読み込み、ステップB)でこのRefに基づい
てエンジンの回転変動を算出する。この回転変動の算出
動作は図3のフローチャートに示す。
First, in step A), the inter-REF cycle Ref is read from the reference signal REF every 180 degrees of the crank angle sensor 4, and in step B), the rotation fluctuation of the engine is calculated based on this Ref. The operation of calculating the rotation fluctuation is shown in the flowchart of FIG.

【0028】図3のステップA)でエンジンの1回転区
間の周期Refrvを、 Refrv=Ref+Refn-1 …(1) ただし、Refn-1;前回のRef の式で求め、ステップB)でエンジン回転数Nervの
旧値のシフトを行い、1回前のデータを2回前のRAM
に、また3回前を4回前へと移し変える。
In step A) of FIG. 3, the cycle Refrv of one revolution section of the engine is calculated by the following equation: Refrv = Ref + Ref n-1 (1) where Ref n-1 is obtained by the previous equation of Ref. The old value of the rotation speed Nrv is shifted, and the previous data is stored in the RAM twice.
And 3 times before to 4 times before.

【0029】次にステップC)で Nerv=KN#/Refrv …(2) ただし、KN#;周期→回転数への変換定数 の式にしたがって、Refrvを用いてエンジン回転数
Nervに変換する。
Next, in step C), Nrv = KN # / Refrv (2) where KN # is converted to the engine speed Nrev using Refrv in accordance with the formula of conversion constant from cycle to speed.

【0030】ステップD)では気筒毎の回転数変化量D
nervの旧値のシフトを、前記Nervのシフトと同
じように行い、ここで新しいDnervを、 Dnerv=Nerv−Nervn-4 …(3) ただし、Nervn-4;4回前のNerv の式で算出する。
In step D), the rotational speed change amount D for each cylinder
The shift of the old value of nerv is performed in the same manner as the shift of nerv, and the new Dnerv is calculated as follows: Dnerv = Nerv-Nerv n-4 (3) where Nerv n-4 ; Is calculated by

【0031】この場合、4気筒エンジンを例にしてあ
り、回転数変化量Dnervは前回の自気筒(4回前の
燃焼気筒)の燃焼時の1回転周期に対する今回の1回転
周期の変化量となる。なお、気筒毎に変化量をとるのは
気筒間のバラツキを変動と誤認しないようにするためで
ある。
In this case, a four-cylinder engine is taken as an example, and the rotational speed change amount Dnerv is the change amount of the current one rotation cycle with respect to one rotation cycle at the time of the previous combustion of the own cylinder (the combustion cylinder four times before). Become. It should be noted that the variation is taken for each cylinder in order to prevent the variation between cylinders from being mistaken as a variation.

【0032】ステップF)では回転数変化量の変化量で
あるLljを、 Llj=Dnerv−Dnervn-1 …(4) ただし、Dnervn-1;1回前のDnerv の式により算出する。
In step F), Llj, which is the amount of change in the number of revolutions, is calculated by the following formula: Llj = Dnerv-Dnervn -1 (4) where Dnervn -1 ; the previous Dnerv formula.

【0033】ここで、Lljは直前のDnervから今
回のDnervの変化量であり、燃焼に伴う疑似的なト
ルク変動に相当する。そして、ステップG)で変化量L
ljについてバンドパスフィルター処理を行い、その結
果を安定度信号(回転変動量)Lljdとして、これを
ストアすることで、このフローチャートの動作を終了す
る。
Here, Llj is the amount of change from the immediately preceding Dnerv to the current Dnerv, and corresponds to a pseudo torque fluctuation accompanying combustion. Then, in step G), the amount of change L
By performing a band-pass filter process on lj and storing the result as a stability signal (rotation fluctuation amount) Lljd, the operation of this flowchart ends.

【0034】なお、バンドパスフィルター処理は、EC
Uソフトあり、連続系から離散系に変換した式を用い、
周波数として3〜7Hz程度の、車両のドライバーがサ
ージとして感じやすい周波数とすればよい。
The band pass filter processing is performed by the EC
U software is available, using the equation converted from continuous system to discrete system,
The frequency may be about 3 to 7 Hz, which is easily felt by the driver of the vehicle as a surge.

【0035】以上の図3のフローがエンジンの安定度を
検出する手段を構成している。
The flow of FIG. 3 constitutes means for detecting the stability of the engine.

【0036】このようにして回転変動量を算出したら、
図2に戻ってステップC)によりエンジンの安定度をみ
ながらのリーン空燃比でのフィードバック(F/B)制
御をするかどうかの判定を行う。これについては図4の
フローチャートによって説明する。
After calculating the rotation fluctuation amount in this way,
Returning to FIG. 2, it is determined in step C) whether feedback (F / B) control with a lean air-fuel ratio is performed while monitoring the stability of the engine. This will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0037】図4のステップA)でリーン条件かどうか
を判定する。このリーン運転条件はバックグランドジョ
ブとして行われる後述の、図7、図8のフローチャート
によって詳しく説明するが、基本的にはエンジン回転数
と負荷、さらにはギヤ位置、車速がそれぞれ所定の範囲
にある場合に行われる。リーン条件になればステップ
L)のF/B制御禁止に飛ぶ。
In step A) of FIG. 4, it is determined whether the condition is a lean condition. The lean operation conditions will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS. 7 and 8 described later, which are performed as a background job. Basically, the engine speed and load, and furthermore, the gear position and the vehicle speed are within predetermined ranges, respectively. Done if done. When the lean condition is reached, the control jumps to F / B control inhibition in step L).

【0038】ただし、リーン条件であっても、制御の安
定性を確保するため、必ずしもF/B制御を行うわけで
はなく、そのため以下の項目をチェックする。
However, even under the lean condition, the F / B control is not always performed in order to secure the stability of the control. Therefore, the following items are checked.

【0039】ステップB)で空燃比の切り替え中である
かどうかを判定するが、これは後述する図2のステップ
G)〜K)で求めたDmlがTdmlと同一ならば切り
替え中でないと判断し、切り替え中ならば前記と同じよ
うにステップL)に飛び、F/B制御を禁止する。
In step B), it is determined whether the air-fuel ratio is being switched. If Dml obtained in steps G) to K) in FIG. 2 described later is the same as Tdml, it is determined that switching is not being performed. If the switching is being performed, the process jumps to step L) as described above, and the F / B control is prohibited.

【0040】次にステップC)でF/B制御領域かどう
かを判定する。これは図11に示すように、エンジンの
全運転域について回転数Neと負荷としてのTpとにし
たがって設定された許可フラグをみることにより行い、
許可されたF/B制御領域にないときは、F/B制御禁
止へ飛ぶ。なお、この実施例ではF/B制御は高回転域
を除いて行われるようになっている。
Next, it is determined in step C) whether or not the area is in the F / B control area. This is performed by checking a permission flag set according to the rotation speed Ne and the load Tp for the entire operating range of the engine as shown in FIG.
If it is not in the permitted F / B control area, the process jumps to F / B control prohibition. Note that, in this embodiment, the F / B control is performed except in a high rotation range.

【0041】ステップD)でギヤ位置をチェックし、所
定の低速ギヤLLGR#未満のギヤ位置であれば、F/
B制御禁止へ飛ぶ。変速機が低速ギヤのときは回転変化
が速いのでF/B制御を禁止するためであり、たとえば
1速では禁止する。また、ニュートラルのときも同じく
F/B制御を禁止する。ステップF)ではギヤ位置が変
更中かどうかを、前回のギヤ位置と今回のギヤ位置とを
比較することにより判断し、ギヤチェンジと判定したら
やはりF/B制御禁止へ飛ぶ。
In step D), the gear position is checked. If the gear position is less than the predetermined low-speed gear LLGR #, F /
Jump to B control prohibition. This is to inhibit the F / B control when the transmission is in a low-speed gear, because the rotation changes rapidly, for example, at the first speed. Also, when neutral, the F / B control is similarly prohibited. In step F), it is determined whether or not the gear position is being changed by comparing the previous gear position with the current gear position. If it is determined that a gear change has been made, the process also jumps to F / B control inhibition.

【0042】次にステップG)からI)では過渡運転時
のF/B制御を禁止するための判定を行うのであり、絞
り弁開度Tvoの変化量、基本パルス幅Tpの変化量、
エンジン回転数Neの変化量を、それぞれ設定値LLD
TVO#、LLDNE#、LLDTP#、と比較してい
ずれかの変化量が設定値を越えたときは過渡状態である
として前記と同じくF/B制御禁止に飛ぶ。
Next, in steps G) to I), a determination is made to inhibit the F / B control during the transient operation. The change in the throttle valve opening Tvo, the change in the basic pulse width Tp,
The change amount of the engine speed Ne is set to the set value LLD.
If any of the change amounts exceeds the set value compared to TVO #, LLDNE #, LLDTP #, it is determined that the state is a transient state and the F / B control is prohibited in the same manner as described above.

【0043】ここまですべての条件を満たしたならば、
ステップJ)でF/B制御のディレイを与える処理を行
う。ここではステップD)からI)のすべてがF/B制
御条件になってから所定の時間TMLLC#が経過した
かどうかをチェックし、経過するまではF/B制御を禁
止し、経過したときに初めてF/B制御領域であると判
定されるのである。
If all the conditions have been satisfied so far,
In step J), a process of giving a delay of the F / B control is performed. Here, it is checked whether or not a predetermined time TMLLC # has elapsed after all of the steps D) to I) have become the F / B control conditions, and the F / B control is prohibited until the predetermined time has elapsed. For the first time, it is determined that the region is the F / B control region.

【0044】ディレイを与えたのは、安定度信号Llj
dはフィルターを通しており、外乱の影響を受けた場
合、出力はすぐには安定しないこと、またギヤチェンジ
等で発生した回転変動は車両の振動系の影響で瞬時には
なくならないことなどのためであり、より安定したF/
B制御を行うには所定のディレイを設けたほうがよいの
である。
The reason why the delay is given is that the stability signal Llj
d is passed through a filter, and when it is affected by disturbance, the output is not stabilized immediately, and the rotation fluctuation generated by gear change etc. does not disappear instantaneously due to the vibration system of the vehicle. Yes, more stable F /
In order to perform the B control, it is better to provide a predetermined delay.

【0045】このようにしてF/B制御の判定を行った
ら、再び図2に戻り、ステップD)で安定度F/B制御
かどうかのチェックを行い、F/B制御判定であるとき
はステップE)で図5のフローチャートにしたがって、
F/B制御の補正率、つまり安定化燃空比補正係数Ll
dmlの更新、算出を行う。
After the determination of the F / B control is made in this manner, the flow returns to FIG. 2 again. In step D), it is checked whether or not the stability F / B control is performed. E) according to the flowchart of FIG.
Correction rate of F / B control, that is, stabilized fuel-air ratio correction coefficient Ll
Update and calculate dml.

【0046】ここでは前記のように算出した回転変動量
に基づいてF/B制御を行うための安定化燃空比補正係
数を算出するもので、まずステップA)で前記した安定
度信号Lljdをサンプルし、このサンプル数をカウン
トする。
Here, a stabilized fuel-air ratio correction coefficient for performing F / B control is calculated based on the rotation fluctuation amount calculated as described above. First, in step A), the above-mentioned stability signal Lljd is calculated. Sample and count this number of samples.

【0047】ステップB)でサンプル数の設定を行う
が、これは図12に示すようにして、エンジン回転数N
eによって変化するロングLの設定値を、そのときのN
eにしたがって読み出すのであり、その場合、サンプル
数が多いほど検出精度は高まるが、その反面制御速度が
遅くなる(少ないほど速い)ので、これらを考慮して決
定しておく。
In step B), the number of samples is set. The number of samples is set as shown in FIG.
e, the set value of the long L, which varies with
In this case, the detection accuracy increases as the number of samples increases, but on the other hand, the control speed decreases (the smaller the number, the higher the detection speed).

