JP3319191B2 - Engine air-fuel ratio control device and its failure diagnosis device - Google Patents

Engine air-fuel ratio control device and its failure diagnosis device

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JP3319191B2
JP3319191B2 JP32617094A JP32617094A JP3319191B2 JP 3319191 B2 JP3319191 B2 JP 3319191B2 JP 32617094 A JP32617094 A JP 32617094A JP 32617094 A JP32617094 A JP 32617094A JP 3319191 B2 JP3319191 B2 JP 3319191B2
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fuel ratio
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correction coefficient
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哲 瀧澤
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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の故障診断装置
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a failure diagnosis device for 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、リーン運転領域での
設定空燃比の補正量(後述する実施例では安定化燃空比
補正係数Lldml)にリッチ側リミット値LLDMM
X#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LLDMMX#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してい
る。
In order to cope with this, a correction amount of a set air-fuel ratio in a lean operation region (a stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldml in an embodiment to be described later) is set to a rich side limit value LLDMM.
X # is determined in advance, and when the correction coefficient Lldml is equal to or larger than the rich side limit value, by limiting to the rich side limit value LLDMMX #, the NOx emission amount is prevented from increasing due to deterioration of engine performance. ing.

【0005】この場合に、リーン運転領域での設定空燃
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領域での制御空燃比がNO
x排出量の限界空燃比を外れてリッチ側とならないよう
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
ときには、不必要にリッチ側の補正幅を狭めてしまう。
[0005] In this case, the limit air-fuel ratio of the NOx emission varies depending on the set air-fuel ratio in the lean operation region.
x To set a constant rich-side limit value so that it does not deviate from the limit air-fuel ratio of the emission amount to the rich side , the value is the value with respect to the set air-fuel ratio when the rich-side limit value is closest to the lean side. Therefore, at other set air-fuel ratios, the correction range on the rich side is unnecessarily narrowed.

【0006】そこで、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することで、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
を最大限に確保するようにしたものを、本願と同時期に
本出願人が提案している。
Therefore, by setting the rich-side limit value according to the detection signal of the operating condition, an appropriate margin from the limit air-fuel ratio of the NOx emission amount is given in all the operating conditions in the lean operating region to perform the lean operation. At the same time as the present application, the present applicant has proposed a configuration that ensures the maximum correction range in the operating region.

【0007】しかしながら、この先願装置によれば、N
Oxの排出量が悪化することはないものの、ハード故障
に伴う安定度の悪さ(つまり運転性の悪さ)が残ったま
まの状態となっている。
However, according to this prior application, N
Although the emission amount of Ox is not deteriorated, poor stability (that is, poor operability) due to the hardware failure remains.