【0048】次にステップC)でサンプル数がL個そろ
ったかどうか判定し、そろっているならばステップD)
でサンプルデータ合計をLで割って平均値を求め、この
平均値から安定度判定比較値SLL#を差し引いた値に
より、図13に示す特性のマップから、Lldmlの更
新量Dlldml(+/−)を算出する。なお、この特
性図には本制御により燃空比を変更することによるトル
ク変動(ショック)を防ぐために、Dlldml=0と
なる不感帯を、更新量がプラスとなる領域とマイナスと
なる領域との境を中心にして所定幅だけ設けている。
Next, it is determined in step C) whether or not the number of samples is L. If they are, step D)
The sample data total is divided by L to obtain an average value, and a value obtained by subtracting the stability determination comparison value SLL # from the average value is used to obtain the update amount Lldml (+/−) of Lldml from the characteristic map shown in FIG. Is calculated. In this characteristic diagram, in order to prevent torque fluctuation (shock) caused by changing the fuel-air ratio by this control, the dead zone where Dlldml = 0 is defined by the boundary between the region where the update amount is positive and the region where the update amount is negative. And a predetermined width around the center.

【0049】そして、ステップF)において、安定化燃
空比補正係数Lldmlを Lldml=Lldmln-1+Dlldml …(5) ただし、Lldmln-1;1回前のLldml の式で更新する。
Then, in step F), the stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldml is updated by the following equation: Lldml = Lldml n-1 + Dldml (5) where Lldml n-1 ; Lldml one time before.

【0050】したがって安定化燃空比補正係数Lldm
lは、回転変動量が大きくなるほど、つまりエンジンの
安定度が悪化するほど大きな値となる。なお、Lldm
lはメモリに格納され、F/B制御中は常時更新される
ことになる。
Therefore, the stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldm
l becomes a larger value as the rotation fluctuation amount increases, that is, as the stability of the engine deteriorates. In addition, Lldm
l is stored in the memory and is constantly updated during F / B control.

【0051】以上の図5のフローにおけるステップA)
〜F)がリーン運転領域での設定空燃比の補正係数を算
出する手段を構成している。
Step A) in the above flow of FIG.
To F) constitute means for calculating a correction coefficient of the set air-fuel ratio in the lean operation region.

【0052】ステップG)以降は後述する。Step G) and thereafter will be described later.

【0053】次に再び図2に戻り、このようにしてF/
B制御の補正率の演算を終了後、図2のステップF)に
移行して、目標燃空比Tdmlを算出するのであるが、
この目標燃空比は図9または図10に示す特性のマップ
に設定した燃空比Mdmlを検索した上、F/B制御時
にはこれを安定化燃空比補正係数Lldmlによって補
正することにより算出するのであり、この場合、リーン
運転条件かどうかによりいずれかのマップが選択され
る。
Next, returning to FIG. 2, the F /
After completing the calculation of the correction rate of the B control, the process proceeds to step F) in FIG. 2 to calculate the target fuel-air ratio Tdml.
This target fuel-air ratio is calculated by searching for the fuel-air ratio Mdml set in the characteristic map shown in FIG. 9 or FIG. 10, and correcting this by the stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldml during F / B control. In this case, one of the maps is selected depending on whether or not the vehicle is in the lean operation condition.

【0054】ここで、リーン運転条件の判定について図
7、図8のフローチャートにしたがって説明することに
する。
Here, the determination of the lean operation condition will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

【0055】これらの動作はバックグランドジョブとし
て行われるもので、図7のステップA)でリーン条件の
判定を行うが、このための具体的な内容は図8に示す。
リーン条件の判定は図8のステップA)〜F)の内容を
一つづつチェックすることにより行い、各項目のすべて
が満たされたときにリーン運転を許可し、一つでも反す
るときはリーン運転を禁止する。
These operations are performed as a background job, and the lean condition is determined in step A) of FIG. 7. The specific contents for this are shown in FIG.
The lean condition is determined by checking the contents of steps A) to F) of FIG. 8 one by one. When all of the items are satisfied, lean operation is permitted. Ban.

【0056】すなわち、 ステップA):空燃比(酸素)センサが活性化してい
る、 ステップB):エンジンの暖機が終了している、 ステップC):負荷(Tp)が所定のリーン領域にあ
る、 ステップD):回転数(Ne)が所定のリーン領域にあ
る、 ステップE):ギヤ位置が2速以上にある、 ステップF):車速が所定の範囲にある、 ときに、ステップH)でリーン運転を許可し、そうでな
ければステップI)に移行してリーン運転を禁止する。
上記のステップA)〜F)は運転性能を損なわずに安定
してリーン運転を行うための条件である。
That is, Step A): the air-fuel ratio (oxygen) sensor is activated, Step B): The warm-up of the engine is completed, Step C): The load (Tp) is in a predetermined lean region. Step D): The rotational speed (Ne) is in a predetermined lean region. Step E): The gear position is in the second speed or higher. Step F): The vehicle speed is in a predetermined range. The lean operation is permitted, and if not, the process proceeds to step I) to prohibit the lean operation.
The above steps A) to F) are conditions for stably performing the lean operation without impairing the operation performance.

【0057】以上の図8のフローのうちステップG)を
除いた部分がリーン運転領域を判定する手段を構成して
いる。説明しなかったステップG)は後述する。
The part except the step G) in the flow of FIG. 8 constitutes means for determining the lean operation region. Step G), which was not described, will be described later.

【0058】このようにしてリーン条件を判定したら、
図7のステップC),D)に戻り、リーン条件でないと
きは、ステップC)によって理論燃空比あるいはそれよ
りも濃いマップ燃空比を、図10に示す特性のマップを
回転数Neと負荷Tpとで検索することにより算出し、
これに対してリーン条件のときは、ステップD)で理論
空燃比よりも所定の範囲だけ薄いマップ燃空比Mdml
を図9に示す特性のマップにしたがって同じように検索
する。
When the lean condition is determined in this way,
Returning to steps C) and D) in FIG. 7, when the condition is not the lean condition, the stoichiometric fuel-air ratio or a map fuel-air ratio deeper than the stoichiometric fuel-air ratio is determined in step C), and the characteristic map shown in FIG. Calculated by searching with Tp,
On the other hand, under the lean condition, the map fuel-air ratio Mdml that is thinner by a predetermined range than the stoichiometric air-fuel ratio in step D)
Is similarly searched according to the characteristic map shown in FIG.

【0059】なお、これらのマップに表した数値は、理
論空燃比のときを1.0とする相対値であるため、これ
よりも数値が大きければリッチ、小さければリーンを示
す。以上の図7のフローおよび図9のマップがリーン運
転領域での空燃比目標値を設定する手段を構成してい
る。
Since the numerical values shown in these maps are relative values with the stoichiometric air-fuel ratio being 1.0, a larger numerical value indicates richer and a smaller numerical value indicates leaner. The above-described flow of FIG. 7 and the map of FIG. 9 constitute means for setting the air-fuel ratio target value in the lean operation region.

【0060】ここで、再び図2のステップF)に戻り、
このようにして算出されるマップ燃空比Mdmlのう
ち、リーン条件のときのMdmlについて、安定化燃空
比補正係数Lldmlに基づいて Tdml=Mdml×Lldml …(7) ただし、Mdml;目標燃空比のマップ値 の式で補正し、目標燃空比Tdmlを算出する。
Here, returning to step F) of FIG. 2 again,
Of the map fuel-air ratio Mdml calculated in this way, for Mdml under the lean condition, based on the stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldml, Tdml = Mdml × Lldml (7) where Mdml: target fuel-air The target fuel-air ratio Tdml is calculated by correcting with the equation of the map value of the ratio.

【0061】この目標燃空比Tdmlは、エンジンの回
転変動が大きくなるほどLldmlが大きくなるため、
安定度が悪化するのにしたがって大きくなり、つまり目
標空燃比はリッチ側にシフトされていく。
The target fuel-air ratio Tdml is such that Lldml increases as the engine rotation fluctuation increases.
As the degree of stability deteriorates, the value increases, that is, the target air-fuel ratio shifts to the rich side.

【0062】次のステップG)以降は燃空比切換時のダ
ンパ操作の行程で、空燃比を緩やかに切換えることによ
りトルクの急変を防いで、運転性能の安定性を確保する
ためのものである。
The following step G) is to gradually change the air-fuel ratio in the damper operation process at the time of switching the fuel-air ratio, thereby preventing a sudden change in the torque and ensuring the stability of the driving performance. .

【0063】ステップG)では燃空比補正係数Dmlと
さきほど算出したTdmlとの比較を行い、もしDml
≧Tdmlでないとき、つまり算出された目標燃空比が
保持されている燃空比補正係数Dmlよりも大きいとき
は、ステップH),I)で空燃比をリッチ側にシフトさ
せるために、前回の補正係数Dmln-1にリッチ側への
空燃比変化速度に相当するDmlrを加算して新たなD
mlを求める。そして、この燃空比補正係数Dmlが算
出された目標燃空比Tdmlを越えることのないように
Dmlに制限を加える。
In step G), the fuel-air ratio correction coefficient Dml is compared with the previously calculated Tdml.
If not ≧ Tdml, that is, if the calculated target fuel-air ratio is larger than the held fuel-air ratio correction coefficient Dml, in order to shift the air-fuel ratio to the rich side in steps H) and I), Dmlr corresponding to the air-fuel ratio change speed to the rich side is added to the correction coefficient Dmln -1 to obtain a new D
Obtain ml. Then, Dml is limited so that the fuel-air ratio correction coefficient Dml does not exceed the calculated target fuel-air ratio Tdml.

【0064】これに対して、Dml≧Tdmlならば、
ステップJ),K)で、保持されているDmlからリー
ン側への空燃比変化速度Ddmllを減算することで、
リーン側にシフトした新しい燃空比補正係数Dmlを求
め、さらにDmlがTdml未満とならないようにDm
lに制限を加える。
On the other hand, if Dml ≧ Tdml,
In steps J) and K), by subtracting the air-fuel ratio change speed Ddmll toward the lean side from the held Dml,
A new fuel-air ratio correction coefficient Dml shifted to the lean side is obtained, and Dm is adjusted so that Dml does not become less than Tdml.
l is restricted.

【0065】以上の図2のフローがリーン運転領域での
設定空燃比を補正する手段を構成している。
The above flow of FIG. 2 constitutes means for correcting the set air-fuel ratio in the lean operation region.

【0066】なお、リーン条件になく、図10に示す特
性のマップから理論燃空比あるいはその近傍の燃空比M
dmlを算出したときには、図示しないが、ステップ
F)におけるマップ燃空比Mdmlについての安定化燃
空比補正係数Lldmlによる補正は行わず、このMd
mlをそのままステップG)での目標燃空比Tdmlに
置き換えることにより、燃空比補正係数Dmlを算出す
ればよい。
It should be noted that there is no lean condition, and based on the characteristic map shown in FIG.
When dml is calculated, although not shown, the map fuel-air ratio Mdml in step F) is not corrected by the stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldml, and this Md
The fuel-air ratio correction coefficient Dml may be calculated by directly replacing ml with the target fuel-air ratio Tdml in step G).

【0067】このようにして算出された燃空比の補正係
数Dmlにより、次に述べる燃料噴射量の演算を行う。
Based on the fuel-air ratio correction coefficient Dml calculated in this way, the following calculation of the fuel injection amount is performed.