【0008】本発明は、上記先願装置を改良するもの
で、1の発明ではリーン運転領域での設定空燃比の補正
係数を運転条件の検出信号に応じたリッチ側リミット値
に制限するとともに、リッチ側リミット値に所定時間以
上続けて制限されたときは、ハード故障と判断すること
により、故障診断を行い、また他の発明ではその診断結
果よりハード故障であると判断したときはリーン運転を
禁止することにより、ハード故障時にも運転性が悪くな
らないようにすることを目的とする。
The present invention is an improvement on the above-mentioned prior application. In one aspect of the present invention, the correction coefficient of the set air-fuel ratio in the lean operation region is limited to a rich limit value corresponding to a detection signal of an operation condition. When the limit value is continuously limited to the rich side limit value for a predetermined time or more, the failure diagnosis is performed by determining that the hard failure has occurred, and in other inventions, when it is determined that the hardware failure has occurred based on the diagnosis result, the lean operation is performed. An object of the present invention is to prevent operability from being deteriorated even when a hardware failure occurs by prohibiting the operation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、図15に
示すように、回転数と負荷とから定まる運転条件の検出
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であってエンジンの安定度を所定の範囲内にするた
めの値を算出する手段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、前記補正係数Lldmlに
対する所定のリッチ側リミット値であってNOx排出量
の、前記運転条件に応じて変化する限界空燃比からの余
裕代を与えるための値を前記運転条件の検出信号に応じ
て設定する手段57と、前記補正係数Lldmlが前記
リッチ側リミット値を外れて空燃比をリッチ側にすると
きは前記補正係数Lldmlを前記リッチ側リミット値
に制限する手段58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59と、あらかじめ設定された所定時間を超えて
連続して制限される時間が計測された場合にハード故障
が生じていると判定する手段60とを設けた。
According to a first aspect of the present invention, as shown in FIG. 15, it is determined whether or not the engine is in a predetermined lean operation region based on a detection signal of an operating condition determined from a rotational speed and a load. Means 51, 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.
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.
means 54 for calculating a value for controlling the engine stability within a predetermined range, and a correction coefficient Lldml
55 for correcting the set air-fuel ratio in the lean operation region based on the above, a means 56 for performing air-fuel ratio control based on the corrected set air-fuel ratio, and a predetermined rich side limit value for the correction coefficient Lldml. NOx emissions
Of the means 57 is set in accordance with the values for providing a margin from limit Sakaisora ratio you vary the detection signal of the operating condition according to the operating condition, the correction coefficient Lldml said rich side limit value Means 58 for limiting the correction coefficient Lldml to the rich-side limit value, and measuring the time during which the correction coefficient Lldml is continuously limited to the rich-side limit value. Means 59 and means 60 for judging that a hardware failure has occurred when the time continuously limited beyond a predetermined time set in advance is measured.

【0010】第2の発明は、第1の発明において、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
する手段を設けた。第3の発明は、第1の発明におい
て、ハード故障が生じていると判定したときはリーン運
転を禁止して理論空燃比の運転に切換える手段を設け
た。
A second invention, in the first aspect, when it is determined that hardware failure has occurred is provided a means to prohibit the lean operation. The third invention is directed to the first invention.
If it is determined that a hardware failure has occurred,
Provision of means to inhibit rotation and switch to operation at stoichiometric air-fuel ratio
Was.

【0011】第の発明は、第2の発明において、前記
リーン運転禁止手段61が、ハード故障と判断したとき
フラグをセットする手段と、このフラグがリセットされ
るまでリーン運転を禁止する手段とからなる。
In a fourth aspect based on the second aspect, the lean operation inhibiting means 61 sets a flag when it is determined that a hardware failure has occurred, and means for inhibiting the lean operation until the flag is reset. Consists of

【0012】[0012]

【作用】前述したように先願装置によれば、リッチ側リ
ミット値が回転数と負荷とから定まる運転条件に応じて
設定、つまりNOx排出量の、前記運転条件により変化
る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、NOx排出量の、運転条件に応じて変
化する限界空燃比に対応して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。
SUMMARY OF] According to the prior application device as described above, set according to the operating conditions of the rich-side limit value is determined from the load and rotational speed, i.e. the NOx emissions, change <br/> by the operating conditions since set in all operating conditions with a suitable margin from the limit Sakaisora ratio, whatever the operating conditions at the time of lean operation, the NOx emission amount, you change in accordance with the operating condition limit Sakaisora ratio Accordingly, the correction range on the rich side is maximized. The set air-fuel ratio can be corrected to the rich side by using the maximum rich-side correction range in which the NOx emission amount does not exceed the limit at any operating condition in the lean operation at the time of the hardware failure.

【0013】一方、補正係数Lldmlがリッチ側リミ
ット値に連続して制限される時間が計測され、あらかじ
め設定された所定時間を超えて連続して制限される時間
が計測された場合に、ハード故障が生じていると診断さ
れる。この診断結果を、たとえば運転席に設けた警告灯
をつけるなり、警告ブザーを鳴らすことにより、ハード
故障を運転者に知らせることができる。
Meanwhile, the time correction factor Lldml is limited in succession to the rich side limit value is measured, beforehand
Time that is continuously limited beyond the specified time
Is measured, it is diagnosed that a hardware failure has occurred. The result of the diagnosis can be notified to the driver of a hardware failure by, for example, turning on a warning light provided in a driver's seat or sounding a warning buzzer.

【0014】第2、3の発明では、上記の診断結果をみ
て、ハード故障と判断したときはリーン運転が禁止さ
れ、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、エンジンの安定性が確保される。補正
係数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
のである。
According to the second and third aspects of the present invention, when it is determined that a hardware failure has occurred in the diagnosis result, the lean operation is prohibited and the operation is switched to the operation based on the stoichiometric air-fuel ratio. Nature is secured. By limiting the correction coefficient to the rich side limit value corresponding to the operating condition, the emission of NOx during lean operation is maintained below a predetermined reference, and when the rich side limit value is continuously held for a predetermined time or longer, Deterioration of drivability can be avoided by judging a hardware failure and returning to operation at the stoichiometric air-fuel ratio.

【0015】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
が、第の発明では、ハード故障と判断したときフラグ
がセットされ、このフラグがリセットされるまでリーン
運転が禁止される。たとえばフラグのリセットをエンジ
ンの始動時に行うことにしておけば、一度フラグがセッ
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。
[0015] Since a hard failure is hardly recovered during driving and returns to a state without a hard failure, if it is determined that a hardware failure has occurred and the operation is switched to the operation at the stoichiometric air-fuel ratio only once, a lean operation and a theoretical operation are performed. There is a possibility that the operation with the air-fuel ratio may be repeated (so-called hunting may occur). However, in the fourth aspect , a flag is set when it is determined that a hardware failure has occurred, and lean operation is prohibited until the flag is reset. . For example, if the flag is reset when the engine is started, after the flag is set once, the lean operation is prohibited until the engine is stopped, so that the hunting described above is avoided.

【0016】[0016]

【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.

【0017】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.

【0018】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, the amount of NOx can be reduced to the same level as that of the three-way catalyst 10, and at the same time, 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.

【0019】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。
Accordingly, 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, the engine stability is detected at the same time, and if the engine stability deteriorates during the lean operation, the air-fuel ratio 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.

【0020】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.

【0021】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。
First, 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.

【0022】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 at 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.

【0023】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 rotation 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.

【0024】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 equation of conversion constant from period to speed.

【0025】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

【0026】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 the one rotation cycle at the time of the previous combustion of the own cylinder (fourth previous combustion cylinder). 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.

【0027】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.

【0028】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 an 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.

【0029】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.

【0030】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.

【0031】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.

【0032】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).

【0033】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.

【0034】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.

【0035】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.

【0036】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.

【0037】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.

【0038】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 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.

【0039】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.

【0040】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 way, the flow returns to FIG. 2 again, and it is checked in step D) 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.

【0041】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.

【0042】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).

【0043】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, at step C), it is determined 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.

【0044】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 expression: Lldml = Lldml n-1 + Dldml (5) where Lldml n-1 ; Lldml one time before.

【0045】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.

【0046】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.

【0047】ステップG)以降は後で詳述する。Step G) and subsequent steps will be described later in detail.

【0048】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 again, 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.

【0049】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.

【0050】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.

【0051】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.

【0052】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.

【0053】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.

【0054】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 value indicates a richer value and a smaller value indicates a leaner value. 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.

【0055】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.

【0056】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。
This 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.

【0057】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 process of damper operation 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. .

【0058】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.

【0059】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.

【0060】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 flow of FIG. 2 constitutes means for correcting the set air-fuel ratio in the lean operation region.

【0061】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).

【0062】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 manner, the following calculation of the fuel injection amount is performed.

【0063】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;

【0064】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.

【0065】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

【0066】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.

【0067】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, in step F), the fuel cut is determined. In steps G) and H), the invalid pulse width Ts is stored in the output register if the fuel cut condition is satisfied, and Ti is stored in the output register otherwise. In preparation for injection at a predetermined injection timing according to the output of

【0068】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.

【0069】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, if the stability is deteriorated during the stability feedback control in the lean operation, the set air-fuel ratio is shifted to the rich side accordingly, and the lean air-fuel ratio during the lean operation is reduced. Of fuel consumption and NOx without sacrificing drivability
To reduce

【0070】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。
As shown in FIG. 14, in the operation with a 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.