【0068】図6のフローチャートはこのようにして求
めた燃空比補正係数Dmlを使って燃料噴射パルス幅を
算出して出力する制御動作内容を示すもので、まずステ
ップA)で燃空比補正係数Dmlを用いて、目標燃空比
Tfbyaを、 Tfbya=Dml+Ktw+Kas …(8) ただし、Ktw;水温増量補正係数 Kas;始動後増量補正係数 の式により算出する。
FIG. 6 is a flow chart showing the control operation for calculating and outputting the fuel injection pulse width using the fuel-air ratio correction coefficient Dml obtained in this manner. Using the coefficient Dml, the target fuel-air ratio Tfbya is calculated by the following equation: Tfbya = Dml + Ktw + Kas (8) where Ktw: water temperature increase correction coefficient Kas;

【0069】ここで、Ktwは冷却水温に応じた燃料増
量分、Kasは始動直後の燃料増量分である。次にステ
ップB)でエアフローメータの出力をA/D変換し、リ
ニアライズして吸入空気流量Qを算出する。そしてステ
ップC)でこの吸入空気流量Qとエンジン回転数Neと
から、燃料噴射弁に与える基本パルス幅Tpを、Tp=
K×Q/Nとして求める。なおKは定数である。
Here, Ktw is the fuel increase according to the cooling water temperature, and Kas is the fuel increase immediately after the start. Next, in step B), the output of the air flow meter is A / D converted and linearized to calculate the intake air flow rate Q. In step C), based on the intake air flow rate Q and the engine speed Ne, the basic pulse width Tp to be given to the fuel injection valve is calculated as Tp =
It is obtained as K × Q / N. K is a constant.

【0070】そして、ステップD)でこのTpをもとに
して、一回の燃料噴射パルス幅Tiを、 Ti=Tp×Tfbya×Ktr×(α+αm)+Ts …(9) ただし、Ktr;過渡時の補正係数 α;空燃比フィードバック補正係数 αm;空燃比学習補正係数 Ts;無効パルス幅 の式で算出する。
Then, in step D), based on this Tp, one fuel injection pulse width Ti is calculated as follows: Ti = Tp × Tfbya × Ktr × (α + αm) + Ts (9) where Ktr; Correction coefficient α; air-fuel ratio feedback correction coefficient αm; air-fuel ratio learning correction coefficient Ts; invalid pulse width

【0071】ただし、リーン条件のときには、これらK
tr、α、αmなどは所定の値に固定されている。
However, under the lean condition, these K
tr, α, αm, etc. are fixed at predetermined values.

【0072】次にステップF)で燃料カットの判定を行
い、ステップG),H)で燃料カット条件ならば無効パ
ルス幅Tsを、そうでなければTiを出力レジスタにス
トアすることでクランク角センサの出力にしたがって所
定の噴射タイミングでの噴射に備える。
Next, the fuel cut is determined in step F), and the invalid pulse width Ts is stored in the output register if the fuel cut condition is satisfied in steps G) and H). In preparation for injection at a predetermined injection timing according to the output of

【0073】以上の図6のフローが、補正された設定空
燃比に基づいて空燃比制御を行う手段を構成している。
The above-described flow of FIG. 6 constitutes means for performing air-fuel ratio control based on the corrected set air-fuel ratio.

【0074】このようにして燃料噴射パルス幅Tiが演
算され、したがってリーン運転での安定度フィードバッ
ク制御時に、安定度が悪化すると、これに応じて設定空
燃比がリッチ側にシフトされ、リーン運転時の安定性を
確保し、このため運転性を損なうことなく燃費やNOx
の低減を図る。
The fuel injection pulse width Ti is calculated in this manner. Therefore, when the stability is deteriorated during the stability feedback control in the lean operation, the set air-fuel ratio is shifted to the rich side in response to this, and during the lean operation, Of fuel consumption and NOx without sacrificing drivability
To reduce

【0075】ところで、図14にもあるように、リーン
空燃比による運転ではリーン化するほどNOxの排出レ
ベルを下げることができる反面、エンジンの安定度も悪
化してくる。したがって、NOxの排出レベルが許容限
界よりも低く、かつエンジンの安定度も許容限界にある
ように空燃比を維持すれば、エンジンの安定性を損なう
ことなく、NOxを十分に低減することが可能となる。
安定度の悪化に対しては空燃比をリッチ側に移行するこ
とにより対処できるが、あまりリッチ側に移行すると、
NOxの排出レベルが許容限界を越えてしまう。また、
NOxが減少するからといって空燃比をやみくもにリー
ン側に移行すると、燃焼が悪化してエンジンの安定運転
が維持できない。
By the way, as shown in FIG. 14, in the operation with the lean air-fuel ratio, the leaner the air-fuel ratio, the lower the NOx emission level, but the worse the engine stability. Therefore, if the air-fuel ratio is maintained such that the NOx emission level is lower than the allowable limit and the engine stability is also at the allowable limit, it is possible to sufficiently reduce NOx without impairing the stability of the engine. Becomes
Deterioration of stability can be dealt with by shifting the air-fuel ratio to the rich side.
NOx emission levels exceed acceptable limits. Also,
If the air-fuel ratio blindly shifts to the lean side just because NOx decreases, combustion deteriorates, and stable operation of the engine cannot be maintained.

【0076】図14のA特性とB特性は、それぞれ図9
のAの運転条件(負荷と回転が)、Bの運転条件での空
燃比を変化させたときのNOxの排出量とエンジンの安
定度の関係を示すが、このように運転条件が相違すると
同一の空燃比であってもNOxの排出特性と安定度特性
が異なる。
The A characteristic and the B characteristic of FIG.
The relationship between the NOx emission amount and the engine stability when the air-fuel ratio is changed under the A operating condition (load and rotation) and the B operating condition is shown. Even at the air-fuel ratio of NOx, the NOx emission characteristics and the stability characteristics are different.

【0077】したがって、リーン運転時の目標空燃比と
して図9のように設定されるマップ空燃比を、これら運
転条件を勘案しつつ、NOxの排出量からリッチ側空燃
比の限界と、安定度の限界からリーン側空燃比の限界と
の範囲内の所定値に設定してやると、NOxと安定度が
常に一定の範囲となる条件においてリーン運転を行うこ
とができる。この場合には、安定化燃空比補正係数Ll
dmlとNOxの排出量とがほぼ対応するようになるの
で、NOxの排出量を測定しなくても常にNOx排出量
を許容限界内に抑制することができる。
Therefore, the map air-fuel ratio set as the target air-fuel ratio at the time of the lean operation as shown in FIG. 9 is used to determine the limit of the rich-side air-fuel ratio and the stability of the stability from the NOx emission amount while taking these operating conditions into consideration. If the predetermined value is set within a range from the limit to the limit of the lean air-fuel ratio, the lean operation can be performed under the condition that the NOx and the stability are always in a constant range. In this case, the stabilized fuel-air ratio correction coefficient Ll
Since the dml and the NOx emission amount substantially correspond to each other, the NOx emission amount can always be suppressed within the allowable limit without measuring the NOx emission amount.

【0078】なお、目標空燃比の設定は、たとえばNO
xの排出限界の空燃比から一定値だけリーンの空燃比
値、安定度限界の空燃比から一定値だけリッチ側の空燃
比値、両方の限界空燃比の略中間の空燃比値、同じく両
方の限界空燃比を一定の比率で内分する空燃比値などと
して設定することができる。
The target air-fuel ratio is set, for example, by NO
The air-fuel ratio value is lean from the air-fuel ratio at the emission limit of x by a certain value, the air-fuel ratio value on the rich side by a certain value from the air-fuel ratio at the stability limit, the air-fuel ratio value approximately halfway between both limit air-fuel ratios, and both The limit air-fuel ratio can be set as an air-fuel ratio value that internally divides by a fixed ratio.

【0079】さて、ハード故障によってリーン燃焼が不
安定になると、空燃比がどんどんリッチ側に補正されて
いき、NOxの排出量が非常に多くなる空燃比の範囲で
エンジンが制御される可能性があるので、安定化燃空比
補正係数Lldmlにリッチ側リミット値LLDMMX
#を予め定めておき、補正係数Lldmlがこのリッチ
側リミット値以上になるときは、このリッチ側リミット
値に制限することで、エンジン性能の劣化によりNOx
の排出量が増加しないようにすることができる。
When lean combustion becomes unstable due to a hardware failure, the air-fuel ratio is corrected to the rich side more and more, and there is a possibility that the engine is controlled in the range of the air-fuel ratio in which the NOx emission becomes extremely large. Therefore, the rich side limit value LLDMMX is added to the stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldml.
When the correction coefficient Lldml is equal to or greater than the rich side limit value, the NOx is limited to the rich side limit value, and NOx is reduced due to deterioration of engine performance.
Can be prevented from increasing.

【0080】しかしながら、リーン運転時の設定空燃比
によりNOx排出量の限界空燃比が変化するので、すべ
ての運転条件でリーン運転時の制御空燃比がNOx排出
量の限界空燃比を越えないように一定のリッチ側リミッ
ト値を設定するのでは、その値が、リッチ側リミット値
が最もリーン側にくるときの設定空燃比に対する値とな
るので、それ以外の設定空燃比のときに不必要にリッチ
側の補正幅を狭めてしまう。
However, since the limit air-fuel ratio for NOx emission varies depending on the set air-fuel ratio during lean operation, the control air-fuel ratio during lean operation does not exceed the limit air-fuel ratio for NOx emission under all operating conditions. Setting a constant rich-side limit value is a value for the set air-fuel ratio when the rich-side limit value is closest to the lean side. The correction width on the side is reduced.

【0081】そこで、前述した先願装置では、リッチ側
リミット値を運転条件の検出信号に応じて設定し、この
リッチ側リミット値にリーン運転領域での設定空燃比の
補正係数を制限することによって、リーン運転領域での
すべての運転条件においてNOx排出量の限界空燃比か
らの適切な余裕代を与えてリーン運転領域での補正範囲
を最大限に確保し、さらにリッチ側リミット値に所定時
間以上続けて制限されたときは、ハード故障と判断して
リーン運転を禁止し、それ以降はエンジンが停止される
まで理論空燃比での運転に戻すことにより、ハード故障
時にも運転性が悪くならないようにしている。
Therefore, in the above-mentioned prior application, the rich side limit value is set according to the detection signal of the operating condition, and the correction coefficient of the set air-fuel ratio in the lean operation region is limited to the rich side limit value. In all the operating conditions in the lean operation region, an appropriate margin from the limit air-fuel ratio of the NOx emission is given to secure the maximum correction range in the lean operation region, and further, the rich side limit value is kept at a predetermined time or more. If the limit is continued, it is determined that a hardware failure has occurred, and lean operation is prohibited.After that, the operation is returned to the stoichiometric air-fuel ratio until the engine is stopped, so that drivability does not deteriorate even in the case of a hardware failure. I have to.

【0082】これを図5で説明すると、図5のステップ
F)で上記のようにして安定化燃空比補正係数Lldm
lを更新した後、ステップG)に移り、Lldmlに対
するリッチ側リミット値とリーン側リミット値とをその
ときの回転数Neと負荷としての基本パルス幅Tpとに
応じて設定する。たとえば、1.0を中心としてリッチ
側への制限幅をLLDMLR(>0)、リーン側への制
限幅をLLDMLL(≧0)として、これらの制限幅L
LDMLR、LLDMLLをNeとTpをパラメータと
するマップを予め作成しておき、そのときのNeとTp
からLLDMLRとLLDMLLの各マップを検索す
る。このとき、1.0+LLDMLRがリッチ側リミッ
ト値に、1.0−LLDMLLがリーン側リミット値に
なる。
This will be described with reference to FIG. 5. In step F) of FIG. 5, the stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldm is calculated as described above.
After updating l, the process proceeds to step G), where the rich limit value and the lean limit value for Lldml are set according to the rotation speed Ne and the basic pulse width Tp as the load at that time. For example, assuming that the limit width toward the rich side is LDMLR (> 0) and the limit width toward the lean side is LDMLL (≧ 0) around 1.0, these limit widths L
A map using LDMLR and LLDMLL as parameters Ne and Tp is created in advance, and Ne and Tp at that time are created.
To retrieve the LLDMLR and LLDMLL maps. At this time, 1.0 + LLDMLL becomes the rich limit value, and 1.0-LLDMLL becomes the lean limit value.

【0083】LLDMLR、LLDMLLの各特性がN
eとTpに対してどのような傾向をもつかは一様でな
い。というのも、NOx排出量の限界空燃比および安定
度の限界空燃比が、基本的に燃焼室形状、吸気管形
状、スワールコントロールバルブなどのエンジンハード
構成によるリーン運転時の燃焼特性、リーン運転時の
設定空燃比(つまりリーンマップ特性)により相違し、
この相違するNOx排出量の限界空燃比および安定度の
限界空燃比との関係でLLDMLRとLLDMLLの値
が定まってくるからである。したがって、エンジンハー
ド構成とリーン運転時の設定空燃比を決めた後で、マッ
チングによりLLDMLRとLLDMLLの各特性を定
めることになる。
Each characteristic of LLDMLR and LLDMLL is N
The tendency to e and Tp is not uniform. This is because the limit air-fuel ratio of the NOx emission and the limit air-fuel ratio of the stability are basically determined by the combustion characteristics during lean operation with the engine hardware configuration such as the combustion chamber shape, intake pipe shape, and swirl control valve. Depending on the set air-fuel ratio (that is, the lean map characteristic),
This is because the values of LLDMLR and LLDMLL are determined in relation to the different limit air-fuel ratio of the NOx emission amount and the limit air-fuel ratio of the stability. Therefore, after determining the engine hardware configuration and the set air-fuel ratio at the time of the lean operation, the characteristics of LLDMLR and LLDMLL are determined by matching.

【0084】たとえば、図14において設定空燃比(正
確にはMdml)が0.7のときはβがNOx排出量の
限界空燃比までのリッチ側最大制限幅、γが安定度の限
界空燃比までのリーン側最大制限幅を与えることになる
ので、NOx排出量の余裕代を考慮してリッチ側最大制
限幅よりすこし小さな値をLLDMLRとして、また安
定度の余裕代を考慮してリーン側最大制限幅よりすこし
小さな値をLLDMLLとして定める。同様にして、設
定空燃比が0.66になると、δがNOx排出量の限界
空燃比までのリッチ側最大制限幅、εが安定度の限界空
燃比までのリーン側最大制限幅となるので、このときも
NOx排出量の余裕代を考慮してLLDMLRの値を、
また安定度の余裕代を考慮してLLDMLLの値を定め
る。つまり、リーン運転時の設定空燃比により、リッチ
側最大制限幅(βとδ)、リーン側最大制限幅(γと
ε)の大きさが変化するので、リッチ側とリーン側の各
最大制限幅が小さくなる設定空燃比ほどLLDMLR、
LLDMLLの値が小さくなる。
For example, in FIG. 14, when the set air-fuel ratio (more precisely, Mdml) is 0.7, β is the maximum limit width on the rich side up to the limit air-fuel ratio of NOx emission, and γ is the limit air-fuel ratio of stability. Therefore, a value that is slightly smaller than the rich-side maximum limit width in consideration of the margin of NOx emission is set as LDMLR, and the lean-side maximum limit is considered in consideration of the margin of stability. A value slightly smaller than the width is defined as LDMLL. Similarly, when the set air-fuel ratio becomes 0.66, δ becomes the rich-side maximum limit width up to the limit air-fuel ratio of NOx emission, and ε becomes the lean-side maximum limit width up to the limit air-fuel ratio of stability. At this time, the value of LLDMLR is also taken into consideration in consideration of the allowance for NOx emission,
Also, the value of LDMLL is determined in consideration of the margin of stability. In other words, the sizes of the rich-side maximum limit widths (β and δ) and the lean-side maximum limit widths (γ and ε) change depending on the set air-fuel ratio during the lean operation. Becomes smaller as the set air-fuel ratio becomes smaller,
The value of LLDMLL decreases.

【0085】このようにして、リーン運転時の設定空燃
比を相違させて、LLDMLRとLLDMLLのデータ
を集めれば、リーン運転時の設定空燃比をパラメータと
するLLDMLRとLLDMLLの特性が得られ、一方
リーン運転時の設定空燃比はNeとTpをパラメータと
して定まっているので、リーン運転時の設定空燃比をパ
ラメータとするLLDMLRとLLDMLLの各特性
を、NeとTpをパラメータとするLLDMLRとLL
DMLLの各特性に作り変えれば、LLDMLRとLL
DMLLの各マップを作成できるわけである。
In this way, if the set air-fuel ratio during the lean operation is made different and the data of the LLDMLR and the LLDMLL are collected, the characteristics of the LLDMLR and the LLDMLL using the set air-fuel ratio during the lean operation as a parameter are obtained. Since the set air-fuel ratio at the time of the lean operation is determined using Ne and Tp as parameters, the characteristics of LLDMLR and LLDMLL using the set air-fuel ratio at the time of lean operation as parameters, and LLDMLR and LL using Ne and Tp as parameters, respectively.
If the characteristics of DMLL are changed, LLDMLR and LL
Each map of DMLL can be created.

【0086】なお、エンジンの安定度を優先させるた
め、NeとTpのすべての条件でLLDMLRのほうを
LLDMLLより大きくする。これは、図14にも示す
ように、安定度限界空燃比の近傍における安定度の立上
がりがきつい(つまり安定度限界での運転性は空燃比の
変化に対して急激に悪化する)ので、リーン側リミット
値はなるべく小さくしたいからである。
In order to give priority to the stability of the engine, LLDMLR is made larger than LDMLL under all conditions of Ne and Tp. This is because, as shown in FIG. 14, the stability rises sharply in the vicinity of the stability limit air-fuel ratio (that is, the drivability at the stability limit deteriorates sharply with a change in the air-fuel ratio). This is because we want to make the side limit value as small as possible.

【0087】図5において、ステップH)ではLldm
lとリッチ側リミット値である1.0+LLDMLRを
比較し、Lldmlがリッチ側リミット値を越えていれ
ば、ステップI)でLldmlをリッチ側リミット値に
制限する。
In FIG. 5, in step H), Lldm
1 is compared with the rich-side limit value 1.0 + LLDMLR. If Lldml exceeds the rich-side limit value, Lldml is limited to the rich-side limit value in step I).

【0088】さらに、ステップJ)でタイマ値Tlmt
をインクリメントする。タイマ値Tlmtはリッチ側リ
ミット値に保持されている時間を計測するためのもの
で、このタイマ値TlmtをステップK)において所定
値TFAILと比較する。初めてステップJ)に進んだ
のであれば、TlmtはTFAIL未満であり、そのま
ま図5のルーチンを終了する。なお、このフラグFfa
ilは、エンジンの起動時にリセットする。
Further, in step J), the timer value Tlmt
Is incremented. The timer value Tlmt is for measuring the time held at the rich side limit value, and the timer value Tlmt is compared with a predetermined value TFAIL in step K). If the process proceeds to step J) for the first time, Tlmt is less than TFAIL, and the routine of FIG. This flag Ffa
il resets when the engine starts.

【0089】この後、前述するようにして、図5におい
て更新した安定化燃空比補正係数Lldmlを用いて空
燃比制御が行われ、ふたたび回転変動が算出される。こ
の回転変動から算出される安定度信号平均値が図2のス
テップH)でなおもリッチ側リミット値以上であれば、
ステップJ)に進んでタイマ値Tlmtをインクリメン
トする。補正係数Lldmlがリッチ側リミット値に保
持されるときは、タイマTlmtが増えてゆき、やがて
ステップK)においてタイマTlmtがTFAIL以上
となったときハード故障と判断し、ステップL)に進ん
でリーン禁止フラグFfailをセットする。このフラ
グFfailのセット状態は、エンジンを停止するまで
メモリに格納する。
Thereafter, as described above, the air-fuel ratio control is performed using the stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldml updated in FIG. 5, and the rotation fluctuation is calculated again. If the average value of the stability signal calculated from the rotation fluctuation is still equal to or larger than the rich side limit value in step H) of FIG.
Proceeding to step J), the timer value Tlmt is incremented. When the correction coefficient Lldml is held at the rich-side limit value, the timer Tlmt increases. When the timer Tlmt becomes TFAIL or more in step K), it is determined that a hardware failure has occurred, and the process proceeds to step L) to inhibit the lean operation. Set the flag Ffail. The set state of the flag Ffail is stored in the memory until the engine is stopped.

【0090】これに対して、補正係数Lldmlがいっ
ときリッチ側リミット値以上となったときでもタイマ値
TlmtがTFAIL以上となる前に補正係数Lldm
lがリッチ側リミット値未満になったときは、ステップ
M)でタイマ値Tlmtをクリアする(Tlmt=
0)。Tlmtがリッチ側リミット値以上の状態で所定
時間保持されることを条件としてハード故障と判断する
のは、ハード故障でないのに、いっときだけ補正係数L
ldmlがリッチ側リミット値以上となることがあるの
で、この場合を除くためである。
On the other hand, even when the correction coefficient Lldml temporarily exceeds the rich-side limit value, the correction coefficient Lldm does not change before the timer value Tlmt becomes equal to or more than TFAIL.
When 1 becomes smaller than the rich-side limit value, the timer value Tlmt is cleared in step M) (Tlmt =
0). The condition that Tlmt is equal to or more than the rich-side limit value and is maintained for a predetermined period of time is determined as a hardware failure because the correction coefficient L is determined only once, even though it is not a hardware failure.
Since ldml may be equal to or larger than the rich-side limit value, this case is excluded.

【0091】また、タイマ値TlmtがTFAIL未満
のときは、ステップN)で補正係数Lldmlとリーン
側リミット値である1.0−LLDMLLを比較し、L
ldmlがリーン側リミット値を下回っているときステ
ップO)でLldmlをリーン側リミット値に制限す
る。
If the timer value Tlmt is less than TFAIL, the correction coefficient Lldml is compared with the lean limit value 1.0-LLDMLL in step N).
When ldml is lower than the lean limit value, in step O), Lldml is limited to the lean limit value.

【0092】一方、メモリに格納した上記のフラグFf
ailは、図8のステップG)において使用し、フラグ
Ffailがセットされているときは、リーン運転を禁
止する。この禁止で理論空燃比での運転に切換えられ
る。
On the other hand, the flag Ff stored in the memory
The aile is used in step G) of FIG. 8, and when the flag Ffail is set, the lean operation is prohibited. With this prohibition, the operation is switched to the operation at the stoichiometric air-fuel ratio.

【0093】以上の図5のフローのうちのステップG)
が、補正係数に対する所定のリッチ側リミット値を設定
する手段を、ステップH)とI)が、補正係数がリッチ
側リミット値を越えるときに補正係数Lldmlをリッ
チ側リミット値に制限する手段を、ステップH)、
J)、M)が、補正係数がリッチ側リミット値に連続し
て制限される時間を計測する手段を、図8のステップ
G)が、ハード故障が生じていると判断したときはリー
ン運転を禁止する手段をそれぞれ構成している。
Step G in the above flow of FIG.
Means for setting a predetermined rich-side limit value for the correction coefficient; steps H) and I) means for limiting the correction coefficient Lldml to the rich-side limit value when the correction coefficient exceeds the rich-side limit value; Step H),
J) and M) are means for measuring the time during which the correction coefficient is continuously limited to the rich-side limit value. If step G) in FIG. 8 determines that a hardware failure has occurred, lean operation is performed. Prohibition means are respectively configured.