【0071】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 in 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.

【0072】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 from the NOx emission amount and the stability while considering these operating conditions. 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.

【0073】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.

【0074】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 the lean combustion becomes unstable due to the hardware failure, the air-fuel ratio is corrected to the rich side more and more, and the engine may be controlled in the air-fuel ratio range 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.

【0075】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
量の限界空燃比を外れてリッチ側とならないように一定
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 deviates from the limit air-fuel ratio for NOx emission under all operating conditions. If a constant rich side limit value is set so that it does not occur, the value will be a value for the set air-fuel ratio when the rich side limit value is closest to the lean side. Unnecessarily, the correction width on the rich side is narrowed.

【0076】そこで、前述した先願装置では、リーン運
転時の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るため、リッチ
側リミット値を運転条件に応じて設定しており、NOx
排出量が悪化することはなくなったものの、その一方で
ハード故障に伴う安定度の悪さが残ったままの状態とな
っている。
Therefore, in the above-mentioned prior application, in order to give an appropriate margin from the limit air-fuel ratio of the NOx emission amount under all the operating conditions in the region of the lean operation, the rich side limit value is set in accordance with the operating conditions. NOx
Although the emission has not deteriorated, the poor stability due to the hardware failure still remains.

【0077】これに対処するため本願では、リッチ側リ
ミット値に連続して制限される時間を計測し、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が生じて
いると判断し、リーン運転領域であってもリーン運転を
禁止して理論空燃比での運転に切換える。
To cope with this, in the present application, the time continuously limited to the rich-side limit value is measured, and when the measured time exceeds a predetermined time, it is determined that a hardware failure has occurred, Even in the operation region, the lean operation is prohibited and the operation is switched to the operation at the stoichiometric air-fuel ratio.

【0078】詳細には、図5においてステップF)で上
記のようにして安定化燃空比補正係数Lldml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L
LDMLL(≧0)として、これらの制限幅LLDML
R、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LL
DMLR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。
More specifically, in FIG. 5, after updating the stabilized fuel-air ratio correction coefficient Lldml in step F) as described above, the process proceeds to step G), where the rich side limit value and lean side limit value for Lldml are determined. Is set according to the rotation speed Ne at that time and the basic pulse width Tp as a load. For example, the limit width on the rich side is LDMLR (> 0) and the limit width on the lean side is L around 1.0.
LDMLL (≧ 0), these limited widths LLDML
A map using R and LLDMLL as parameters of Ne and Tp is created in advance, and LL is obtained from Ne and Tp at that time.
Search each map of DMLR and LLDMLL. At this time, 1.0 + LLDMLR becomes the rich limit value,
1.0-LLDMLL becomes the lean limit value.

【0079】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。
When 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.

【0080】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 rich-side maximum limit width of NOx emission up to the limit air-fuel ratio, 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.

【0081】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。
As described above, 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 can be 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.

【0082】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.

【0083】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).

【0084】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.

【0085】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.

【0086】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, before the timer value Tlmt becomes equal to or more than TFAIL, the correction coefficient Lldm is obtained.
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.

【0087】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.

【0088】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.

【0089】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運転
条件の検出信号に応じて設定する手段を、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 flow of FIG. 5)
Means for setting a predetermined rich-side limit value for the correction coefficient according to the detection signal of the operating condition, step H).
And I) are means for limiting the correction coefficient Lldml to the rich-side limit value when the correction coefficient exceeds the rich-side limit value. The step G) of FIG. 8 constitutes means for measuring the time limited by the above operation, and means for inhibiting the lean operation when it is determined that a hardware failure has occurred.

【0090】ここで、この例の作用を説明する。Here, the operation of this example will be described.

【0091】前述したように先願装置によれば、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, according to the prior application, the rich-side limit value is set according to the operating condition, 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 condition. Since the conditions are set, the correction range on the rich side is maximized 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.

【0092】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.