【0094】このようにして前記先願装置では、リッチ
側リミット値が運転条件に応じて設定、つまり運転条件
により変化するNOx排出量の限界空燃比から適切な余
裕代を持ってすべての運転条件で設定されるので、リー
ン運転時におけるどのような運転条件でも、リッチ側の
補正範囲が最大限に確保される。ハード故障時にリーン
運転時におけるいずれの運転条件でもそのときにNOx
排出量が限界を越えない最大のリッチ側補正範囲を使っ
て、設定空燃比をリッチ側に補正することができるので
ある。
As described above, in the prior application, the rich-side limit value is set according to the operating conditions, that is, all the operating conditions are set with an appropriate margin from the limit air-fuel ratio of the NOx emission amount that changes according to the operating conditions. Therefore, the maximum correction range on the rich side is ensured under any operating conditions during the lean operation. Under any operating conditions during lean operation at the time of hardware failure, NOx
The set air-fuel ratio can be corrected to the rich side using the maximum rich-side correction range in which the emission amount does not exceed the limit.

【0095】一方、補正係数Lldmlがリッチ側リミ
ット値である1.0+LLDMLRに連続して制限され
る時間がタイマにより計測され、その時間が所定値TF
AIL以上になると、ハード故障が生じていると診断さ
れ、フラグFfailがセットされ、リーン運転が禁止
される。リーン運転の禁止で、理論空燃比による運転に
切換えられることから、ハード故障時にも、三元触媒1
0を有効に機能させてNOx低減を図りつつ、エンジン
の安定性が確保されるわけである。
On the other hand, the time during which the correction coefficient Lldml is continuously limited to the rich side limit value of 1.0 + LLDMLR is measured by a timer, and the time is measured by the timer.
If the value exceeds AIL, it is diagnosed that a hardware failure has occurred, the flag Ffail is set, and the lean operation is prohibited. Since the operation is switched to the stoichiometric air-fuel ratio by the prohibition of the lean operation, the three-way catalyst 1
Thus, the stability of the engine is ensured while reducing NOx by making 0 effectively function.

【0096】このように、補正係数Lldmlを運転条
件に応じたリッチ側リミット値に制限することでリーン
運転時のNOxの排出を所定の基準以下に維持するとと
もに、リッチ側リミット値に所定時間以上続けて保持さ
れたときは、ハード故障と判断して理論空燃比での運転
に戻すことで、運転性の悪化も避けられる。
As described above, by limiting the correction coefficient Lldml to the rich side limit value corresponding to the operating condition, the emission of NOx during the lean operation is maintained at a predetermined level or less, and the rich side limit value is kept at a predetermined level for a predetermined time or more. When it is maintained continuously, it is determined that a hardware failure has occurred, and the operation is returned to the operation at the stoichiometric air-fuel ratio, so that deterioration in drivability can be avoided.

【0097】また、ハード故障は、走行中に修復されて
ハード故障のない状態に戻ることはほとんどないので、
ハード故障と判断していっときだけ理論空燃比での運転
に切換えるだけだと、リーン運転と理論空燃比での運転
とを繰り返す(いわゆるハンチングが生じる)可能性が
ある。
Also, since a hard failure is hardly repaired during running and returns to a state without a hard failure,
If the operation is switched to the stoichiometric air-fuel ratio only when it is determined that a hardware failure has occurred, the lean operation and the stoichiometric air-fuel ratio operation may be repeated (so-called hunting may occur).

【0098】これに対してこの例では、ハード故障と判
断したタイミングでフラグFfailがセットされ、こ
のフラグFfailのセット状態がエンジンの停止時ま
で保持されるとともに、このフラグFfailの状態を
みて、セット状態であればリーン運転を禁止するように
しているので、一度フラグFfailがセットされた後
は、エンジンが停止されるまでリーン運転が禁止される
ので、前述のハンチングが生じることが避けられる。
On the other hand, in this example, the flag Ffail is set at the timing when it is determined that a hardware failure has occurred, and the set state of the flag Ffail is maintained until the engine is stopped. In this state, the lean operation is prohibited. Therefore, once the flag Ffail is set, the lean operation is prohibited until the engine is stopped, so that the above-described hunting can be prevented.

【0099】しかしながら、前記先願装置では、路面状
態が荒れている場合やスロットルの微動等、ハード故障
以外の要因によっても、ハード故障と誤診断されことが
ある。この誤診断によって、それ以降はエンジンが停止
されるまでリーン運転が禁止されたままとなってしま
う。
However, in the above-mentioned prior application, there may be a case where a hardware failure is erroneously diagnosed due to factors other than a hardware failure such as a rough road surface condition or a slight movement of a throttle. Due to this erroneous diagnosis, the lean operation remains prohibited until the engine is stopped thereafter.

【0100】たとえば、路面状態が荒れている場合は、
路面の変動がタイヤの回転変動となり、エンジンと駆動
系の直結状態のときにこのタイヤの回転変動がエンジン
回転の変動に加わる。エンジンの燃焼は安定していて
も、路面状態が大きく荒れているときは安定化信号の平
均値が大きくなるわけで、このとき補正係数Lldml
は安定度を高めようと増量側に更新され、リッチ側リミ
ット値に制限される。したがって、路面状態が大きく荒
れている状態が長く続くと、補正係数Lldmlがリッ
チ側リミット値に所定時間以上続けて制限されることに
なって、ハード故障でもないのにリーン運転が禁止され
てしまうのである。また、絞り弁が微動される場合に
も、燃焼が安定していながら、トルク変動が生じるの
で、この場合も安定化信号の平均値が大きくなり、これ
によってハード故障が生じたものと誤診断される可能性
がある。
For example, when the road surface condition is rough,
The fluctuation of the road surface becomes the fluctuation of the rotation of the tire, and the fluctuation of the rotation of the tire is added to the fluctuation of the engine rotation when the engine and the driving system are directly connected. Even when the combustion of the engine is stable, the average value of the stabilization signal increases when the road surface condition is greatly rough, and at this time, the correction coefficient Lldml
Is updated on the increasing side to increase the stability, and is limited to the rich side limit value. Accordingly, if the road surface condition is largely roughened for a long time, the correction coefficient Lldml is continuously limited to the rich limit value for a predetermined time or more, and the lean operation is prohibited even though there is no hardware failure. It is. Also, when the throttle valve is finely moved, torque fluctuations occur while combustion is stable, so that also in this case, the average value of the stabilization signal becomes large, whereby it is erroneously diagnosed that a hardware failure has occurred. May be

【0101】これに対処するため、この例では、リーン
運転が禁止された状態で安定化信号平均値が連続して所
定値以下になる時間を計測し、その計測時間が所定時間
以上になったときは、ハード故障と判断したのが誤診だ
ったとして、リーン運転の禁止を解除する。
In order to cope with this, in this example, the time during which the average value of the stabilization signal continuously becomes equal to or less than the predetermined value in a state where the lean operation is prohibited is measured, and the measured time exceeds the predetermined time. At that time, the prohibition of the lean operation is canceled because the misdiagnosis was determined to be a hardware failure.

【0102】詳細には、フラグFfailのセットによ
りリーン運転が禁止され、理論空燃比での運転に切換え
られているときに、図15に示すフローを実行する。
More specifically, when the lean operation is prohibited by setting the flag Ffail and the operation is switched to the operation at the stoichiometric air-fuel ratio, the flow shown in FIG. 15 is executed.

【0103】図15のステップA),B)ではREF間
周期Refに基づいてエンジンの回転変動を算出する。
これは、図2のステップA),B)と同じである。
In steps A) and B) of FIG. 15, the engine rotation fluctuation is calculated based on the inter-REF cycle Ref.
This is the same as steps A) and B) in FIG.

【0104】ステップC)では、エンジンの安定度をみ
ながらリーン運転の禁止を解除するかどうかの判定を行
う。これについては図16のフローチャートによって説
明する。
In step C), it is determined whether or not the prohibition of the lean operation is released while checking the stability of the engine. This will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0105】図16における判定条件は、図4において
ステップA)を削除しただけのもので、図16のステッ
プB)〜J)において一定の条件を満たしたときは、ス
テップK)に進んでリーン運転の禁止解除の判定を許可
し、それ以外ではステップL)でリーン運転の禁止解除
の判定を禁止したままとする。
The judgment conditions in FIG. 16 are the same as those in FIG. 4 except that step A) is deleted. If certain conditions are satisfied in steps B) to J) in FIG. The determination of the release of the prohibition of driving is permitted, and otherwise, the determination of the release of the prohibition of the lean operation is prohibited in step L).

【0106】このようにして、リーン運転の禁止解除の
判定を行ったら、再び図15に戻り、ステップD)でリ
ーン運転の禁止解除かどうかのチェックを行い、リーン
運転の禁止解除が許可されているときはステップE)以
降に進む。
In this manner, when the determination of the release of the lean operation prohibition is made, the process returns to FIG. 15, and it is checked in step D) whether or not the lean operation prohibition is released. If yes, go to step E).

【0107】ステップE)では、これまでのリーン運転
の禁止回数CNTをチェックし、これが所定値以上であ
れば、そのまま図15のルーチンを終了する。リーン運
転の禁止回数CNTは、Ffailをセットした回数で
あり、始動時にリセットし、Ffailをセットすると
きにカウントアップしていく(図5のステップP))。
In step E), the number of times of inhibition of the lean operation CNT so far is checked, and if this is equal to or larger than a predetermined value, the routine of FIG. The prohibition number CNT of the lean operation is the number of times Ffail is set, and is reset at the time of starting, and is counted up when Ffail is set (step P in FIG. 5).

【0108】リーン運転の禁止回数CNTが所定値未満
のときは、ステップF),G),H),I)において安
定度信号平均値を求める。この部分は図5のステップ
A),B),C),D)と同じである。
If the number CNT of the prohibition of the lean operation is less than the predetermined value, the average value of the stability signal is obtained in steps F), G), H) and I). This part is the same as steps A), B), C) and D) in FIG.

【0109】ステップJ)ではリーン運転の禁止回数C
NTからリーン運転の禁止解除の判定比較値SLok
を、 SLok=SLOK−Dsl×(CNT−1) …(11) ただし、SLOK:正の定数 Dsl:正の定数 の式により計算する。計算式によらなくとも、リーン運
転の禁止回数CNTをパラメータとするテーブルの検索
により判定比較値SLokを求めるようにしてもかまわ
ない。
In step J), the number of prohibitions C of the lean operation is set.
Determination comparison value SLok for release of inhibition of lean operation from NT
SLok = SLOK−Dsl × (CNT-1) (11) where SLOK is a positive constant and Dsl is a positive constant. Instead of using the calculation formula, the determination comparison value SLok may be obtained by searching a table using the number of times CNT of the lean operation is prohibited as a parameter.

【0110】(11)式よりSLokはリーン運転の禁
止回数が増えるほど小さくなる値である。リーン運転の
禁止回数が増えるほどSLokの値を小さくする理由は
次の通りである。理論空燃比での運転時における安定度
の判定については精度的に非常に厳しい条件となり、さ
らに個体バラツキも大きいと考えられるので、誤判断に
よりリーン運転の禁止が解除されるとなると、結果とし
てリーン運転と理論空燃比での運転とが繰り返される、
いわゆるハンチングが発生する可能性がある。そのた
め、リーン運転の禁止回数が多いほど誤判定の度合も大
きいと判断し、判定比較値を小さくして安定度信号平均
値がなかなか判定比較値以下にならないようにすること
で、誤判定する機会を低減するわけである。
From equation (11), SLok is a value that decreases as the number of times of prohibition of the lean operation increases. The reason why the value of SLok is reduced as the number of times of prohibition of the lean operation increases is as follows. It is considered that the stability determination during operation at the stoichiometric air-fuel ratio is extremely strict in terms of accuracy, and individual variation is also considered to be large.Therefore, if the prohibition of lean operation is canceled due to an erroneous determination, the lean The operation and the operation at the stoichiometric air-fuel ratio are repeated,
So-called hunting may occur. Therefore, it is determined that the greater the number of times the lean operation is prohibited, the greater the degree of erroneous determination is made, and the determination comparison value is reduced so that the average stability signal does not easily fall below the determination comparison value. Is reduced.

【0111】(11)式に示す直線の特性において、直
線の傾きを定める値であるDslは理論空燃比での運転
時における安定度信号の検出精度により決定する。
In the characteristics of the straight line shown in the equation (11), the value Dsl that determines the slope of the straight line is determined based on the accuracy of detecting the stability signal during operation at the stoichiometric air-fuel ratio.

【0112】ステップK)では安定度信号平均値と判定
比較値SLokを比較し、安定度信号平均値がSLok
以下であれば、エンジンは安定していると判断し、ステ
ップLでタイマ値Tokをインクリメントする。タイマ
値Tokはエンジンの安定状態が継続している時間を計
測するためのもので、このタイマ値Tokをステップ
M)において所定値TOKと比較する。初めてステップ
L)に進んだのであれば、TokはTOK未満であり、
そのまま図15のルーチンを終了する。
In step K), the average value of the stability signal is compared with the judgment comparison value SLoc, and the average value of the stability signal is compared with SLock.
If not, the engine is determined to be stable, and the timer value Tok is incremented in step L. The timer value Tok is for measuring the time during which the engine is in a stable state, and the timer value Tok is compared with a predetermined value TOK in step M). If the process proceeds to step L) for the first time, Tok is less than TOK,
The routine of FIG. 15 ends as it is.

【0113】この後、クランク角度で180度たったと
き図15のステップA),B)において再び回転変動が
算出され、この回転変動から算出される安定度信号平均
値が図15のステップK)でなおもSLok以下であれ
ば、ステップL)に進んでタイマ値Tokをインクリメ
ントする。このようにしてエンジンの安定状態が継続す
るときは、タイマ値Tokが増えてゆく。やがてステッ
プM)においてタイマ値TokがTOK以上となったと
き、図5においてハード故障と判断したのは誤診であっ
たと判断して、ステップN)に進み、リーン禁止フラグ
Ffailをリセット状態に戻す。このフラグFfai
lのリセット状態も、メモリに格納される。
Thereafter, when the crank angle reaches 180 degrees, rotation fluctuations are calculated again in steps A) and B) in FIG. 15, and the average value of the stability signal calculated from the rotation fluctuations is calculated in step K) in FIG. If it is still equal to or less than SLoc, the process proceeds to step L) and the timer value Tok is incremented. When the stable state of the engine continues in this way, the timer value Tok increases. Eventually, when the timer value Tok becomes equal to or more than TOK in step M), it is determined that the determination of the hardware failure in FIG. 5 is a misdiagnosis, and the process proceeds to step N), in which the lean prohibition flag Ffail is returned to the reset state. This flag Ffai
The reset state of 1 is also stored in memory.

【0114】これに対して、安定度信号平均値がいっと
きSLok以下となった場合でもタイマ値TokがTO
K以上となる前に安定度信号平均値がSLokを越えた
ときは、ステップO)でタイマ値Tokをクリアする
(Tok=0)。安定度信号平均値がSLok以下の状
態で所定時間継続されることを条件として誤診と判断す
るのは、誤診でなくいっときだけ安定度信号平均値がS
Lok以下となることがあるので、この場合を除くため
である。
On the other hand, even when the average value of the stability signal becomes equal to or less than SLok at the same time, the timer value Tok is set to TO.
If the average value of the stability signal exceeds SLok before it becomes equal to or more than K, the timer value Tok is cleared in step O) (Tok = 0). On the condition that the average of the stability signal is equal to or less than SLok for a predetermined period of time, it is determined that an erroneous diagnosis is made.
This is to eliminate this case, since it may be less than or equal to Lo.

【0115】以上の図15のフローのうちステップA)
からM)までとステップO)とが、ハード故障の判定が
誤診であったかどうかを判定する手段を、同じくステッ
プN)が、誤診であると判定したときリーン運転の禁止
を解除する手段を構成している。
Step A) of the flow shown in FIG.
To M) and step O) constitute means for judging whether or not the determination of a hardware failure was a misdiagnosis, and also means for canceling the prohibition of lean operation when step N) judges that a misdiagnosis was made. ing.

【0116】一方、メモリに格納した上記のフラグFf
ailは、図8のステップGにおいて使用し、フラグF
failがリセットされているときは、リーン運転の禁
止が解除されるので、図8のステップA)〜F)での条
件をすべて満たせば、ふたたびリーン運転に切換えられ
る。
On the other hand, the flag Ff stored in the memory
ail is used in step G of FIG.
When the "fail" is reset, the prohibition of the lean operation is released, and if all of the conditions in steps A) to F) in FIG. 8 are satisfied, the operation is switched to the lean operation again.

【0117】ここで、この例の作用を説明する。Now, the operation of this example will be described.

【0118】この例では、路面が大きく荒れた状態や絞
り弁の微動が長く続くことによって、ハード故障と誤診
され、これによってリーン運転が禁止され、理論空燃比
での運転に切換得られることがあっても、その後に、路
面が大きく荒れた状態を抜けて平坦な路面に戻って所定
時間が経過すれば、あるいは絞り弁の微動が収まって所
定時間が過ぎれば、リーン運転の禁止が解除されるの
で、その後にリーン運転条件を満たしたタイミングでリ
ーン運転が再開される。これによって、いったんハード
故障と診断した後は、エンジンの停止にいたるまでリー
ン運転の禁止を続ける場合と比較して、リーン運転の機
会が増やされる。
In this example, it is erroneously diagnosed as a hard failure due to a state in which the road surface is greatly rough or the fine movement of the throttle valve continues for a long time, whereby the lean operation is prohibited and the operation can be switched to the operation at the stoichiometric air-fuel ratio. Even after that, if the predetermined time has elapsed after returning to a flat road surface after passing through a greatly rough road surface, or if the predetermined time has passed after the fine movement of the throttle valve has stopped, the prohibition of the lean operation is released. Therefore, after that, the lean operation is restarted at the timing when the lean operation condition is satisfied. As a result, once a hard failure is diagnosed, the chances of lean operation are increased as compared with the case where the lean operation is prohibited until the engine stops.

【0119】ところで、ハード故障による燃焼の悪化が
リーン運転時には非常に大きいのに、理論空燃比での運
転時にはあまり大きくない場合がある。この場合には、
リーン運転時にハード故障と判断されてリーン運転が禁
止され、理論空燃比での運転に戻されるものの、理論空
燃比での運転になると、ハード故障による燃焼の悪化が
それほど大きくないために安定度信号平均値が小さくな
って、リーン運転の禁止が解除され、リーン条件が成立
したタイミングでリーン運転が再開される。ところが、
ハード故障による燃焼の悪化がリーン運転時には非常に
大きいので、ふたたびリーン運転が禁止され、理論空燃
比での運転に切換えられる。
Incidentally, there is a case where the deterioration of the combustion due to the hardware failure is very large during the lean operation, but not so large during the operation at the stoichiometric air-fuel ratio. In this case,
During lean operation, it is determined that a hardware failure has occurred, and the lean operation is prohibited and the operation is returned to the stoichiometric air-fuel ratio.However, when the operation is performed at the stoichiometric air-fuel ratio, the deterioration of combustion due to the hardware failure is not so large. The average value is reduced, the prohibition of the lean operation is released, and the lean operation is restarted at the timing when the lean condition is satisfied. However,
Since the deterioration of the combustion due to the hardware failure is extremely large during the lean operation, the lean operation is prohibited again, and the operation is switched to the operation at the stoichiometric air-fuel ratio.

【0120】このように、ハード故障による燃焼の悪化
がリーン運転時には非常に大きいのに、理論空燃比での
運転時にはあまり大きくない場合には、リーン運転の禁
止とリーン運転の禁止解除が繰り返されることになり、
ハンチングが発生する。
As described above, when the deterioration of the combustion due to the hardware failure is very large during the lean operation, but not so large during the operation at the stoichiometric air-fuel ratio, the inhibition of the lean operation and the release of the inhibition of the lean operation are repeated. That means
Hunting occurs.

【0121】これに対して、この例ではリーン運転の禁
止回数CNTが多くなるほどリーン運転の禁止解除の判
定比較値SLokが小さくなる側に変更するので、安定
度信号平均値がSLok以下となる機会が減ることにな
り、ハード故障による燃焼の悪化がリーン運転時には非
常に大きいのに、理論空燃比での運転時にはあまり大き
くない場合におけるハンチングの発生のように、解除判
定の誤判断によるハンチングの発生を防止できる。
On the other hand, in this example, as the number CNT of lean operation prohibitions increases, the comparison value SLock for determining the release of the lean operation prohibition is changed to a smaller value. Hunting occurs due to erroneous release determination, such as when hunting occurs when the deterioration of combustion due to a hardware failure is very large during lean operation, but not so large during operation at stoichiometric air-fuel ratio. Can be prevented.

【0122】同様にして、リーン運転の禁止回数CNT
が所定値以上となったときは、図15においてステップ
F)以降に進ませない(つまりリーン運転の解除判定が
禁止される)ことによっても、解除判定の誤判断による
ハンチングの発生が防止されている。
Similarly, the number of prohibitions of lean operation CNT
15 is equal to or greater than a predetermined value, the hunting due to an erroneous determination of the release determination is also prevented by not proceeding after step F in FIG. 15 (that is, the release determination of the lean operation is prohibited). I have.

【0123】実施例では補正係数Lldmlからハード
故障が生じたかどうかの診断を行っているが、安定度信
号平均値から直接にハード故障の診断を行うようにする
こともできる。
In the embodiment, the diagnosis as to whether or not a hardware failure has occurred is made based on the correction coefficient Lldml. However, the diagnosis of the hardware failure can be made directly from the stability signal average value.

【0124】また、実施例では安定度が目標値となるよ
うに安定化燃空比補正係数を算出する例で説明したが、
安定度が目標値以下となるように安定化燃空比補正係数
を算出するものでもかまわない。安定度が目標値以下と
なる例は、図5のステップE)とF)においてLldm
lをリーン側に更新しないもの(つまり図13において
平均値−SLL#が負の領域でDlldml=0とした
もの)である。
In the embodiment, the example has been described in which the stabilized fuel-air ratio correction coefficient is calculated so that the stability becomes the target value.
The stabilized fuel / air ratio correction coefficient may be calculated so that the stability is equal to or less than the target value. An example in which the stability is equal to or less than the target value is Lldm in steps E) and F) in FIG.
1 is not updated to the lean side (that is, Dlldml = 0 in a region where the average value -SLL # is negative in FIG. 13).