【0093】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 according to the operating condition, the NOx emission during the lean operation is maintained at or below a predetermined reference value, and the rich-side limit value is maintained at the rich-side limit value 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.

【0094】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。
Further, since a hard failure is hardly repaired during traveling 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).

【0095】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, the set state of the flag Ffail is maintained until the engine stops, and the state of the flag Ffail is checked. 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.

【0096】実施例では、ハード故障であると判断した
ときリーン運転を禁止しているが、ハード故障であると
判断したとき、運転パネルに設けた警告灯を点灯すると
か警告ブザーを鳴らすとかして、ハード故障の生じてい
ることを運転者に知らせるようすることもできる。実施
例ではフラグFfailをエンジンの始動時にリセット
しているが、エンジンの停止後もその値が消失しないよ
うにメモリにバックアップしておき、次回の運転時に、
そのメモリをみてフラグFfailがセットされたまま
だとリーン運転に入らないようにすることもできる。
In this embodiment, the lean operation is prohibited when it is determined that a hardware failure has occurred. However, when it is determined that a hardware failure has occurred, a warning light provided on the operation panel is turned on or a warning buzzer sounds. Alternatively, the driver may be notified that a hardware failure has occurred. In the embodiment, the flag Ffail is reset at the time of starting the engine. However, it is backed up in a memory so that the value is not lost even after the engine is stopped, and at the time of the next operation,
It is also possible to prevent the lean operation from starting if the flag Ffail is set while looking at the memory.

【0097】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。
Further, 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).

【0098】[0098]

【発明の効果】第1の発明は、回転数と負荷とから定ま
る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であって
エンジンの安定度を所定の範囲内にするための値を算出
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、前記補正
係数に対する所定のリッチ側リミット値であってNOx
排出量の、前記運転条件に応じて変化する限界空燃比か
らの余裕代を与えるための値を前記運転条件の検出信号
に応じて設定する手段と、前記補正係数が前記リッチ側
リミット値を外れて空燃比をリッチ側にするときは前記
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、あらかじめ設定された所
定時間を超えて連続して制限される時間が計測された場
合にハード故障が生じていると判定する手段とを設けた
ので、リーン運転領域でのどのような運転条件でもNO
x排出量の、前記運転条件に応じて変化する限界空燃比
に対応してリッチ側補正範囲が最大限に確保され、これ
によってハード故障時にリーン運転領域でのいずれの運
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とともに、ハード故障を運転者
に知らせることができる。
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 determined from a rotation speed and a load. Means for setting the air-fuel ratio to a target value leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, means for detecting the stability of the engine, and the air-fuel ratio set in the lean operation region corresponding to the output of the stability detection means during lean operation. Means for calculating a correction coefficient for adjusting the stability of the engine within a predetermined range, 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 set air-fuel ratio, and a predetermined rich-side limit value NOx for the correction coefficient.
Emissions, means for setting in accordance with the values for providing a margin from limit Sakaisora ratio you change according to the operating condition of the detection signal of the operating condition, the correction factor is the rich side limit value Means for limiting the correction coefficient to the rich-side limit value when the air-fuel ratio is shifted to the rich side by deviating from
A means for measuring a time during which the correction coefficient is continuously limited to the rich-side limit value, and a hardware failure occurs when the time continuously limited for more than a predetermined time is measured. Means for determining that there is no
of x emissions, the rich-side correction range corresponding to the limit Sakaisora ratio you change in accordance with the operating conditions are ensured to the maximum, whereby the time at any operating conditions in the lean operation area when a hardware failure In addition, the set air-fuel ratio can be corrected to the rich side using the maximum rich-side correction range in which the NOx emission amount does not exceed the limit, and the driver can be notified of the hardware failure.

【0099】第2、第3の発明は、第1の発明におい
て、ハード故障が生じていると判定したときはリーン運
転を禁止する手段設けたので、ハード故障時にリーン
運転領域での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とと
もに、エンジンの安定性も確保することができる。
The second and third inventions are directed to the first invention.
Te, since when it is determined that hardware failure has occurred is provided a means for inhibiting the lean operation, NOx emissions at that time in any operating condition of the lean operation region during hardware failure is maximum does not exceed the limit Using the rich correction range, the set air-fuel ratio can be corrected to the rich side, and the stability of the engine can be ensured.