【0125】[0125]

【発明の効果】第1の発明は、運転条件の検出信号に基
づいて予め設定されているリーン運転領域かどうかを判
定する手段と、リーン運転領域を判断したときに空燃比
を理論空燃比よりも希薄な目標値に設定する手段と、エ
ンジンの安定度をエンジンの回転変動から検出する手段
と、リーン運転時に安定度検出手段の出力に対応して前
記リーン運転領域での設定空燃比の補正係数を算出する
手段と、この補正係数に基づいて前記リーン運転領域で
の設定空燃比を補正する手段と、この補正された設定空
燃比に基づいて空燃比制御を行う手段と、リーン運転時
にハード故障が生じているかどうかを判定する手段と、
ハード故障が生じていると判定したときはリーン運転を
禁止する手段と、このリーン運転の禁止された状態での
安定度検出手段の出力とリーン運転の禁止解除の判定値
との比較により前記ハード故障の判定が誤診であったか
どうかを判定する手段と、誤診であると判定したときは
前記リーン運転禁止手段によるリーン運転の禁止を解除
する手段とを設けたので、ハード故障時にも運転性が悪
くならないようにされるほか、路面が大きく荒れた状態
や絞り弁の微動などにより安定度検出手段の出力が大き
くなってハード故障と誤診された場合でも、その後に路
面が大きく荒れた状態を抜けて平坦な路面に戻り、ある
いは絞り弁の微動が収まったとき、リーン運転の禁止が
解除されることから、いったんハード故障と診断した後
はリーン運転の禁止を続ける場合と比較して、リーン運
転の機会を増やすことができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a means for judging whether or not the engine is in a predetermined lean operation region based on a detection signal of an operating condition, and an air-fuel ratio which is determined from the stoichiometric air-fuel ratio when the lean operation region is judged. Means for setting a lean target value, means for detecting the stability of the engine from fluctuations in engine rotation, and correction of the set air-fuel ratio in the lean operation region corresponding to the output of the stability detection means during lean operation. Means for calculating a coefficient, means for correcting a set air-fuel ratio in the lean operation region based on the correction coefficient, means for performing air-fuel ratio control based on the corrected set air-fuel ratio, and Means for determining whether a failure has occurred;
When it is determined that a hardware failure has occurred, the means for inhibiting the lean operation and the output of the stability detecting means in the state where the lean operation is inhibited are compared with the determination value for releasing the inhibition of the lean operation. Means for determining whether the failure was determined to be a misdiagnosis and means for canceling the lean operation prohibition by the lean operation prohibiting means when it is determined to be a misdiagnosis are provided. In addition to preventing the road from becoming rough, even if the road surface is greatly rough or the output of the stability detection means becomes large due to slight movement of the throttle valve, etc. When returning to a flat surface or when the fine movement of the throttle valve stops, the prohibition of lean operation is released. As compared with the case to continue, it is possible to increase the opportunities for lean operation.

【0126】また、第1の発明は、前記リーン運転禁止
手段によるリーン運転の禁止回数をカウントし、このリ
ーン運転の禁止回数が増えるほど前記リーン運転の禁止
解除の判定値を小さくする側に変更する手段を設けた
で、ハード故障による燃焼の悪化がリーン運転時には非
常に大きいのに、理論空燃比での運転時にはあまり大き
くない場合におけるハンチングの発生のように、リーン
運転の禁止解除判定における誤判断によるハンチングの
発生を防止できる。
Further , the first invention counts the number of times the lean operation is prohibited by the lean operation prohibiting means, and changes the lean release prohibition release determination value to a smaller value as the number of times of the lean operation prohibition increases. In the case where the deterioration of the combustion due to the hardware failure is very large at the time of the lean operation, but is not so large at the time of the operation at the stoichiometric air-fuel ratio, the hunting occurs. Hunting due to an erroneous determination in the prohibition release determination can be prevented.

【0127】第の発明は、運転条件の検出信号に基づ
いて予め設定されているリーン運転領域かどうかを判定
する手段と、リーン運転領域を判断したときに空燃比を
理論空燃比よりも希薄な目標値に設定する手段と、エン
ジンの安定度をエンジンの回転変動から検出する手段
と、リーン運転時に安定度検出手段の出力に対応して前
記リーン運転領域での設定空燃比の補正係数を算出する
手段と、この補正係数に基づいて前記リーン運転領域で
の設定空燃比を補正する手段と、この補正された設定空
燃比に基づいて空燃比制御を行う手段と、リーン運転時
にハード故障が生じているかどうかを判定する手段と、
ハード故障が生じていると判定したときはリーン運転を
禁止する手段と、このリーン運転の禁止された状態での
安定度検出手段の出力とリーン運転の禁止解除の判定値
との比較に基づいて前記ハード故障の判定が誤診であっ
たかどうかを判定する手段と、誤診であると判定したと
きは前記リーン運転禁止手段によるリーン運転の禁止を
解除する手段と、前記リーン運転の禁止回数が所定値以
上となったとき前記禁止解除手段によるリーン運転の禁
止解除を禁止するので、リーン運転の禁止解除判定にお
ける誤判断によるハンチングの発生を防止できる。
The second invention is based on a detection signal of an operating condition.
To determine if it is in the preset lean operation range
And the air-fuel ratio when the lean operation area is determined.
Means for setting a target value leaner than the stoichiometric air-fuel ratio;
Means for detecting gin stability from fluctuations in engine rotation
In response to the output of the stability detection means during lean operation.
Calculate the correction coefficient for the set air-fuel ratio in the lean operation range
Means in the lean operation region based on the correction coefficient.
Means for correcting the set air-fuel ratio, and the corrected set air-fuel ratio.
Means for performing air-fuel ratio control based on fuel ratio and during lean operation
Means for determining whether a hard failure has occurred in the
If it is determined that a hardware failure has occurred, perform lean operation.
Means of prohibition and this lean operation in a prohibited state
Output of stability detection means and judgment value of release of inhibition of lean operation
The determination of the hardware failure based on the comparison with
Means to determine whether or not the diagnosis has been made
The lean operation is prohibited by the lean operation prohibiting means.
Means for canceling, and when the number of prohibitions of the lean operation becomes equal to or more than a predetermined value, prohibition of the prohibition of the lean operation by the prohibition canceling means is prohibited. .

【0128】第の発明は、運転条件の検出信号に基づ
いて予め設定されているリーン運転領域かどうかを判定
する手段と、リーン運転領域を判断したときに空燃比を
理論空燃比よりも希薄な目標値に設定する手段と、エン
ジンの安定度をエンジンの回転変動から検出する手段
と、リーン運転時に安定度検出手段の出力に対応して前
記リーン運転領域での設定空燃比の補正係数を算出する
手段と、この補正係数に基づいて前記リーン運転領域で
の設定空燃比を補正する手段と、この補正された設定空
燃比に基づいて空燃比制御を行う手段と、リーン運転時
にハード故障が生じているかどうかを判定する手段と、
ハード故障が生じていると判定したときはリーン運転を
禁止する手段と、このリーン運転の禁止された状態での
安定度検出手段の出力とリーン運転の禁止解除の判定値
との比較に基づいて前記ハード故障の判定が誤診であっ
たかどうかを判定する手段と、誤診であると判定したと
きは前記リーン運転禁止手段によるリーン運転の禁止を
解除する手段とを設けるともに、前記故障判定手段が、
前記補正係数に対する所定のリッチ側リミット値を設定
する手段と、前記補正係数が前記リッチ側リミット値を
越えるときは前記補正係数を前記リッチ側リミット値に
制限する手段と、前記補正係数が前記リッチ側リミット
値に連続して制限される時間を計測する手段と、この計
測時間が所定値以上になったときハード故障が生じてい
ると判定する手段とからなるので、いっときだけリッチ
側リミット値に制限されるようなハード故障でない場合
にまで、ハード故障と診断されることがない。
The third invention is based on the detection signal of the operating condition.
To determine if it is in the preset lean operation range
And the air-fuel ratio when the lean operation area is determined.
Means for setting a target value leaner than the stoichiometric air-fuel ratio;
Means for detecting gin stability from fluctuations in engine rotation
In response to the output of the stability detection means during lean operation.
Calculate the correction coefficient for the set air-fuel ratio in the lean operation range
Means in the lean operation region based on the correction coefficient.
Means for correcting the set air-fuel ratio, and the corrected set air-fuel ratio.
Means for performing air-fuel ratio control based on fuel ratio and during lean operation
Means for determining whether a hard failure has occurred in the
If it is determined that a hardware failure has occurred, perform lean operation.
Means of prohibition and this lean operation in a prohibited state
Output of stability detection means and judgment value of release of inhibition of lean operation
The determination of the hardware failure based on the comparison with
Means to determine whether or not the diagnosis has been made
The lean operation is prohibited by the lean operation prohibiting means.
Means for canceling, and the failure determination means,
Means for setting a predetermined rich side limit value for the correction coefficient; means for limiting the correction coefficient to the rich side limit value when the correction coefficient exceeds the rich side limit value; Means for measuring the time continuously limited to the side limit value, and means for determining that a hardware failure has occurred when the measured time exceeds a predetermined value. A hard failure is not diagnosed until it is not a limited hard failure.

【0129】第の発明は、第の発明において、前記
リッチ側リミット値を前記運転条件の検出信号に応じて
設定するので、リーン運転時におけるどのような運転条
件でも、リッチ側の補正範囲が最大限に確保される。
According to a fourth aspect , in the third aspect , the rich-side limit value is set in accordance with the detection signal of the operating condition. Is maximized.

【0130】[0130]

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

【図1】本発明の実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】180度ジョブの流れ図である。FIG. 2 is a flowchart of a 180-degree job.

【図3】回転変動の算出を説明するための流れ図であ
る。
FIG. 3 is a flowchart for explaining calculation of rotation fluctuation.

【図4】フィードバック制御条件の判定を説明するため
の流れ図である。
FIG. 4 is a flowchart for explaining determination of a feedback control condition.

【図5】安定化燃空比補正係数Lldmlの算出を説明
するための流れ図である。
FIG. 5 is a flowchart for explaining calculation of a stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldml.

【図6】10msecジョブの流れ図である。FIG. 6 is a flowchart of a 10 msec job.

【図7】バックグラウンドジョブの流れ図である。FIG. 7 is a flowchart of a background job.

【図8】リーン条件の判定を説明するための流れ図であ
る。
FIG. 8 is a flowchart illustrating the determination of a lean condition.

【図9】リーンマップの内容を示す特性図である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing the contents of a lean map.

【図10】非リーンマップの内容を示す特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram showing the contents of a non-lean map.

【図11】フィードバック制御を行う領域と禁止する領
域とをともに示す領域図である。
FIG. 11 is a region diagram showing both a region in which feedback control is performed and a region in which feedback control is prohibited.

【図12】所定のサンプル数Lのテーブル内容を示す特
性図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a table content of a predetermined number L of samples.

【図13】安定化燃空比補正係数Lldmlの更新量D
lldmlのテーブル内容を示す特性図である。
FIG. 13 is an update amount D of the stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldml.
It is a characteristic diagram which shows the table content of lldml.

【図14】空燃比とNOx排出量、安定度の関係を示す
特性図である。
FIG. 14 is a characteristic diagram showing a relationship between an air-fuel ratio, a NOx emission amount, and stability.

【図15】180度ジョブの流れ図である。FIG. 15 is a flowchart of a 180-degree job.

【図16】リーン運転の禁止解除の判定を説明するため
の流れ図である。
FIG. 16 is a flowchart for explaining determination of release of inhibition of lean operation.

【図17】第1の発明の構成図(クレーム対応図)であ
る。
FIG. 17 is a configuration diagram (claim correspondence diagram) of the first invention.

【図18】第の発明の構成図(クレーム対応図)であ
る。
FIG. 18 is a configuration diagram (claim correspondence diagram) of the second invention.