【0100】第の発明は、第2の発明において、前記
リーン運転禁止手段が、ハード故障と判断したときフラ
グをセットする手段と、このフラグがリセットされるま
でリーン運転を禁止する手段とからなるので、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
ングが生じることを避けることができる。
In a fourth aspect based on the second aspect, the lean operation inhibiting means includes means for setting a flag when it is determined that a hardware failure has occurred, and means for inhibiting the lean operation until the flag is reset. Therefore, it is possible to avoid occurrence of so-called hunting in which the lean operation and the operation at the stoichiometric air-fuel ratio are repeated.

【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】第1の発明の構成図(クレーム対応図)であ
る。
FIG. 15 is a configuration diagram (claim correspondence diagram) of the first invention.

【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 リッチ側リミット値設定手段 58 制限手段 59 計測手段 60 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 Rich-side limit value setting means 58 Limiting means 59 Measuring means 60 Failure determining means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 - 41/40 F02D 43/00 - 45/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02D 41/00-41/40 F02D 43/00-45/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回転数と負荷とから定まる運転条件の検出
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であってエンジ
ンの安定度を所定の範囲内にするための値を算出する手
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、 前記補正係数に対する所定のリッチ側リミット値であっ
NOx排出量の、前記運転条件に応じて変化する限
空燃比からの余裕代を与えるための値を前記運転条件の
検出信号に応じて設定する手段と、 前記補正係数が前記リッチ側リミット値を外れて空燃比
をリッチ側にす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、 あらかじめ設定された所定時間を超えて連続して制限さ
れる時間が計測された場合にハード故障が生じていると
判定する手段とを設けたことを特徴とするエンジンの空
燃比制御装置の故障診断装置。
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 determined from a rotational speed and a load; Means for setting a leaner target value, means for detecting the stability of the engine, and 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 calculating a value for keeping the stability of the engine within a predetermined range; means for correcting the set air-fuel ratio in the lean operation region based on the correction coefficient; and means for performing an air-fuel ratio control Te, of the correction NOx emissions to a predetermined rich-side limit value for the coefficients, a value for providing a margin from limit Sakaisora ratio you change according to the operating conditions Means for setting according to the detection signal of the operating condition, means for limiting the correction coefficient to the rich side limit value when the correction coefficient deviates from the rich side limit value and makes the air-fuel ratio rich side, Means for measuring a time during which the correction coefficient is continuously limited to the rich-side limit value, and a hardware failure occurs when the time during which the correction coefficient is continuously limited beyond a predetermined time is measured. And a means for determining that there is a failure in the air-fuel ratio control device of the engine.
【請求項2】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を設けたことを特徴とする請
求項1に記載のエンジンの空燃比制御装置の故障診断装
置。
2. A failure diagnosis device for an air-fuel ratio control device for an engine according to claim 1, further comprising means for inhibiting lean operation when it is determined that a hardware failure has occurred.
【請求項3】ハード故障が生じていると判定したときは
リーン運転を禁止して理論空燃比の運転に切換える手段
を設けたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの
空燃比制御装置の故障診断装置。
3. The engine air-fuel ratio control system according to claim 1, further comprising means for inhibiting lean operation and switching to operation at a stoichiometric air-fuel ratio when it is determined that a hardware failure has occurred. Fault diagnosis device.
【請求項4】前記リーン運転禁止手段は、ハード故障と
判断したときフラグをセットする手段と、このフラグが
リセットされるまでリーン運転を禁止する手段とからな
ることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの空燃比
制御装置の故障診断装置。
4. The system according to claim 2, wherein said lean operation inhibiting means comprises means for setting a flag when it is determined that a hardware failure has occurred, and means for inhibiting the lean operation until the flag is reset. A failure diagnosis device for an air-fuel ratio control device for an engine as described in the above.
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