【図19】第3の発明の構成図(クレーム対応図)であ
る。
FIG. 19 is a configuration diagram (claim correspondence diagram) of the third invention.
You.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン本体 2 コントロールユニット 3 酸素センサ 4 クランク角センサ 6 エアフローメータ 7 燃料噴射弁 51 リーン運転領域判定手段 52 空燃比目標値設定手段 53 安定度検出手段 54 補正係数算出手段 55 設定空燃比補正手段 56 空燃比制御手段 57 ハード故障判定手段 58 リーン運転禁止手段 59 誤診判定手段 60 禁止解除手段 71 リッチ側リミット値設定手段 72 制限手段 73 計測手段 74 ハード故障判定手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine main body 2 Control unit 3 Oxygen sensor 4 Crank angle sensor 6 Air flow meter 7 Fuel injection valve 51 Lean operation area determination means 52 Air-fuel ratio target value setting means 53 Stability detection means 54 Correction coefficient calculation means 55 Set air-fuel ratio correction means 56 Air-fuel ratio control means 57 Hard failure determination means 58 Lean operation prohibition means 59 Misdiagnosis determination means 60 Prohibition release means 71 Rich side limit value setting means 72 Limiting means 73 Measuring means 74 Hard failure determination means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−272591(JP,A) 特開 昭64−83434(JP,A) 特開 平2−130255(JP,A) 特開 平5−296101(JP,A) 特開 昭58−217732(JP,A) 特開 平4−136468(JP,A) 実開 平3−52353(JP,U) 実開 平2−37241(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/04 305 F02D 41/14 310 F02D 41/22 305 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-272591 (JP, A) JP-A-64-83434 (JP, A) JP-A-2-130255 (JP, A) JP-A 5- 296101 (JP, A) JP-A-58-217732 (JP, A) JP-A-4-136468 (JP, A) JP-A-3-52353 (JP, U) JP-A-2-37241 (JP, U) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02D 41/04 305 F02D 41/14 310 F02D 41/22 305

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】運転条件の検出信号に基づいて予め設定さ
れているリーン運転領域かどうかを判定する手段と、 リーン運転領域を判断したときに空燃比を理論空燃比よ
りも希薄な目標値に設定する手段と、 エンジンの安定度をエンジンの回転変動から検出する手
段と、 リーン運転時に安定度検出手段の出力に対応して前記リ
ーン運転領域での設定空燃比の補正係数を算出する手段
と、 この補正係数に基づいて前記リーン運転領域での設定空
燃比を補正する手段と、 この補正された設定空燃比に基づいて空燃比制御を行う
手段と、 リーン運転時にハード故障が生じているかどうかを判定
する手段と、 ハード故障が生じていると判定したときはリーン運転を
禁止する手段と、 このリーン運転の禁止された状態での安定度検出手段の
出力とリーン運転の禁止解除の判定値との比較に基づい
て前記ハード故障の判定が誤診であったかどうかを判定
する手段と、 誤診であると判定したときは前記リーン運転禁止手段に
よるリーン運転の禁止を解除する手段と、 前記リーン運転禁止手段によるリーン運転の禁止回数を
カウントし、このリーン運転の禁止回数が増えるほど前
記リーン運転の禁止解除の判定値を小さくする側に変更
する手段とを設けたことを特徴とするエンジンの空燃比
制御装置。
A means for judging whether or not the engine is in a predetermined lean operation region based on a detection signal of an operation condition; and setting the air-fuel ratio to a target value leaner than the stoichiometric air-fuel ratio when the lean operation region is judged. Means for setting, means for detecting the stability of the engine from fluctuations in the rotation of the engine, means for calculating a correction coefficient for the set air-fuel ratio in the lean operation region corresponding to the output of the stability detection means during lean operation. Means for correcting the set air-fuel ratio in the lean operation region based on the correction coefficient; means for performing air-fuel ratio control based on the corrected set air-fuel ratio; and whether a hard failure has occurred during the lean operation. Means for determining whether a failure has occurred, means for inhibiting lean operation when it is determined that a hardware failure has occurred, Means for determining whether or not the determination of the hardware failure was a misdiagnosis based on a comparison with a determination value for canceling the prohibition of driving, and canceling the prohibition of the lean operation by the lean driving prohibition means when the determination is a misdiagnosis. Means, counting means for counting the number of times the lean operation is prohibited by the lean operation prohibiting means, and means for changing the determination value for canceling the lean operation prohibition to a smaller value as the number of times the lean operation is prohibited is increased. Characteristic engine air-fuel ratio control device.
【請求項2】運転条件の検出信号に基づいて予め設定さ
れているリーン運転領域かどうかを判定する手段と、 リーン運転領域を判断したときに空燃比を理論空燃比よ
りも希薄な目標値に設定する手段と、 エンジンの安定度をエンジンの回転変動から検出する手
段と、 リーン運転時に安定度検出手段の出力に対応して前記リ
ーン運転領域での設定空燃比の補正係数を算出する手段
と、 この補正係数に基づいて前記リーン運転領域での設定空
燃比を補正する手段と、 この補正された設定空燃比に基づいて空燃比制御を行う
手段と、 リーン運転時にハード故障が生じているかどうかを判定
する手段と、 ハード故障が生じていると判定したときはリーン運転を
禁止する手段と、 このリーン運転の禁止された状態での安定度検出手段の
出力とリーン運転の禁止解除の判定値との比較に基づい
て前記ハード故障の判定が誤診であったかどうかを判定
する手段と、 誤診であると判定したときは前記リーン運転禁止手段に
よるリーン運転の禁止を解除する手段と、 前記リーン運転の禁止回数が所定値以上となったとき前
記禁止解除手段によるリーン運転の禁止解除を禁止する
手段とを設けたことを特徴とするエンジンの空燃比制御
装置。
2. A means for determining whether or not the engine is in a predetermined lean operation region based on a detection signal of an operating condition, and setting the air-fuel ratio to a target value leaner than the stoichiometric air-fuel ratio when the lean operation region is determined. Means for setting, means for detecting the stability of the engine from fluctuations in the rotation of the engine, means for calculating a correction coefficient for the set air-fuel ratio in the lean operation region corresponding to the output of the stability detection means during lean operation. Means for correcting the set air-fuel ratio in the lean operation region based on the correction coefficient; means for performing air-fuel ratio control based on the corrected set air-fuel ratio; and whether a hard failure has occurred during the lean operation. Means for determining whether a failure has occurred, means for inhibiting lean operation when it is determined that a hardware failure has occurred, Means for determining whether or not the determination of the hardware failure was a misdiagnosis based on a comparison with a determination value for canceling the prohibition of driving, and canceling the prohibition of the lean operation by the lean driving prohibition means when the determination is a misdiagnosis. Means for prohibiting release of the lean operation prohibition by the prohibition releasing means when the number of times of prohibition of the lean operation becomes equal to or greater than a predetermined value.
【請求項3】運転条件の検出信号に基づいて予め設定さ
れているリーン運転領域かどうかを判定する手段と、 リーン運転領域を判断したときに空燃比を理論空燃比よ
りも希薄な目標値に設定する手段と、 エンジンの安定度をエンジンの回転変動から検出する手
段と、 リーン運転時に安定度検出手段の出力に対応して前記リ
ーン運転領域での設定空燃比の補正係数を算出する手段
と、 この補正係数に基づいて前記リーン運転領域での設定空
燃比を補正する手段と、 この補正された設定空燃比に基づいて空燃比制御を行う
手段と、 リーン運転時にハード故障が生じているかどうかを判定
する手段と、 ハード故障が生じていると判定したときはリーン運転を
禁止する手段と、 このリーン運転の禁止された状態での安定度検出手段の
出力とリーン運転の禁止解除の判定値との比較に基づい
て前記ハード故障の判定が誤診であったかどうかを判定
する手段と、 誤診であると判定したときは前記リーン運転禁止手段に
よるリーン運転の禁止を解除する手段とを設けるととも
に、 前記故障判定手段は、前記補正係数に対する所定のリッ
チ側リミット値を設定する手段と、前記補正係数が前記
リッチ側リミット値を越えるときは前記補正係数を前記
リッチ側リミット値に制限する手段と、前記補正係数が
前記リッチ側リミット値に連続して制限される時間を計
測する手段と、この計測時間が所定値以上になったとき
ハード故障が生じていると判定する手段とからなること
を特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
3. A means for judging whether or not the engine is in a predetermined lean operation region based on a detection signal of an operation condition, and setting the air-fuel ratio to a target value leaner than the stoichiometric air-fuel ratio when the lean operation region is judged. Means for setting, means for detecting the stability of the engine from fluctuations in the rotation of the engine, means for calculating a correction coefficient for the set air-fuel ratio in the lean operation region corresponding to the output of the stability detection means during lean operation. Means for correcting the set air-fuel ratio in the lean operation region based on the correction coefficient; means for performing air-fuel ratio control based on the corrected set air-fuel ratio; and whether a hard failure has occurred during the lean operation. Means for determining whether a failure has occurred, means for inhibiting lean operation when it is determined that a hardware failure has occurred, Means for determining whether or not the determination of the hardware failure was a misdiagnosis based on a comparison with a determination value for canceling the prohibition of driving, and canceling the prohibition of the lean operation by the lean driving prohibition means when the determination is a misdiagnosis. Means for setting a predetermined rich-side limit value for the correction coefficient, and when the correction coefficient exceeds the rich-side limit value, sets the correction coefficient to the rich-side limit value. Means for measuring the time during which the correction coefficient is continuously limited to the rich-side limit value, and means for determining that a hardware failure has occurred when the measured time exceeds a predetermined value. An air-fuel ratio control device for an engine, comprising:
【請求項4】前記リッチ側リミット値を前記運転条件の
検出信号に応じて設定することを特徴とする請求項3に
記載のエンジンの空燃比制御装置。
4. The air-fuel ratio control device for an engine according to claim 3, wherein the rich-side limit value is set according to a detection signal of the operating condition.
JP32617394A 1994-12-27 1994-12-27 Engine air-fuel ratio control device Expired - Fee Related JP3147689B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32617394A JP3147689B2 (en) 1994-12-27 1994-12-27 Engine air-fuel ratio control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32617394A JP3147689B2 (en) 1994-12-27 1994-12-27 Engine air-fuel ratio control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08177549A JPH08177549A (en) 1996-07-09
JP3147689B2 true JP3147689B2 (en) 2001-03-19

Family

ID=18184863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32617394A Expired - Fee Related JP3147689B2 (en) 1994-12-27 1994-12-27 Engine air-fuel ratio control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3147689B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5954028A (en) * 1996-08-08 1999-09-21 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Air-fuel ratio control system for internal combustion engines
DE102006022106B4 (en) * 2006-05-11 2009-07-23 Continental Automotive Gmbh Method and device for operating an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08177549A (en) 1996-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3680217B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
US6233923B1 (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP3498817B2 (en) Exhaust system failure diagnosis device for internal combustion engine
US5610321A (en) Sensor failure detection system for air-to-fuel ratio control system
JP4111041B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2697251B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
JP3222685B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2917632B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
US5381774A (en) Air-fuel ratio control system for internal combustion engine
JP3147689B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
JP3319191B2 (en) Engine air-fuel ratio control device and its failure diagnosis device
JP3988073B2 (en) Abnormality diagnosis device for exhaust gas sensor
JP2924547B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP3319192B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
JP2737482B2 (en) Degradation diagnosis device for catalytic converter device in internal combustion engine
JP4135372B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP3230401B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
JP3405128B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
JP3946816B2 (en) Engine air-fuel ratio control device
JPH08177578A (en) Air-fuel ratio control device for engine
JP3444139B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3718857B2 (en) Control device for internal combustion engine
JPH06288327A (en) Control device for engine
JP3397085B2 (en) Engine combustion fluctuation control device
JP3956893B2 (en) Control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090112

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100112

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees