JP3489204B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
Control device for internal combustion engineInfo
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- JP3489204B2 JP3489204B2 JP19560394A JP19560394A JP3489204B2 JP 3489204 B2 JP3489204 B2 JP 3489204B2 JP 19560394 A JP19560394 A JP 19560394A JP 19560394 A JP19560394 A JP 19560394A JP 3489204 B2 JP3489204 B2 JP 3489204B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の制御装置に
関し、特に、始動後において、機関安定限界を所定範囲
内に抑えつつ、機関吸入混合気の空燃比を希薄空燃比
(リーン空燃比)に制御する装置の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly, to a lean air-fuel ratio (lean air-fuel ratio) after starting, while keeping the engine stability limit within a predetermined range. ) Related to the improvement of the control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、内燃機関にあっては、触媒の
早期活性化と排気有害成分(特に、未燃燃料HC)の排
出を低減するために、始動後の所定時間内において、機
関吸入混合気の空燃比をリーン化(希薄空燃比化、例え
ば吸入空気重量/燃料重量(A/F=λ)=18程度に
設定)する空燃比制御装置が開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine, in order to reduce the early activation of the catalyst and the emission of exhaust harmful components (particularly unburned fuel HC), the engine intake is performed within a predetermined time after starting. There is disclosed an air-fuel ratio control device that makes the air-fuel ratio of the air-fuel mixture lean (makes the air-fuel ratio leaner, for example, sets intake air weight / fuel weight (A / F = λ) = about 18).
【0003】しかし、このように空燃比をリーン化した
場合に、理論空燃比近傍で運転する場合と同一の点火時
期で点火制御すると、リーン化時の要求点火時期から大
きく外れた点火時期で点火されることになるので、機関
安定性等が損なわれる。そこで、例えば、特開昭61−
258954号公報では、リーン化制御中においてもM
BT〔Minimum spark advance for Best Torque 〕が得
られるように、空燃比に応じて点火時期を変化させるよ
うにして、機関安定性を改善するようにしている。However, when the air-fuel ratio is made lean in this way, if ignition control is performed at the same ignition timing as when operating near the stoichiometric air-fuel ratio, ignition is performed at an ignition timing that greatly deviates from the required ignition timing at the time of leaning. Therefore, the stability of the engine is impaired. Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-
According to Japanese Patent No. 258954, even during lean control, M
In order to obtain BT [Minimum spark advance for Best Torque], the ignition timing is changed according to the air-fuel ratio to improve the engine stability.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、リーン化制
御において、機関個体差や経時変化、或いは外気条件変
化等があっても、機関安定限度内で、最大にリーン化し
て、触媒の早期活性化効果と排気有害成分の排出低減効
果を最大とすることができるように、機関安定度(燃焼
変動や回転変動等)の検出結果に基づいて、空燃比の制
御量(例えば、燃料供給量或いは吸入空気流量)を増減
補正するフィードバック制御技術が提案されているが、
この場合において、従来は、上記特開昭61−2589
54号公報に開示の技術に基づいて、前記フィードバッ
ク制御時に増減補正された空燃比に応じて点火時期を変
更していたので、図10に示すように、空燃比変化量(Δ
λ)に対して要求点火時期変化量(ΔT)が大きい領域
(図中或いは)では、僅かな空燃比の変化で大きく
要求点火時期が変化することとなり、ハンチング等が生
じて機関安定度を限界内に良好に維持するのが困難とな
り、却って機関運転性が悪化するという問題があった。By the way, in the lean control, even if the engine individual difference, the change over time, or the change in the outside air condition, the lean is maximized within the engine stability limit and the catalyst is activated early. Based on the detection result of engine stability (combustion fluctuation, rotation fluctuation, etc.), the control amount of the air-fuel ratio (for example, fuel supply amount or intake Feedback control technology to increase / decrease the air flow rate) has been proposed,
In this case, conventionally, the above-mentioned JP-A-61-2589 is used.
Based on the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 54-54, the ignition timing was changed in accordance with the air-fuel ratio that was increased / decreased during the feedback control. Therefore, as shown in FIG. 10, the air-fuel ratio change amount (Δ
In the range where the required ignition timing change amount (ΔT) is large with respect to λ) (in the figure or), the required ignition timing changes significantly with a slight change in the air-fuel ratio, causing hunting and the like to limit engine stability. Within that, it became difficult to maintain a good condition, and there was a problem that the engine drivability deteriorated.
【0005】本発明は、このような従来の問題に鑑みな
されたもので、機関始動後におけるリーン化制御を最適
なものとして、ハンチング等を招くことなく、良好に、
機関安定限度内で最大限触媒の早期活性化と排気有害成
分の排出低減とを図れるようにした内燃機関の制御装置
を提供することを目的とする。また、当該制御におい
て、高精度化を図ることも本発明の目的である。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and the lean control after engine start is optimized to satisfactorily prevent hunting and the like.
An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine, which is capable of maximally activating the catalyst and reducing the emission of exhaust gas harmful components within the engine stability limit. It is also an object of the present invention to improve the accuracy of the control.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明にかかる内燃機関の制御装置では、図1に示す
ように、機関安定度を検出する機関安定度検出手段Aを
備え、機関始動後所定時間内において、所定の機関安定
限度内で、機関吸入混合気の空燃比をリーン化するよう
にした内燃機関の制御装置Bにおいて、現在の空燃比が
所定のリーン空燃比よりリッチな場合には、所定の機関
安定度が得られるように、点火時期を所定の点火時期に
固定して空燃比を変化させる第1フィードバック制御手
段Cと、前記第1フィードバック制御手段Cによる空燃
比の変化により、空燃比が前記所定のリーン空燃比より
リーンとなった場合には、所定の機関安定度が得られる
ように、空燃比を前記所定のリーン空燃比に固定して点
火時期を変化させる第2フィードバック制御手段Dと、
を含んで構成した。Therefore, in the control device for an internal combustion engine according to the invention described in claim 1, as shown in FIG. 1, an engine stability detecting means A for detecting the engine stability is provided. In a control device B for an internal combustion engine, which is configured to lean the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture within a predetermined engine stability limit within a predetermined time after the engine is started, the current air-fuel ratio is richer than a predetermined lean air-fuel ratio. In this case, the first feedback control means C for changing the air-fuel ratio by fixing the ignition timing to the predetermined ignition timing so as to obtain the predetermined engine stability, and the air-fuel ratio by the first feedback control means C. When the air-fuel ratio becomes leaner than the predetermined lean air-fuel ratio due to the change of, the air-fuel ratio is fixed to the predetermined lean air-fuel ratio and the ignition timing is changed so that a predetermined engine stability is obtained. Let A second feedback control means D,
It was composed including.
【0007】請求項2に記載の発明では、図1において
破線で示すように、前記第2フィードバック制御手段D
が、所定値以上に点火時期を進めても、所定の機関安定
度が得られない場合に、前記第2フィードバック制御手
段Dによる点火時期のフィードバック制御を停止して、
所定の機関安定度が得られるように空燃比を変化させる
第6フィードバック制御手段Eを備えるようにした。According to the second aspect of the present invention, as indicated by the broken line in FIG.
However, if the predetermined engine stability cannot be obtained even if the ignition timing is advanced to a predetermined value or more, the feedback control of the ignition timing by the second feedback control means D is stopped,
The sixth feedback control means E for changing the air-fuel ratio is provided so as to obtain a predetermined engine stability.
【0008】請求項3に記載の発明では、図2に示すよ
うに、機関安定度を検出する機関安定度検出手段Aを備
え、機関始動後所定時間内において、所定の機関安定限
度内で、機関吸入混合気の空燃比をリーン化するように
した内燃機関の制御装置Bにおいて、現在の空燃比が第
1目標リーン空燃比よりリッチな場合には、所定の機関
安定度が得られるように、点火時期を所定の点火時期に
固定して空燃比を変化させる第3フィードバック制御手
段Fと、前記第3フィードバック制御手段Fによる空燃
比の変化により、空燃比が前記第1目標リーン空燃比
と、これよりリーン側に設定される第2目標リーン空燃
比と、の間となった場合には、所定の機関安定度が得ら
れるように、空燃比の制御量と、点火時期と、を同時に
変化させる第4フィードバック制御手段Gと、前記第4
フィードバック制御手段Gによる空燃比の変化により、
空燃比が前記第2目標リーン空燃比よりリーンとなった
場合には、所定の機関安定度が得られるように、空燃比
を前記第2目標リーン空燃比に固定して点火時期を変化
させる第5フィードバック制御手段Hと、を含んで構成
した。According to the third aspect of the present invention, as shown in FIG. 2, the engine stability detecting means A for detecting the engine stability is provided, and within a predetermined time after engine start within a predetermined engine stability limit, In the control device B for the internal combustion engine, which is designed to make the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture lean, when the current air-fuel ratio is richer than the first target lean air-fuel ratio, a predetermined engine stability is obtained. A third feedback control means F for fixing the ignition timing to a predetermined ignition timing to change the air-fuel ratio, and a change in the air-fuel ratio by the third feedback control means F causes the air-fuel ratio to become the first target lean air-fuel ratio. , And the second target lean air-fuel ratio which is set to the lean side, the control amount of the air-fuel ratio and the ignition timing are simultaneously adjusted so that a predetermined engine stability is obtained. 4th change And Dobakku control unit G, the fourth
By the change of the air-fuel ratio by the feedback control means G,
When the air-fuel ratio becomes leaner than the second target lean air-fuel ratio, the ignition timing is changed by fixing the air-fuel ratio to the second target lean air-fuel ratio so that a predetermined engine stability is obtained. And 5 feedback control means H.
【0009】請求項4に記載の発明では、図2に破線で
示すように、前記第4フィードバック制御手段Fが、所
定値以上に点火時期を進めても、所定の機関安定度が得
られない場合に、前記第4フィードバック制御手段Fに
よる空燃比と点火時期のフィードバック制御を停止し
て、所定の機関安定度が得られるように空燃比を変化さ
せる第7フィードバック制御手段Iを備えるようにし
た。According to the fourth aspect of the present invention, as shown by the broken line in FIG. 2, even if the fourth feedback control means F advances the ignition timing beyond a predetermined value, a predetermined engine stability cannot be obtained. In this case, the seventh feedback control means I for stopping the feedback control of the air-fuel ratio and the ignition timing by the fourth feedback control means F and changing the air-fuel ratio so as to obtain a predetermined engine stability is provided. .
【0010】請求項5に記載の発明では、前記第5フィ
ードバック制御手段Gが、所定値以上に点火時期を進め
ても、所定の機関安定度が得られない場合に、前記第5
フィードバック制御手段Gによる点火時期のみのフィー
ドバック制御を停止して、所定の機関安定度が得られる
ように少なくとも空燃比を変化させる第8フィードバッ
ク制御手段Jを備えるようにした。In a fifth aspect of the invention, when the fifth feedback control means G cannot advance a predetermined engine stability even if the ignition timing is advanced to a predetermined value or more, the fifth feedback control means G is used.
Eighth feedback control means J is provided which stops feedback control of only the ignition timing by the feedback control means G and changes at least the air-fuel ratio so as to obtain a predetermined engine stability.
【0011】[0011]
【作用】上記の構成を備える請求項1に記載の発明は、
機関始動後所定時間内において、所定の機関安定限度内
で、機関個体差や運転条件のバラツキ等を排除しつつ機
関吸入混合気の空燃比を最大限リーン化する場合に、現
在の空燃比が所定のリーン空燃比よりリッチな場合に
は、第1フィードバック制御手段によって、所定の点火
時期に点火時期を固定して、空燃比のみを変化させて所
定の機関安定度を得るようにする一方で、前記第1フィ
ードバック制御手段による空燃比の変化により、空燃比
が前記所定のリーン空燃比よりリーンとなった場合で
も、所定の機関安定度が得られない場合は、第2フィー
ドバック制御手段によって、空燃比を前記所定のリーン
空燃比に固定して点火時期を変化させて、所定の機関安
定度を得るようにする。従って、従来のように、機関安
定限界ギリギリのところで点火時期と空燃比とを同時に
変化させることによるハンチング等を招くことなく、良
好に、機関個体差や運転条件のバラツキ等を排除しつ
つ、触媒の早期活性化と排気有害成分の排出低減とを図
ることができるようになる。The invention according to claim 1 having the above-mentioned structure,
When the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture is made lean to the maximum within the predetermined time after engine start within the predetermined engine stability limit, while eliminating variations in engine individual differences and operating conditions, the current air-fuel ratio is When the air-fuel ratio is richer than the predetermined lean air-fuel ratio, the first feedback control means fixes the ignition timing to the predetermined ignition timing and changes only the air-fuel ratio to obtain the predetermined engine stability. If the predetermined engine stability cannot be obtained even when the air-fuel ratio becomes leaner than the predetermined lean air-fuel ratio due to the change in the air-fuel ratio by the first feedback control means, the second feedback control means The air-fuel ratio is fixed to the predetermined lean air-fuel ratio and the ignition timing is changed to obtain a predetermined engine stability. Therefore, unlike the conventional case, the catalyst can be satisfactorily eliminated while avoiding hunting or the like caused by simultaneously changing the ignition timing and the air-fuel ratio at the limit of the engine stability limit, while eliminating the engine individual difference and the variation in the operating conditions. The early activation of the exhaust gas and the reduction of the emission of harmful components of the exhaust gas can be achieved.
【0012】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、第2フィードバック制御手段により
所定の機関安定度が得られていた場合で、その後、大気
条件やその他の要因(例えば、燃料温度や比重の変化
等)により、機関安定限界が変化して、点火時期を必要
以上に(例えば、MBTから大きく外れて燃費、運転
性、排気特性が悪化する程)進角させる必要が生じた場
合には、点火時期を所定値に固定して空燃比をリッチ側
へ補正するようにした。従って、MBTから大きく外れ
て燃費、運転性、排気特性が極度に悪化するようなこと
を確実に防止することができる。According to a second aspect of the invention, in the case of the first aspect of the invention, when a predetermined engine stability is obtained by the second feedback control means, thereafter, atmospheric conditions and other factors (for example, The engine stability limit changes due to changes in fuel temperature and specific gravity, etc., and it is necessary to advance the ignition timing more than necessary (for example, to the extent that it greatly deviates from MBT and fuel consumption, drivability, and exhaust characteristics deteriorate). When it occurs, the ignition timing is fixed to a predetermined value and the air-fuel ratio is corrected to the rich side. Therefore, it is possible to reliably prevent the fuel efficiency, drivability, and exhaust characteristics from being greatly deviated from the MBT and being extremely deteriorated.
【0013】請求項3に記載の発明では、機関始動後所
定時間内において、所定の機関安定限度内で、機関個体
差や運転条件のバラツキ等を排除しつつ機関吸入混合気
の空燃比を最大限リーン化する場合に、現在の空燃比が
第1目標リーン空燃比よりリッチな場合には、第3フィ
ードバック制御手段によって、所定の点火時期に点火時
期を固定して、空燃比のみを変化させて所定の機関安定
度を得るようにする一方で、このフィードバック制御に
よっては、所定の機関安定度が得られない場合は、第4
フィードバック制御手段によって、第2目標リーン空燃
比になるまで、空燃比と、点火時期とを同時に変化させ
て、所定の機関安定度が得られるようにし、更に、当該
フィードバック制御によっても、所定の機関安定度が得
られない場合には、第5フィードバック制御手段によっ
て、空燃比を第2目標リーン空燃比に固定して、点火時
期のみを変化させて、所望の機関安定度を得るようにす
る。従って、従来のように、機関安定限界ギリギリのと
ころで点火時期と空燃比とを同時に変化させることによ
る制御ハンチングを招くことなく、良好に、機関個体差
間や運転条件のバラツキ等を排除しつつ、触媒の早期活
性化と排気有害成分の排出低減とを図ることができるよ
うになる。According to the third aspect of the present invention, within a predetermined time after the engine is started, within a predetermined engine stability limit, the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture is maximized while eliminating differences in individual engines and variations in operating conditions. If the present lean air-fuel ratio is richer than the first target lean air-fuel ratio in the case of the lean limit, the third feedback control means fixes the ignition timing to a predetermined ignition timing and changes only the air-fuel ratio. While the predetermined engine stability is not obtained by this feedback control while the predetermined engine stability is obtained by the fourth control.
The air-fuel ratio and the ignition timing are simultaneously changed by the feedback control means until the second target lean air-fuel ratio is reached, so that a predetermined engine stability is obtained, and further, by the feedback control, the predetermined engine is also achieved. When the stability cannot be obtained, the fifth feedback control means fixes the air-fuel ratio to the second target lean air-fuel ratio and changes only the ignition timing to obtain the desired engine stability. Therefore, as in the conventional case, without causing control hunting by simultaneously changing the ignition timing and the air-fuel ratio at the engine stability limit, it is possible to satisfactorily eliminate variations between engine individual differences and operating conditions, etc., It becomes possible to early activate the catalyst and reduce the emission of harmful components in the exhaust gas.
【0014】また、第4フィードバック制御手段によっ
て、空燃比と、点火時期と、を同時に変化させてもハン
チング等が生じない領域においては、空燃比と、点火時
期と、を同時に変化させることができるので、請求項1
に記載の発明に比べて、より迅速に、機関安定を所定の
安定限度内に収束させることが可能となると共に、リー
ン化による排気有害成分の低減と排気酸素濃度の増大
と、点火時期の遅角による排気温度の増大と、を同時に
図ることができ、以って、より効果的に排気有害成分の
排出量低減と三元触媒の早期活性化とを図ることができ
るようになる。Further, the fourth feedback control means makes it possible to change the air-fuel ratio and the ignition timing at the same time in a region where hunting or the like does not occur even if the air-fuel ratio and the ignition timing are changed at the same time. Therefore, claim 1
As compared with the invention described in (1), it becomes possible to converge the engine stability within a predetermined stability limit more quickly, reduce exhaust harmful components by increasing leanness, increase exhaust oxygen concentration, and delay ignition timing. It is possible to increase the exhaust temperature due to the corners at the same time, so that it is possible to more effectively reduce the emission amount of exhaust harmful components and quickly activate the three-way catalyst.
【0015】請求項4に記載の発明では、請求項3に記
載の発明において、第4フィードバック制御手段により
所定の機関安定度が得られていた場合で、その後、大気
条件やその他の要因(例えば、燃料温度や比重の変化
等)により、機関安定限界が変化して、点火時期を必要
以上に(例えば、MBTから大きく外れて燃費、運転
性、排気特性が悪化する程)進角させる必要が生じた場
合には、点火時期を所定値に固定して空燃比をリッチ側
へ補正するようにした。従って、MBTから大きく外れ
て燃費、運転性、排気特性が極度に悪化するようなこと
を確実に防止することができる。According to the invention described in claim 4, in the invention described in claim 3, when the predetermined engine stability is obtained by the fourth feedback control means, thereafter, atmospheric conditions and other factors (for example, The engine stability limit changes due to changes in fuel temperature and specific gravity, etc., and it is necessary to advance the ignition timing more than necessary (for example, to the extent that it greatly deviates from MBT and fuel consumption, drivability, and exhaust characteristics deteriorate). When it occurs, the ignition timing is fixed to a predetermined value and the air-fuel ratio is corrected to the rich side. Therefore, it is possible to reliably prevent the fuel efficiency, drivability, and exhaust characteristics from being greatly deviated from the MBT and being extremely deteriorated.
【0016】請求項5に記載の発明では、請求項3(或
いは請求項4)に記載の発明において、第5フィードバ
ック制御手段により所定の機関安定度が得られていた場
合で、その後、大気条件やその他の要因(例えば、燃料
温度や比重の変化等)により、機関安定限界が変化し
て、点火時期を必要以上に(例えば、MBTから大きく
外れて燃費、運転性、排気特性が悪化する程)進角させ
る必要が生じた場合には、点火時期を所定値に固定して
空燃比をリッチ側へ補正するようにした。従って、MB
Tから大きく外れて燃費、運転性、排気特性が極度に悪
化するようなことを確に防止することができる。According to the invention described in claim 5, in the invention described in claim 3 (or claim 4), when the predetermined engine stability is obtained by the fifth feedback control means, the atmospheric condition is then satisfied. And other factors (for example, changes in fuel temperature and specific gravity) change the engine stability limit, and the ignition timing is unnecessarily increased (for example, the fuel efficiency, drivability, and exhaust characteristics deteriorate as the MBT largely deviates. ) When it becomes necessary to advance the ignition timing, the ignition timing is fixed to a predetermined value and the air-fuel ratio is corrected to the rich side. Therefore, MB
It is possible to reliably prevent the fuel efficiency, drivability, and exhaust characteristics from deviating significantly from T and being extremely deteriorated.
【0017】[0017]
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。本発明の第1の実施例を示す図3において、機
関1の吸気通路2にはエアクリーナを介して吸入される
吸気の吸入空気流量Qを検出するエアフローメータ3及
びアクセルペダルと連動して吸入空気流量Qを制御する
絞り弁4が設けられている。前記絞り弁4下流のマニホ
ールド部分5には、気筒毎に、吸気弁(図示せず)に向
けて燃料を噴射供給するように配設された電磁式の燃料
噴射弁6が設けられる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 3 showing the first embodiment of the present invention, an intake air is interlocked with an air flow meter 3 for detecting an intake air flow rate Q of intake air sucked through an air cleaner in an intake passage 2 of an engine 1 and an accelerator pedal. A throttle valve 4 for controlling the flow rate Q is provided. An electromagnetic fuel injection valve 6 arranged to inject and supply fuel toward an intake valve (not shown) is provided for each cylinder in a manifold portion 5 downstream of the throttle valve 4.
【0018】この燃料噴射弁6は、後述するコントロー
ルユニット50からの噴射パルス信号によって開弁駆動さ
れ、図示しない燃料ポンプから圧送されてプレッシャレ
ギュレータにより所定圧力に制御された燃料を所定量噴
射供給する。なお、燃焼室に吸入された混合気は、各気
筒の燃焼室に臨んで設けられた点火栓7により、コント
ロールユニット50により設定される点火タイミングで点
火され、燃焼されるようになっている。The fuel injection valve 6 is opened and driven by an injection pulse signal from a control unit 50, which will be described later. The fuel injection valve 6 is pressure-fed by a fuel pump (not shown) and a predetermined amount of fuel controlled by a pressure regulator is injected and supplied. . The air-fuel mixture sucked into the combustion chamber is ignited and burned by the ignition plug 7 provided facing the combustion chamber of each cylinder at an ignition timing set by the control unit 50.
【0019】また、各気筒の筒内圧(燃焼圧)を検出す
る燃焼圧センサ8が設けられており、当該燃焼圧センサ
8からの燃焼圧信号は、コントロールユニット50へ入力
され、コントロールユニット50では、当該燃焼圧信号に
基づいて、各気筒の燃焼変動等を検出し、機関の安定度
を検出できるようになっている。なお、本実施例では、
燃焼圧センサ8を点火栓7の座金部に埋め込んだ所謂座
金型燃焼圧センサを用いるようにしているが、勿論、点
火栓7とは別個に、燃焼圧センサを各気筒の燃焼室に臨
ませて設けるようにしてもよい。Further, a combustion pressure sensor 8 for detecting the in-cylinder pressure (combustion pressure) of each cylinder is provided, and the combustion pressure signal from the combustion pressure sensor 8 is input to the control unit 50, and the control unit 50 Based on the combustion pressure signal, it is possible to detect the combustion fluctuation of each cylinder and the like to detect the stability of the engine. In this example,
A so-called washer-type combustion pressure sensor in which the combustion pressure sensor 8 is embedded in the washer portion of the spark plug 7 is used, but of course, the combustion pressure sensor faces the combustion chamber of each cylinder separately from the spark plug 7. You may provide it.
【0020】そして、機関1の排気通路9には、マニホ
ールド集合部に排気中の酸素濃度を検出することによっ
て吸入混合気の空燃比を検出する酸素センサ10が設けら
れ、その下流側に理論空燃比近傍で最大に排気中のC
O,HCの酸化作用、NOX の還元作用を発揮して、排
気を浄化する排気浄化触媒としての三元触媒11が設けら
れる。In the exhaust passage 9 of the engine 1, an oxygen sensor 10 for detecting the air-fuel ratio of the intake air-fuel mixture by detecting the oxygen concentration in the exhaust gas is provided in the manifold collecting portion, and the theoretical sensor 10 is provided downstream of the oxygen sensor 10. Maximum C in the exhaust near the fuel ratio
O, oxidation of HC, and exhibit the reducing action of NO X, is provided a three-way catalyst 11 as an exhaust gas purifying catalyst for purifying exhaust.
【0021】なお、この酸素センサ10は、排気中の酸素
濃度に応じた電圧を出力し、この電圧と、予め定めたス
ライスレベルSL(例えば、理論空燃比相当)と、を比
較することで、空燃比のリッチ・リーン判定を行うこと
ができるようになっている。ところで、コントロールユ
ニット50は、CPU,ROM,RAM,A/D変換器及
び入出力インタフェイス等を含んで構成されるマイクロ
コンピュータからなり、各種センサからの入力信号を受
け、後述するような各種制御を行うようになっている。
つまり、本実施例において、本発明の第1〜第8フィー
ドバック制御手段としての機能は、コントロールユニッ
ト50がソフト的に備えている。The oxygen sensor 10 outputs a voltage according to the oxygen concentration in the exhaust gas and compares this voltage with a predetermined slice level SL (for example, equivalent to the theoretical air-fuel ratio), A rich / lean determination of the air-fuel ratio can be performed. By the way, the control unit 50 is composed of a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, an input / output interface, and the like, receives input signals from various sensors, and performs various controls as described later. Is supposed to do.
That is, in this embodiment, the function as the first to eighth feedback control means of the present invention is provided by the control unit 50 as software.
【0022】前記各種センサとしては、前述の燃焼圧セ
ンサ8、酸素センサ10、エアフローメータ3があり、他
に、機関1のクランク軸或いはカム軸には、クランク角
センサ13が設けられており、該クランク角センサ12から
機関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一
定時間カウントして、または、クランク基準角信号の周
期を計測して機関回転速度Neを検出するようになって
いる。The various sensors include the combustion pressure sensor 8, the oxygen sensor 10 and the air flow meter 3 described above, and the crank angle sensor 13 is provided on the crank shaft or the cam shaft of the engine 1. The engine rotation speed Ne is detected by counting the crank unit angle signal output from the crank angle sensor 12 in synchronization with the engine rotation for a certain period of time or measuring the cycle of the crank reference angle signal. .
【0023】なお、機関1の冷却ジャケットに臨んで水
温センサ13が設けられており、冷却水温Twを検出でき
るようになっている。以下に、コントロールユニット50
が行う燃料噴射量の演算ルーチンについて、図4のフロ
ーチャートに従って説明する。ステップ(図では、Sと
記してある。以下、同様)1では、エアフローメータ3
からの電圧信号から求められる吸入空気流量Qと、クラ
ンク角センサ12からの信号から求められる機関回転速度
Neと、から基本燃料噴射パルス幅(燃料噴射量に相
当)Tp=k×Q/Ne(kは定数)を演算する。A water temperature sensor 13 is provided facing the cooling jacket of the engine 1 so that the cooling water temperature Tw can be detected. Below, control unit 50
The calculation routine of the fuel injection amount performed by the above will be described with reference to the flowchart of FIG. In step (indicated as S in the figure. The same applies hereinafter) 1, the air flow meter 3 is used.
From the intake air flow rate Q obtained from the voltage signal from the engine and the engine speed Ne obtained from the signal from the crank angle sensor 12, from the basic fuel injection pulse width (corresponding to the fuel injection amount) Tp = k × Q / Ne ( k is a constant).
【0024】ステップ2では、高負荷・高回転域での増
量補正のための空燃比補正係数(K MR+KTMR )や、低
水温時に強制的にリッチ側に補正する水温補正係数(K
w)や、始動及び始動後増量補正係数(Kas)等から、
各種補正係数COEF(1+KMR+KTMR +Kw+Kas
+・・・)を設定する。ステップ3では、酸素センサ10
のリッチ・リーン反転信号に基づいて行われる空燃比フ
ィードバック制御において設定された空燃比フィードバ
ック補正係数αを読み込む。In step 2, increase in high load / high speed range
Air-fuel ratio correction coefficient (K MR+ KTMR), Low
Water temperature correction coefficient (K
w), starting and post-starting amount increase correction coefficient (Kas),
Various correction factors COEF (1 + KMR+ KTMR+ Kw + Kas
+ ...) is set. In step 3, the oxygen sensor 10
Of the air-fuel ratio based on the rich / lean inversion signal of
Air-fuel ratio feed-back set in feedback control
The clock correction coefficient α is read.
【0025】上記の空燃比フィードバック補正係数α
は、燃料噴射弁6の製品誤差等を補正すべく、所定の場
合(例えば、リーン化制御時、始動時、酸素センサの活
性化前、高負荷時、加・減速時等)を除いて、酸素セン
サ10のリッチ・リーン反転出力に基づいて比例積分(P
I)制御により増減されるもので、これにより燃焼用混
合気の空燃比を目標空燃比(理論空燃比)近傍にフィー
ドバック制御するようになっている。なお、リーン化制
御中は、前回運転時の空燃比フィードバック補正係数α
の平均値をαとしてクランプして、燃料噴射弁6の製品
誤差等を排除した状態でリーン化制御を行うようにする
が、所謂空燃比フィードバック補正係数αの学習機能を
有していれば、所謂学習値Kを後述のTIに乗じて、α
を所定の値(例えば、1.0 )にクランプしてもよい。ま
た、学習機能を有していない場合でも、適宜の値に(例
えば、1.0 )にクランプして構わない。The above air-fuel ratio feedback correction coefficient α
In order to correct the product error of the fuel injection valve 6, etc., except in a predetermined case (for example, during lean control, at startup, before activation of oxygen sensor, at high load, at acceleration / deceleration, etc.), Based on the rich / lean inversion output of the oxygen sensor 10, proportional integral (P
I) The amount is increased / decreased by the control, whereby the air-fuel ratio of the air-fuel mixture for combustion is feedback-controlled near the target air-fuel ratio (theoretical air-fuel ratio). During the lean control, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α during the previous operation is
The average value of C is clamped as α, and the lean control is performed in a state where the product error of the fuel injection valve 6 is eliminated. However, if the learning function of the so-called air-fuel ratio feedback correction coefficient α is provided, The so-called learning value K is multiplied by TI described later to obtain α
May be clamped to a predetermined value (eg 1.0). Even if the learning function is not provided, the value may be clamped to an appropriate value (for example, 1.0).
【0026】ステップ4では、運転状態(例えば回転速
度Ne、負荷Tp、水温等)から定まるリーン化目標値
Cを、テーブル検索等して求める。なお、リーン化制御
中でないときは、当該Cは0に設定される。ステップ5
では、バッテリ電圧低下による噴射弁6の開弁時間補正
のための電圧補正分TSを設定する。In step 4, the lean target value C determined from the operating state (eg, the rotation speed Ne, the load Tp, the water temperature, etc.) is obtained by searching a table or the like. When the lean control is not being performed, the C is set to 0. Step 5
Then, the voltage correction amount TS for correcting the valve opening time of the injection valve 6 due to the battery voltage drop is set.
【0027】ステップ6では、最終的な有効燃料噴射パ
ルス幅TI=Tp×(COEF−〔C+A〕)×α+T
sを演算する。なお、上記Aは、後述するように、リー
ン化制御中の燃焼変動(機関安定度)を所定範囲内に収
めるためのフィードバック制御において増減されるリー
ン補正係数である。従って、リーン化制御中でないとき
は、当該Aは0に設定されることになる。In step 6, the final effective fuel injection pulse width TI = Tp * (COEF- [C + A]) * α + T
Calculate s. The A is a lean correction coefficient that is increased or decreased in the feedback control for keeping the combustion fluctuation (engine stability) during the lean control within a predetermined range, as described later. Therefore, when the lean control is not being performed, the A is set to 0.
【0028】ステップ7では、有効燃料噴射パルス幅T
Iを駆動パルス信号として燃料噴射弁6に送り、燃料噴
射を行う。次に、コントロールユニット50が行うリーン
化制御中の点火時期の設定ルーチンについて、図5のフ
ローチャートに従って説明する。In step 7, the effective fuel injection pulse width T
I is sent to the fuel injection valve 6 as a drive pulse signal to perform fuel injection. Next, a routine for setting the ignition timing during the lean control performed by the control unit 50 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0029】ステップ11では、機関回転速度(Ne)と
機関負荷(例えば、Tp)とから定まるリーン化制御中
の基本点火時期(Tbase)を、テーブル等を参照して設
定する。なお、この基本点火時期(Tbase)は、空燃比
変化に対して機関安定限界まで余裕のある値(進角側)
に設定されている。ステップ12では、冷却水温Tw等に
応じて点火時期を補正するための点火時期補正量(Tad
j)を設定する。In step 11, the basic ignition timing (Tbase) during lean control, which is determined from the engine speed (Ne) and the engine load (for example, Tp), is set by referring to a table or the like. The basic ignition timing (Tbase) is a value (advance side) with a margin up to the engine stability limit with respect to changes in the air-fuel ratio.
Is set to. In step 12, the ignition timing correction amount (Tad) for correcting the ignition timing in accordance with the cooling water temperature Tw, etc.
Set j).
【0030】ステップ13では、後述の図6(或いは図
7)のフローチャートによる行われるリーン化制御中の
機関安定度を所定範囲内に収めるためのフィードバック
制御において設定される点火時期補正量(FBADV)
を読み込む。ステップ14では、点火時期(Tign )を、
以下のようにして定める。
Tign = Tbase+Tadj −FBADV
つまり、後述の図6(或いは図7)のフローチャートが
実行されると、徐々にFBADVにより点火時期が変化
され、これによって所定の機関安定度が得られる点火時
期に収束させるようになっている。In step 13, the ignition timing correction amount (FBADV) set in the feedback control for keeping the engine stability during the lean control performed within the predetermined range according to the flowchart of FIG. 6 (or FIG. 7) described later.
Read. In step 14, the ignition timing (Tign)
Determined as follows. Tign = Tbase + Tadj-FBADV That is, when the later-described flowchart of FIG. 6 (or FIG. 7) is executed, the ignition timing is gradually changed by the FBADV so that the ignition timing can be converged to a predetermined engine stability. It has become.
【0031】ステップ15では、当該点火時期Tign を、
点火信号として図示しないパワートランジスタに送り、
点火栓7による点火を行う。つづけて、リーン化制御中
に機関安定度が所定範囲内になるように、コントロール
ユニット50により行われるフィードバック制御につい
て、図8を参照しつつ図6のフローチャートに従って説
明する。In step 15, the ignition timing Tign is set to
Send it to a power transistor (not shown) as an ignition signal,
Ignition is performed by the spark plug 7. Next, the feedback control performed by the control unit 50 so that the engine stability is within the predetermined range during the lean control will be described with reference to the flowchart of FIG. 6 with reference to FIG. 8.
【0032】ステップ21では、リーン化制御中の当該フ
ィードバック制御の許可条件が成立しているか否を判断
する。当該判断は、始動後所定時間経過後(例えば、始
動及び始動後増量制御終了後)に、冷却水温Twが所定
範囲内にあること等に基づいて行われる。これは、冷却
水温Twが所定値以下(極低温時等)では、リーン化す
ると失火やストールが発生し易く安定した機関運転を確
保できない場合があるため、ストイキ或いはリッチ側に
空燃比を制御して、リーン化制御は行わないようにする
必要があるためである。また、冷却水温Twが比較的高
い再始動時等は、三元触媒11が活性化し易い状態にある
ので、リーン化制御を行わなくても、再始動後直ちに酸
素センサ10の信号に基づく理論空燃比近傍への空燃比フ
ィードバック制御によって排気の浄化が十分に行えるか
らである。In step 21, it is determined whether or not the permission condition for the feedback control during lean control is satisfied. The determination is made based on that the cooling water temperature Tw is within a predetermined range after a predetermined time has elapsed after the start (for example, after the start and the post-start increase control). This is because when the cooling water temperature Tw is a predetermined value or less (at an extremely low temperature, etc.), if the engine is made lean, misfires and stalls are likely to occur and stable engine operation may not be secured, so the air-fuel ratio is controlled to the stoichiometric or rich side. Therefore, it is necessary to prevent lean control. Further, at the time of restarting when the cooling water temperature Tw is relatively high, the three-way catalyst 11 is in a state of being easily activated. Therefore, even if the lean control is not performed, the theoretical space based on the signal of the oxygen sensor 10 is immediately obtained after restarting. This is because the exhaust gas can be sufficiently purified by the air-fuel ratio feedback control to the vicinity of the fuel ratio.
【0033】従って、YESであればステップ22へ進
み、NOであればステップ33、ステップ34へ進み、リー
ン補正係数(A)と、点火時期補正量(FBADV)を
0にセットして、本フローを終了する。ステップ22で
は、現在の機関安定度(燃焼安定度)(B)を検出す
る。当該安定度(B)の検出は、燃焼圧センサ10の燃焼
圧信号の変動量或いは図示平均有効圧の変動量等から求
めることができる。なお、検出精度は低下するが、コス
ト低減のためには、機関の回転変動等に基づいて、機関
安定度(B)を検出する構成としてもよい。当該ステッ
プ22が、機関安定度検出手段を構成している。Therefore, if YES, the routine proceeds to step 22, and if NO, the routine proceeds to steps 33 and 34, where the lean correction coefficient (A) and the ignition timing correction amount (FBADV) are set to 0, and this flow is completed. To finish. In step 22, the present engine stability (combustion stability) (B) is detected. The stability (B) can be detected from the fluctuation amount of the combustion pressure signal of the combustion pressure sensor 10 or the fluctuation amount of the indicated mean effective pressure. Although the detection accuracy is reduced, the engine stability (B) may be detected based on the engine rotation fluctuation or the like for cost reduction. The step 22 constitutes engine stability detection means.
【0034】ステップ23では、現在の機関安定度(B)
が、所定範囲内 (B1 ≦B≦B2 )にあるか否かを判断
する。YESであれば、現在の空燃比(即ち、燃料噴射
パルス幅TI)と点火時期(Tign )とで良好にリーン
化できた状態で、機関1は運転できていると判断し、本
フローを終了する。NOであれば、所望の機関安定度が
得られる範囲で、機関個体差等のバラツキを排除して良
好に三元触媒11の早期活性化と排気有害成分の低減とを
図るため、リーン化或いは点火時期遅角を行うべく、ス
テップ24以降へ進む。In step 23, the current engine stability (B)
Is within a predetermined range (B 1 ≦ B ≦ B 2 ). If YES, it is determined that the engine 1 can be operated in a state where the current air-fuel ratio (that is, the fuel injection pulse width TI) and the ignition timing (Tign) have been successfully made lean, and this flow ends. To do. If NO, within a range where desired engine stability is obtained, variations such as individual engine differences are eliminated, and early activation of the three-way catalyst 11 and reduction of exhaust harmful components are satisfactorily achieved. To retard the ignition timing, proceed to step 24 and thereafter.
【0035】ステップ24では、リーン化目標値(C)
と、現在当該フィードバック制御において設定されてい
るリーン補正係数(A)と、の合計値(C+A)が、所
定値以下(C+A≦A1 )であるか否かを判断する。当
該所定値(A1 ;図8,10参照)は、機関運転状態毎に
設定する値で、図10に示すように、これ以上リーン化を
進めても排気性能への影響度合いが小さく、かつ空燃比
変化量(Δλ)に対する機関安定化のための要求点火時
期変化量(ΔT)が大きくならない領域内の値に設定さ
れている。なお、リーン化目標値(C)は、所定値(A
1 )に対して余裕をもった値に設定されている。また、
リーン補正係数(A)は、リーン化目標値(C)と所定
値(A1 )との差に対して十分小さな値に設定されてい
る。In step 24, the lean target value (C)
Then, it is determined whether the total value (C + A) of the lean correction coefficient (A) currently set in the feedback control is less than or equal to a predetermined value (C + A ≦ A 1 ). The predetermined value (A 1 ; see FIGS. 8 and 10) is a value set for each engine operating state, and as shown in FIG. 10, even if leaning is further advanced, the degree of influence on exhaust performance is small, and The required ignition timing change amount (ΔT) for engine stabilization with respect to the air-fuel ratio change amount (Δλ) is set to a value within a region where it does not increase. The lean target value (C) is a predetermined value (A
It is set to a value with a margin for 1 ). Also,
The lean correction coefficient (A) is set to a value that is sufficiently small with respect to the difference between the lean target value (C) and the predetermined value (A 1 ).
【0036】YESであれば、ステップ25へ進む。この
場合は、点火時期を変化させて機関安定度を所定範囲内
に維持するフィードバック制御は行わない。即ち、点火
時期(Tign )を初期値にクランプした状態において、
空燃比側(即ち、燃料噴射パルス幅TI)を徐々に変化
させて、所望の機関安定限度内で、最も排気有害成分の
排出量を低減できる空燃比に設定する領域(図8参
照)における制御を行うことになる。なお、基本点火時
期(Tbase)を、空燃比変化に対して機関安定限界まで
余裕のある値(進角側)にクランプしているので、点火
時期は、機関安定限界まで余裕のある値(進角側)にク
ランプされることになる。If YES, the process proceeds to step 25. In this case, the feedback control for changing the ignition timing to maintain the engine stability within the predetermined range is not performed. That is, in the state where the ignition timing (Tign) is clamped to the initial value,
Control in a region (see FIG. 8) in which the air-fuel ratio side (that is, the fuel injection pulse width TI) is gradually changed to set the air-fuel ratio that can reduce the emission amount of exhaust harmful components most within the desired engine stability limit. Will be done. Since the basic ignition timing (Tbase) is clamped to a value (advance side) that has a margin up to the engine stability limit with respect to the change in the air-fuel ratio, the ignition timing has a value (advancement) that has a margin up to the engine stability limit. It will be clamped to the corner side).
【0037】一方、NOであれば、ステップ28へ進む。
この場合は、TIの演算に用いる合計値(C+A)を、
所定値(A1 )にクランプした状態で、点火時期側で所
望の機関安定度が得られるようにフィードバック制御を
行うことになる。つまり、これ以上リーン化しても排気
性能低減効果が少なく、かつ空燃比変化量(Δλ)に対
する機関安定化のための要求点火時期変化量(ΔT)が
大きくならない領域内の所定値(A1 )に空燃比をクラ
ンプして、点火時期側を徐々に変化させて、所望の機関
安定限度内で、最も排気温度を上昇させることができる
点火時期に設定する領域における制御を行うことにな
る。On the other hand, if NO, the process proceeds to step 28.
In this case, the total value (C + A) used for the calculation of TI is
Feedback control is performed so that a desired engine stability is obtained on the ignition timing side in a state where the engine is clamped to a predetermined value (A 1 ). That is, a predetermined value (A 1 ) within a region in which the effect of reducing the exhaust performance is small even if it is made leaner and the required ignition timing change amount (ΔT) for engine stabilization with respect to the air-fuel ratio change amount (Δλ) does not increase. Then, the air-fuel ratio is clamped, the ignition timing side is gradually changed, and control is performed in a region where the ignition timing is set so that the exhaust gas temperature can be raised most within the desired engine stability limit.
【0038】以下、詳細に説明すると、ステップ25で
は、現在の機関安定度(B)が、上限値B2 以下(B≦
B2 )であるか否を判断する。YESであれば、まだ機
関安定度に余裕があり、更にリーン化可能であると判断
して、リーン化を進めるべく、ステップ26へ進む。一
方、NOであれば、既にリーン化し過ぎて安定度を悪化
させていると判断して、ステップ27へ進む。More specifically, in step 25, the current engine stability (B) is below the upper limit value B 2 (B ≦
B 2 ) is determined. If YES, it is judged that the engine stability still has a margin and can be made leaner, and the routine proceeds to step 26 to proceed to leaner. On the other hand, if NO, it is determined that the stability has deteriorated due to excessive leaning, and the process proceeds to step 27.
【0039】ステップ26では、リーン化を押し進めるべ
く、現在のリーン補正係数(A)に所定量(IA)だけ
加えて、新たなリーン補正係数(A=A+IA)を設定
する。これにより、図4のフローチャートで求まる有効
燃料噴射パルス幅TIが減少され、空燃比はよりリーン
側に補正されることになる。従って、図10に示すよう
に、排気有害成分の排出量が低減されることになる。In step 26, a new lean correction coefficient (A = A + IA) is set by adding a predetermined amount (IA) to the current lean correction coefficient (A) in order to further promote leaning. As a result, the effective fuel injection pulse width TI obtained in the flowchart of FIG. 4 is reduced, and the air-fuel ratio is corrected to the lean side. Therefore, as shown in FIG. 10, the emission amount of exhaust harmful components is reduced.
【0040】一方、ステップ27では、リーン化し過ぎて
いるので、所定量(IA)だけ、現在のリーン補正係数
(A)から差し引いて、新たなリーン補正係数(A=A
−IA)を設定する。これにより、図4のフローチャー
トで求まる有効燃料噴射パルス幅TIが増大され、空燃
比はリッチ側に補正されることになる。従って、機関安
定度は回復方向へ向かうことになる。On the other hand, at step 27, the lean correction is performed too much, so a predetermined amount (IA) is subtracted from the current lean correction coefficient (A) to obtain a new lean correction coefficient (A = A).
-IA) is set. As a result, the effective fuel injection pulse width TI found in the flowchart of FIG. 4 is increased and the air-fuel ratio is corrected to the rich side. Therefore, the engine stability will be in the recovery direction.
【0041】つまり、ステップ26,27によって、点火時
期をクランプした状態において、機関安定限度内で、最
も空燃比をリーン化できることになる(図8の領域に
おける制御)。なお、この場合は、点火時期を初期値に
クランプして(空燃比をリーン化しても機関安定限界ま
で余裕がある点火時期にクランプした状態で)、所望の
機関安定限界に収まるように空燃比のみを変化させて、
空燃比のリーン化による酸素濃度増大に伴う触媒の酸化
反応活性化による触媒の早期活性化と、リーン燃焼によ
り未燃燃料の排出量自体を低減させるようにしている。
つまり、従来のように、機関安定限界ギリギリのところ
で点火時期と空燃比とを同時に変化させることによるハ
ンチング等を招くことなく、良好に、機関個体差や運転
条件のバラツキ等を排除しつつ、最大に触媒の早期活性
化と排気有害成分の低減を図るようにしている。In other words, the steps 26 and 27 enable the leanest air-fuel ratio within the engine stability limit in the state where the ignition timing is clamped (control in the region of FIG. 8). In this case, the ignition timing is clamped to the initial value (while the air-fuel ratio is lean, and the engine is stable enough to reach the engine stability limit) so that the air-fuel ratio falls within the desired engine stability limit. Changing only
The catalyst is activated early by activating the oxidation reaction of the catalyst with the increase in oxygen concentration due to the lean air-fuel ratio, and the amount of unburned fuel itself is reduced by lean combustion.
In other words, unlike the conventional case, without causing hunting or the like by simultaneously changing the ignition timing and the air-fuel ratio at the limit of the engine stability limit, it is possible to satisfactorily eliminate the engine individual difference and the variation in the operating conditions, while maximizing the maximum. In addition, we are trying to activate the catalyst early and reduce harmful components of exhaust gas.
【0042】このようなフローを繰り返して、ステップ
23で機関安定度(B)が所定範囲内に収まったところ
で、本フローが終了される。上記のステップ23〜27等
が、本発明にかかる第1フィードバック制御手段に相当
する。ところで、ステップ26を繰り返すことによって、
ステップ24において、前記合計値(C+A)が、所定値
(A1 )を越えた場合には、これ以上リーン化しても、
排気有害成分の排出量低減が少なく(図10参照)、また
空燃比変化量(Δλ)に対する機関安定化のための要求
点火時期変化量(ΔT)が大きくなり、機関安定化制御
がシビアなものとなるので、かかる場合には、合計値
(C+A)を所定値(A1 )にクランプした状態で、点
火時期側を変化させて、排気温度増大による三元触媒11
の早期活性化を図るべく、ステップ28へ進むようになっ
ている。By repeating such a flow, steps
When the engine stability (B) falls within the predetermined range at 23, this flow is ended. The above steps 23 to 27 and the like correspond to the first feedback control means according to the present invention. By the way, by repeating step 26,
In step 24, if the total value (C + A) exceeds the predetermined value (A 1 ), even if it is made leaner,
There is little reduction in the amount of harmful exhaust emissions (see Fig. 10), and the required ignition timing change amount (ΔT) for engine stabilization with respect to the air-fuel ratio change amount (Δλ) is large, so that engine stabilization control is severe. Therefore, in such a case, the ignition timing side is changed in a state where the total value (C + A) is clamped to the predetermined value (A 1 ), and the three-way catalyst 11 due to the increase in the exhaust gas temperature 11
It is designed to proceed to step 28 for the purpose of early activation of.
【0043】即ち、ステップ28では、現在の点火時期補
正量(FBADV)が0より小さい(FBADV<0)
か否かを判断する。つまり、一旦ステップ24で、C+A
≦A1 と判断されても、その後、大気条件やその他の要
因(例えば、燃料温度や比重の変化等)により、同一運
転状態であっても(C及びA1 に変化がなくても)、機
関安定限界が変化して、リッチ側へ空燃比を戻す必要が
ある場合もあるので、即ち、点火時期補正量(FBAD
V)が0より小さい場合(即ち、空燃比をクランプした
状態で点火時期を進角させても機関安定限界が見つけら
れないような場合)には、再びリッチ側へ空燃比を戻す
べく、ステップ27へ進ませるようになっている。That is, at step 28, the current ignition timing correction amount (FBADV) is smaller than 0 (FBADV <0).
Determine whether or not. That is, once in step 24, C + A
Even if it is determined that ≦ A 1 , even after the same operating state (even if C and A 1 do not change) due to atmospheric conditions and other factors (for example, changes in fuel temperature and specific gravity), There is a case where the engine stability limit changes and it is necessary to return the air-fuel ratio to the rich side, that is, the ignition timing correction amount (FBAD
If V) is smaller than 0 (that is, if the engine stability limit cannot be found even if the ignition timing is advanced with the air-fuel ratio clamped), the step to return the air-fuel ratio to the rich side again is performed. It is designed to move to 27.
【0044】つまり、YESの場合にはステップ27へ進
み、NOの場合にのみ、ステップ29へ進む。ここにおい
て、ステップ23,24,28,27等が、本発明にかかる第6
フィードバック制御手段に相当する。なお、当該手段
は、例えば、点火時期を初期値以上に進めても(MBT
から大きく進角させても)、燃費、運転性、排気特性が
許容範囲内に収まるのであれば、省略して構成しても構
わない。That is, if YES, the procedure proceeds to step 27, and if NO, the procedure proceeds to step 29. Here, steps 23, 24, 28, 27, etc. are the sixth step according to the present invention.
It corresponds to the feedback control means. It should be noted that, for example, even if the ignition timing is advanced to the initial value or more (MBT
However, if the fuel consumption, drivability, and exhaust characteristics are within the permissible range, they may be omitted.
【0045】ステップ29では、合計値(C+A)を所定
値(A1 )にクランプする。ステップ30では、現在の機
関安定度(B)が、上限値B2 以下(B≦B2 )である
か否を判断する。YESであれば、まだ機関安定度に余
裕があり、点火時期を遅角可能であると判断して、ステ
ップ31へ進む。ステップ31では、現在の点火時期補正量
(FBADV)に、所定量(IADV)を加えて、新た
な点火時期補正量(FBADV=FBADV+IAD
V)を設定する。これにより、図5のフローチャートで
求まる点火時期(Tign )が、より遅角側に設定される
ことになる。なお、当該点火時期の遅角によって、図10
に示すように、排気温度の上昇効果が期待できる。従っ
て、三元触媒11の早期活性化を更に促進させるこができ
る。In step 29, the total value (C + A) is clamped to a predetermined value (A 1 ). In step 30, it is determined whether or not the current engine stability (B) is equal to or less than the upper limit value B 2 (B ≦ B 2 ). If YES, it is determined that the engine stability still has a margin and the ignition timing can be retarded, and the routine proceeds to step 31. In step 31, a predetermined amount (IADV) is added to the current ignition timing correction amount (FBADV) to obtain a new ignition timing correction amount (FBADV = FBADV + IAD).
V) is set. As a result, the ignition timing (Tign) found in the flowchart of FIG. 5 is set to a more retarded side. It should be noted that due to the retarded ignition timing, FIG.
As shown in, the effect of increasing the exhaust temperature can be expected. Therefore, the early activation of the three-way catalyst 11 can be further promoted.
【0046】一方、ステップ30で、NOと判断された場
合には、点火時期を遅らせ過ぎて機関安定度が悪化した
と判断して、ステップ32へ進む。ステップ32では、所定
量(IADV)だけ、現在の点火時期補正量(FBAD
V)から差し引いて、新たな点火時期補正量(FBAD
V=FBADV−IADV)を設定する。これにより、
図5のフローチャートで求まる点火時期(Tign)が、
進角側に設定されることになる。従って、機関安定度は
回復方向へ向かうことになる。On the other hand, if NO at step 30, it is judged that the ignition timing has been delayed too much and engine stability has deteriorated, and the routine proceeds to step 32. In step 32, the current ignition timing correction amount (FBADV) is changed by a predetermined amount (IADV).
V) to obtain a new ignition timing correction amount (FBAD
V = FBADV-IADV) is set. This allows
The ignition timing (Tign) found in the flowchart of FIG.
It will be set to the advance side. Therefore, the engine stability will be in the recovery direction.
【0047】このように、ステップ30,31によって、機
関安定限度内で、最も点火時期を遅角できることにな
る。つまり、空燃比を所定値(即ち、合計値〔C+A〕
を所定値〔A1 〕)にクランプして(図8に示す領域
に相当する)、即ち、リーン化しても排気性能に影響の
少ない空燃比で、かつ空燃比変化量(Δλ)に対する機
関安定化のための要求点火時期変化量(ΔT)が大きく
ならない範囲内の空燃比にクランプした状態で、更に、
所望の機関安定限度内で、点火時期の遅角により排気温
度を上昇させて、三元触媒11の早期活性化を図るように
している。従って、従来のように、機関安定限界ギリギ
リのところで点火時期と空燃比とを同時に変化させるこ
とによるハンチング等を招くことなく、良好に、機関個
体差や運転条件のバラツキ等を排除しつつ、最大に三元
触媒11の早期活性化を図ることができる。As described above, steps 30 and 31 allow the ignition timing to be retarded most within the engine stability limit. That is, the air-fuel ratio is set to a predetermined value (that is, the total value [C + A]).
Is clamped to a predetermined value [A 1 ]) (corresponding to the region shown in FIG. 8), that is, the air-fuel ratio has a small influence on the exhaust performance even if it is made lean, and the engine stability against the air-fuel ratio variation (Δλ) In the state of clamping to the air-fuel ratio within the range where the required ignition timing change amount (ΔT) for achieving
Within the desired engine stability limit, the exhaust temperature is raised by retarding the ignition timing so that the three-way catalyst 11 can be activated early. Therefore, unlike the conventional case, without causing hunting by changing the ignition timing and the air-fuel ratio at the limit of the engine stability limit at the same time, it is possible to satisfactorily eliminate the difference between the individual engines and the variation of the operating conditions, while maximizing the maximum. In addition, the three-way catalyst 11 can be activated early.
【0048】上記のステップ23,24,29〜32等が、本発
明にかかる第2フィードバック制御手段に相当する。そ
して、ステップ23で機関安定度(B)が所定範囲内に収
まったところで、本フローが終了される。このように、
第1の実施例では、リーン化制御の開始初期は、所定の
点火時期に点火時期をクランプして、燃料噴射パルス幅
TIの演算に用いられる合計値(C+A)が所定値(A
1 )以下の範囲内で、空燃比のみを徐々に変化させて、
所望の機関安定度が得られる空燃比を見出すようにする
一方で、この空燃比側の制御によっては、所望の機関安
定度が得られない場合は、更に、空燃比を上限値(即
ち、合計値〔C+A〕を所定値〔A1 〕)にクランプし
て、点火時期(Tign)のみを徐々に変化させて、所望
の機関安定度を得るようにしている。The above steps 23, 24, 29 to 32 and the like correspond to the second feedback control means according to the present invention. Then, when the engine stability (B) falls within the predetermined range in step 23, this flow is ended. in this way,
In the first embodiment, in the initial stage of the lean control, the ignition timing is clamped at a predetermined ignition timing, and the total value (C + A) used to calculate the fuel injection pulse width TI is the predetermined value (A
1 ) Within the range below, gradually change only the air-fuel ratio,
While trying to find the air-fuel ratio that gives the desired engine stability, if the desired engine stability cannot be obtained by this control on the air-fuel ratio side, the air-fuel ratio is further set to the upper limit value (that is, the total value). The value [C + A] is clamped to a predetermined value [A 1 ], and only the ignition timing (Tign) is gradually changed to obtain a desired engine stability.
【0049】従って、従来のように、機関安定限界ギリ
ギリのところで点火時期と空燃比とを同時に変化させる
ことによるハンチング等を招くことなく、良好に、機関
個体差や運転条件のバラツキ等を排除しつつ、三元触媒
11の早期活性化と、排気有害成分(特に、HC)の排出
低減と、を図ることができる。次に、第2の実施例につ
いて説明する。Therefore, unlike the conventional case, hunting or the like caused by simultaneously changing the ignition timing and the air-fuel ratio at the limit of the engine stability limit is not caused, and variations in engine individual differences and operating conditions can be satisfactorily eliminated. Meanwhile, three-way catalyst
It is possible to achieve early activation of 11 and reduction of emission of exhaust harmful components (in particular, HC). Next, a second embodiment will be described.
【0050】第2の実施例は、第1の実施例と、全体構
成、燃料噴射量設定ルーチン、及び点火時期設定ルーチ
ンは同様であり、所望の機関安定度となるように、コン
トロールユニット50により行われるフィードバック制御
のみが異なるので、当該フィードバック制御についての
み、図7のフローチャートに従って説明する。ステップ
41では、リーン化制御中の当該フィードバック制御の許
可条件が成立しているか否を判断する。当該判断は、前
述のステップ21と同様である。The second embodiment has the same overall structure, fuel injection amount setting routine, and ignition timing setting routine as those of the first embodiment, and is controlled by the control unit 50 so as to obtain a desired engine stability. Since only the feedback control performed is different, only the feedback control will be described with reference to the flowchart of FIG. 7. Step
At 41, it is determined whether or not the permission condition for the feedback control during lean control is satisfied. The determination is similar to step 21 described above.
【0051】YESであればステップ42へ進み、NOで
あればステップ60、ステップ61へ進み、リーン補正係数
(A)と、点火時期補正量(FBADV)を0にセット
して、本フローを終了する。ステップ42では、現在の機
関安定度(B)を検出する。当該安定度(B)の検出
は、前述のステップ22と同様にして行われる。If YES, the process proceeds to step 42, and if NO, proceeds to step 60 and step 61, sets the lean correction coefficient (A) and the ignition timing correction amount (FBADV) to 0, and ends this flow. To do. In step 42, the current engine stability (B) is detected. The stability (B) is detected in the same manner as in step 22 described above.
【0052】ステップ43では、現在の機関安定度(B)
が、所定範囲内 (B1 ≦B≦B2 )にあるか否かを判断
する。YESであれば、現在の空燃比(即ち、燃料噴射
パルス幅TI)と点火時期(Tign )とで良好に機関は
運転されていると判断し、そのまま本フローを終了し、
NOであれば、所望の機関安定度が得られる範囲で最大
に三元触媒11の早期活性化と排気有害成分の低減を図る
ために、リーン化或いは点火時期遅角を行うべく、ステ
ップ44以降へ進む。In step 43, the current engine stability (B)
Is within a predetermined range (B 1 ≦ B ≦ B 2 ). If YES, it is determined that the engine is operating well with the current air-fuel ratio (that is, the fuel injection pulse width TI) and the ignition timing (Tign), and this flow is ended as it is,
If NO, step 44 and subsequent steps are performed in order to make the lean or retard the ignition timing in order to maximize the early activation of the three-way catalyst 11 and the reduction of exhaust harmful components within the range where the desired engine stability is obtained. Go to.
【0053】ステップ44では、リーン化目標値(C)
と、現在当該フィードバック制御において設定されてい
るリーン補正係数(A)と、の合計値(C+A)が、所
定値以下(C+A≦A2 )であるか否かを判断する。当
該所定値(A2 ;図9,10参照、本発明の第1目標リー
ン空燃比に相当する)は、運転状態毎に設定する値で、
図10に示すように、空燃比変化量(Δλ)に対する機関
安定化のための要求点火時期変化量(ΔT)が大きくな
らない領域内の値に設定されている。なお、リーン化目
標値(C)は、所定値(A2 )まで余裕をもった値に設
定されている。また、リーン補正係数(A)は、リーン
化目標値(C)と所定値(A2 )との差に対して十分小
さな値に設定されている。YESであれば、ステップ45
へ進む。この場合は、点火時期を変化させて機関安定度
を所定範囲内に収束させるフィードバック制御は行わな
い。即ち、点火時期を初期値にクランプした状態におい
て、空燃比側(即ち、燃料噴射パルス幅TI)を徐々に
変化させて、所望の機関安定限度内で、最も排気有害成
分の排出量を低減できる空燃比に設定する領域(図9
参照)における制御を行うことになる。なお、基本点火
時期(Tbase)を、空燃比変化に対して機関安定限界ま
で余裕のある値(進角側)にクランプしているので、点
火時期は、機関安定限界まで余裕のある値(進角側)に
設定されている。In step 44, the lean target value (C)
Then, it is determined whether the total value (C + A) of the lean correction coefficient (A) currently set in the feedback control is less than or equal to a predetermined value (C + A ≦ A 2 ). The predetermined value (A 2 ; see FIGS. 9 and 10, corresponding to the first target lean air-fuel ratio of the present invention) is a value set for each operating state,
As shown in FIG. 10, the required ignition timing change amount (ΔT) for engine stabilization with respect to the air-fuel ratio change amount (Δλ) is set to a value within a region where it does not increase. The lean target value (C) is set to a value that has a margin up to a predetermined value (A 2 ). The lean correction coefficient (A) is set to a value that is sufficiently small with respect to the difference between the lean target value (C) and the predetermined value (A 2 ). If yes, step 45
Go to. In this case, the feedback control for changing the ignition timing to converge the engine stability within the predetermined range is not performed. That is, in the state where the ignition timing is clamped to the initial value, the air-fuel ratio side (that is, the fuel injection pulse width TI) is gradually changed, and the emission amount of exhaust harmful components can be reduced most within the desired engine stability limit. Area set for air-fuel ratio (Fig. 9
Control). Since the basic ignition timing (Tbase) is clamped to a value (advance side) that has a margin up to the engine stability limit with respect to the change in the air-fuel ratio, the ignition timing has a value (advancement) that has a margin up to the engine stability limit. Corner side) is set.
【0054】一方、NOであれば、ステップ48へ進む。
この場合は、空燃比(即ち、TIの演算に用いる合計値
〔C+A〕)と、点火時期と、を同時に変化させて、所
望の機関安定度が得られるようにフィードバック制御す
る領域(図9等参照)における制御、若しくは、燃料
噴射パルス幅TIの演算に用いる合計値(C+A)を所
定値(A3 )にクランプした状態で、点火時期側で所望
の機関安定度が得られるようにフィードバック制御する
領域(図9参照)における制御へ進むことになる。On the other hand, if NO, the process proceeds to step 48.
In this case, the air-fuel ratio (that is, the total value [C + A] used for the calculation of TI) and the ignition timing are changed at the same time, and feedback control is performed to obtain a desired engine stability (FIG. 9, etc.). Feedback control so that the desired engine stability can be obtained on the ignition timing side in the state where the total value (C + A) used in the calculation of the fuel injection pulse width TI is clamped to a predetermined value (A 3 ). The control proceeds to the area to be controlled (see FIG. 9).
【0055】以下、詳細に説明する。即ち、ステップ45
では、現在の機関安定度(B)が、上限値B2 以下(B
≦B2 )であるか否を判断する。YESであれば、まだ
機関安定度に余裕があり、更にリーン化可能であると判
断して、リーン化を進めるべく、ステップ46へ進む。一
方、NOであれば、既にリーン化し過ぎて機関安定度が
悪化していると判断して、ステップ47へ進む。The details will be described below. That is, step 45
Then, the current engine stability (B) is less than or equal to the upper limit value B 2 (B
It is determined whether or not ≦ B 2 ). If YES, it is determined that the engine stability still has a margin and can be made leaner, and the routine proceeds to step 46 in order to proceed with leaning. On the other hand, if NO, it is determined that the engine stability has deteriorated due to excessive leaning, and the routine proceeds to step 47.
【0056】ステップ46では、リーン化を押し進めるべ
く、現在のリーン補正係数(A)に所定量(IA)だけ
加えて、新たなリーン補正係数(A=A+IA)を設定
する。これにより、図4のフローチャートで求まる有効
燃料噴射パルス幅TIが減少され、空燃比はよりリーン
側に補正されることになり、排気有害成分の排出量が低
減されることになる。In step 46, a new lean correction coefficient (A = A + IA) is set by adding a predetermined amount (IA) to the current lean correction coefficient (A) in order to promote leaning. As a result, the effective fuel injection pulse width TI determined by the flowchart of FIG. 4 is reduced, the air-fuel ratio is corrected to a leaner side, and the emission amount of exhaust harmful components is reduced.
【0057】一方、ステップ47では、リーン化し過ぎて
いるので、所定量(IA)だけ、現在のリーン補正係数
(A)から差し引いて、新たなリーン補正係数(A=A
−IA)を設定する。これにより、図4のフローチャー
トで求まる有効燃料噴射パルス幅TIが増大され、空燃
比はリッチ側に補正されることになり、機関安定度は回
復方向へ向かうことになる。On the other hand, in step 47, the lean correction is performed too much, so a predetermined amount (IA) is subtracted from the current lean correction coefficient (A) to obtain a new lean correction coefficient (A = A).
-IA) is set. As a result, the effective fuel injection pulse width TI obtained in the flowchart of FIG. 4 is increased, the air-fuel ratio is corrected to the rich side, and the engine stability is in the recovery direction.
【0058】つまり、ステップ46,47によって、点火時
期をクランプした状態において、機関安定限度内で、最
も空燃比をリーン化できることになる。なお、この場
合、点火時期を初期値にクランプして(空燃比をリーン
化しても機関安定限界まで余裕がある点火時期にクラン
プした状態で)、所望の機関安定限界に収まるように空
燃比のみを変化させて、空燃比のリーン化による酸素濃
度増大に伴う触媒の酸化反応活性化による触媒の早期活
性化と、リーン燃焼により未燃燃料の排出量自体を低減
させるようにしている。つまり、従来のように、機関安
定限界ギリギリのところで点火時期と空燃比とを同時に
変化させることによるハンチング等を招くことなく、良
好に、機関個体差や運転条件のバラツキ等を排除しつ
つ、三元触媒11の早期活性化と排気有害成分の低減を図
ることができる。In other words, steps 46 and 47 make it possible to make the air-fuel ratio leanest within the engine stability limit with the ignition timing clamped. In this case, the ignition timing is clamped to the initial value (while the air-fuel ratio is lean and clamped at the ignition timing that has a margin up to the engine stability limit), and only the air-fuel ratio is adjusted so that it falls within the desired engine stability limit. Is changed so that the catalyst is activated early due to activation of the oxidation reaction of the catalyst accompanying increase in oxygen concentration due to lean air-fuel ratio, and the amount of unburned fuel itself is reduced by lean combustion. That is, unlike the conventional case, without causing hunting or the like caused by simultaneously changing the ignition timing and the air-fuel ratio at the limit of the engine stability limit, it is possible to satisfactorily eliminate the engine individual difference and the variation in the operating condition, and It is possible to early activate the original catalyst 11 and reduce harmful components in exhaust gas.
【0059】このようにして、ステップ43で機関安定度
(B)が所定範囲内に収まったところで、本フローが終
了される。上記のステップ43〜47等が、本発明にかかる
第3フィードバック制御手段に相当する。ところで、ス
テップ46を繰り返すことによって、ステップ44におい
て、前記合計値(C+A)が所定値(A2 )以上となっ
た場合には、前記合計値(C+A)が所定値(A3 )よ
り大きくなるまで、空燃比と、点火時期と、を同時に変
化させるべく、ステップ48以降へ進むようになってい
る。In this way, when the engine stability (B) falls within the predetermined range in step 43, this flow is ended. The above steps 43 to 47 and the like correspond to the third feedback control means according to the present invention. By the way, by repeating step 46, when the total value (C + A) becomes equal to or larger than the predetermined value (A 2 ) in step 44, the total value (C + A) becomes larger than the predetermined value (A 3 ). Up to step 48, the air-fuel ratio and the ignition timing are simultaneously changed.
【0060】即ち、ステップ48では、合計値(C+A)
が所定値(A3 ,図9,10参照、本発明の第2目標リー
ン空燃比に相当する)以下か否かを判断する。YESで
あれば、ステップ49へ進み、NOであればステップ55へ
進む。ステップ49では、現在の機関安定度(B)が、上
限値B2 以下(B≦B2 )であるか否を判断する。YE
Sであれば、まだ機関安定度に余裕があり、空燃比のリ
ーン化と、点火時期の遅角が可能であると判断して、ス
テップ50へ進む。That is, in step 48, the total value (C + A)
Is below a predetermined value (A 3 , see FIGS. 9 and 10, corresponding to the second target lean air-fuel ratio of the present invention). If YES, the process proceeds to step 49, and if NO, the process proceeds to step 55. In step 49, it is determined whether or not the current engine stability (B) is equal to or less than the upper limit value B 2 (B ≦ B 2 ). YE
If it is S, it is determined that there is still a margin in engine stability, the air-fuel ratio can be made lean, and the ignition timing can be retarded, and the routine proceeds to step 50.
【0061】ステップ50では、リーン化を押し進めるべ
く、現在のリーン補正係数(A)に所定量(IA2)だ
け加えて、新たなリーン補正係数(A=A+IA2)を
設定する。これにより、図4のフローチャートで求まる
有効燃料噴射パルス幅TIが減少され、空燃比はよりリ
ーン側に補正されることになる。ステップ51では、現在
の点火時期補正量(FBADV)に、所定量(IADV
2)を加えて、新たな点火時期補正量(FBADV=F
BADV+IADV2)を設定する。これにより、図5
のフローチャートで求まる点火時期(Tign )が、より
遅角側に設定されることになる。In step 50, a new lean correction coefficient (A = A + IA2) is set by adding a predetermined amount (IA2) to the current lean correction coefficient (A) in order to promote leaning. As a result, the effective fuel injection pulse width TI obtained in the flowchart of FIG. 4 is reduced, and the air-fuel ratio is corrected to the lean side. In step 51, the current ignition timing correction amount (FBADV) is set to a predetermined amount (IADV).
2) is added to add a new ignition timing correction amount (FBADV = F
Set BADV + IADV2). As a result, FIG.
The ignition timing (Tign) found by the flowchart of is set to the retard side.
【0062】一方、ステップ49で、NOと判断された場
合には、リーン化と点火時期の遅角を行い過ぎて、機関
安定度が悪化している判断して、ステップ52へ進む。ス
テップ52では、現在の点火時期補正量(FBADV)が
0より小さい(FBADV<0)か否かを判断する。Y
ESの場合にはステップ47へ進み、NOの場合にのみ、
ステップ53へ進む。On the other hand, if NO in step 49, it is determined that the engine stability has deteriorated due to excessive leaning and retardation of the ignition timing, and the routine proceeds to step 52. In step 52, it is determined whether or not the current ignition timing correction amount (FBADV) is smaller than 0 (FBADV <0). Y
In case of ES, proceed to step 47, and in case of NO,
Go to step 53.
【0063】つまり、ステップ44で、C+A≦A2 と判
断された場合であっても、その後、大気条件やその他の
要因(例えば、燃料温度や比重の変化等)により、同一
運転状態であっても(C及びA2 に変化がなくても)、
機関安定限界が変化し点火時期を初期値に固定して空燃
比をリッチ側へ戻す必要がある場合もあるので、これに
対応すべく、ステップ47へ進ませるようになっている。That is, even if it is determined in step 44 that C + A ≦ A 2 , the same operating state is subsequently caused due to atmospheric conditions and other factors (for example, changes in fuel temperature and specific gravity). Also (even if C and A 2 are unchanged),
In some cases, the engine stability limit may change and the ignition timing may be fixed to the initial value to return the air-fuel ratio to the rich side. Therefore, in order to respond to this, the routine proceeds to step 47.
【0064】当該ステップ43,44,49,52等が、本発明
にかかる第7フィードバック制御手段に相当する。な
お、当該手段は、例えば、点火時期を初期値以上に進め
ても(MBTから所定量以上大きく進角させても)、燃
費、運転性、排気特性が許容範囲内に収まるのであれ
ば、省略して構成しても構わない。ステップ53では、所
定量(IA2)だけ、現在のリーン補正係数(A)から
差し引いて、新たなリーン補正係数(A=A−IA2)
を設定する。これにより、図4のフローチャートで求ま
る有効燃料噴射パルス幅TIが増大され、空燃比はリッ
チ側に補正されることになる。The steps 43, 44, 49, 52, etc. correspond to the seventh feedback control means according to the present invention. The means is omitted if the fuel consumption, drivability, and exhaust characteristics are within the permissible range even if the ignition timing is advanced beyond the initial value (advanced by a predetermined amount or more from the MBT). It may be configured with. At step 53, a new lean correction coefficient (A = A-IA2) is subtracted from the current lean correction coefficient (A) by a predetermined amount (IA2).
To set. As a result, the effective fuel injection pulse width TI found in the flowchart of FIG. 4 is increased and the air-fuel ratio is corrected to the rich side.
【0065】ステップ54では、所定量(IADV2)だ
け、現在の点火時期補正量(FBADV)から差し引い
て、新たな点火時期補正量(FBADV=FBADV−
IADV2)を設定する。これにより、図5のフローチ
ャートで求まる点火時期(Tign )が、進角側に設定さ
れることになる。従って、機関安定度は回復方向へ向か
うことになる。In step 54, a new ignition timing correction amount (FBADV = FBADV-) is subtracted from the current ignition timing correction amount (FBADV) by a predetermined amount (IADV2).
IADV2) is set. As a result, the ignition timing (Tign) found in the flowchart of FIG. 5 is set to the advance side. Therefore, the engine stability will be in the recovery direction.
【0066】このように、ステップ50,51、ステップ5
3,54によって、空燃比と、点火時期と、を同時に制御
することで、機関安定限度内で、できるだけ空燃比のリ
ーン化と、点火時期の遅角を行わせるようにしている。
なお、このように、空燃比と、点火時期と、を同時制御
する領域(図9参照)は、空燃比変化量(Δλ)に対
する機関安定化のための要求点火時期変化量(ΔT)が
大きくない領域であり、このような領域においては、
空燃比と、点火時期と、を同時に制御しても、ハンチン
グ等は生じ難い。従って、空燃比と、点火時期と、を同
時に制御するようにして、第1の実施例に比べて、より
迅速に、機関安定限度内に収束させるようにすると共
に、リーン化による排気有害成分の低減と排気酸素濃度
の増大と、点火時期の遅角による排気温度の増大と、を
同時に図るようにして、より効果的に排気有害成分の排
出量低減と、三元触媒11の早期活性化とを図れるように
している。In this way, steps 50, 51 and step 5
By controlling the air-fuel ratio and the ignition timing at the same time by 3, 54, the air-fuel ratio is made as lean as possible and the ignition timing is retarded within the engine stability limit.
As described above, in the region where the air-fuel ratio and the ignition timing are simultaneously controlled (see FIG. 9), the required ignition timing change amount (ΔT) for engine stabilization with respect to the air-fuel ratio change amount (Δλ) is large. There is no area, and in such areas,
Even if the air-fuel ratio and the ignition timing are controlled simultaneously, hunting or the like is unlikely to occur. Therefore, the air-fuel ratio and the ignition timing are simultaneously controlled so that the air-fuel ratio and the ignition timing are made to converge within the engine stability limit more quickly than in the first embodiment, and the harmful exhaust gas components due to leaning are eliminated. Reduction and increase of exhaust oxygen concentration, and increase of exhaust temperature due to retard of ignition timing are achieved at the same time to more effectively reduce emission amount of exhaust harmful components and early activation of three-way catalyst 11. I am trying to achieve.
【0067】ここにおいて、上記ステップ43,44,48,
49,50〜54等が、本発明にかかる第4フィードバック制
御手段に相当する。なお、ステップ50を繰り返すことに
よって、ステップ48において、前記合計値(C+A)
が、所定値(A3 )を越えた場合(領域に相当)に
は、これ以上リーン化しても排気有害成分の排出量低減
が少なく、かつ空燃比変化量(Δλ)に対する機関安定
化のための要求点火時期変化量(ΔT)が大きくなるの
で、ハンチング等を生じさせ易くなるので、これを回避
すべく、空燃比を(即ち、合計値〔C+A〕を所定値
〔A3 〕に)クランプして、点火時期側のみを変化させ
るべく、ステップ55以降へ進むようになっている。Here, the above steps 43, 44, 48,
49, 50 to 54 and the like correspond to the fourth feedback control means according to the present invention. By repeating step 50, the total value (C + A) is obtained in step 48.
However, if it exceeds the predetermined value (A 3 ) (corresponding to the range), even if it is made leaner than this, there is little reduction in the amount of harmful exhaust gas emissions, and to stabilize the engine against the air-fuel ratio change amount (Δλ). Since the required ignition timing change amount (ΔT) becomes large, hunting is likely to occur, and in order to avoid this, the air-fuel ratio is clamped (that is, the total value [C + A] is set to a predetermined value [A 3 ]). Then, in order to change only the ignition timing side, the process proceeds to step 55 and thereafter.
【0068】即ち、ステップ55では、現在の点火時期補
正量(FBADV)が所定値(FBADV1)より小さ
い(FBADV<FBADV1)か否かを判断する。Y
ESの場合にはステップ49へ進み、NOの場合にのみ、
ステップ56へ進む。つまり、ステップ48で、C+A≦A
3 と判断された場合であっても、その後、大気条件やそ
の他の要因(例えば、燃料温度や比重の変化等)によ
り、同一運転状態であっても(C及びA3 に変化がなく
ても)、機関安定限界が変化して、空燃比をリッチ側
へ、及び点火時期を進角側へ戻す必要がある場合もある
ので、これに対応すべく、ステップ49へ進ませるように
なっている。That is, in step 55, it is determined whether or not the current ignition timing correction amount (FBADV) is smaller than a predetermined value (FBADV1) (FBADV <FBADV1). Y
In case of ES, proceed to step 49, and in case of NO,
Go to step 56. That is, in step 48, C + A ≦ A
Even if it is determined to be 3 , even after the same operating state (even if C and A 3 do not change due to atmospheric conditions and other factors (for example, changes in fuel temperature and specific gravity)) ), It may be necessary to return the air-fuel ratio to the rich side and the ignition timing to the advance side due to changes in the engine stability limit, so in order to respond to this, it is made to proceed to step 49. .
【0069】当該ステップ43,44,48,55等が、本発明
にかかる第8フィードバック制御手段に相当する。な
お、当該手段は、例えば、点火時期を所定値以上に進め
ても(MBTから所定量以上大きく進角させても)、燃
費、運転性、排気特性が許容範囲内に収まるのであれ
ば、省略して構成しても構わない。また、本実施例で
は、空燃比と点火時期とを両方制御するように、ステッ
プ49へ戻すようにしているが、ステップ55でYESと判
断した後、ステップ47へ進ませて、空燃比のみをリッチ
方向に戻すようにすれば、排気温度を低下させることな
く、所望の機関安定度の回復を図ることもできる。The steps 43, 44, 48, 55 and the like correspond to the eighth feedback control means according to the present invention. It should be noted that the means is omitted if, for example, even if the ignition timing is advanced to a predetermined value or more (even if it is advanced from the MBT by a predetermined amount or more), the fuel economy, drivability, and exhaust characteristics are within the allowable range. It may be configured with. Further, in this embodiment, so as to control both the air-fuel ratio and the ignition timing, it is returned to step 49, but after determining YES in step 55, proceed to step 47, only the air-fuel ratio. By returning to the rich direction, the desired engine stability can be restored without lowering the exhaust temperature.
【0070】ステップ56では、合計値(C+A)を所定
値(A3 )にクランプする。ステップ57では、現在の機
関安定度(B)が、上限値B2 以下(B≦B2 )である
か否を判断する。YESであれば、まだ機関安定度に余
裕があり、点火時期を遅角可能であると判断して、ステ
ップ58へ進む。ステップ58では、現在の点火時期補正量
(FBADV)に、所定量(IADV)を加えて、新た
な点火時期補正量(FBADV=FBADV+IAD
V)を設定する。これにより、図5のフローチャートで
求まる点火時期(Tign )が、より遅角側に設定される
ことになる。なお、当該点火時期の遅角によって、更に
排気温度の上昇効果が期待できる。従って、三元触媒11
の早期活性化を更に促進させることができる。At step 56, the total value (C + A) is clamped to a predetermined value (A 3 ). In step 57, it is determined whether or not the current engine stability (B) is the upper limit value B 2 or less (B ≦ B 2 ). If YES, it is determined that the engine stability still has a margin and the ignition timing can be retarded, and the routine proceeds to step 58. In step 58, a predetermined amount (IADV) is added to the current ignition timing correction amount (FBADV) to obtain a new ignition timing correction amount (FBADV = FBADV + IAD).
V) is set. As a result, the ignition timing (Tign) found in the flowchart of FIG. 5 is set to a more retarded side. It should be noted that an effect of further increasing the exhaust temperature can be expected by delaying the ignition timing. Therefore, the three-way catalyst 11
It is possible to further promote the early activation of the.
【0071】一方、ステップ57で、NOと判断された場
合には、点火時期を遅らせ過ぎて機関安定度が悪化して
しまったと判断して、ステップ59へ進む。ステップ59で
は、所定量(IADV)だけ、現在の点火時期補正量
(FBADV)から差し引いて、新たな点火時期補正量
(FBADV=FBADV−IADV)を設定する。こ
れにより、図5のフローチャートで求まる点火時期(T
ign)が、進角側に設定されることになる。従って、機
関安定度は回復方向へ向かうことになる。On the other hand, if NO at step 57, it is judged that the ignition timing has been delayed too much and engine stability has deteriorated, and the routine proceeds to step 59. In step 59, a new ignition timing correction amount (FBADV = FBADV-IADV) is set by subtracting a predetermined amount (IADV) from the current ignition timing correction amount (FBADV). As a result, the ignition timing (T
ign) will be set to the advance side. Therefore, the engine stability will be in the recovery direction.
【0072】このように、ステップ58,59によって、機
関安定限度内で、最も点火時期を遅角できることにな
る。つまり、空燃比を所定値にクランプして(図9に示
す領域、これ以上リーン化しても排気性能への影響が
少なく、かつ空燃比変化量(Δλ)に対して要求点火時
期変化量(ΔT)が大きくならない領域内の空燃比にク
ランプした状態で)、更に、点火時期の遅角により排気
温度を上昇させて、三元触媒11の早期活性化を図るよう
にしている。従って、従来のように、機関安定限界ギリ
ギリのところで点火時期と空燃比とを同時に変化させる
ことによる機関安定性の悪化を招くことなく、良好に、
機関個体差や運転条件のバラツキ等を排除しつつ三元触
媒11の早期活性化を図ることができる。As described above, steps 58 and 59 make it possible to retard the ignition timing most within the engine stability limit. That is, the air-fuel ratio is clamped to a predetermined value (the region shown in FIG. 9, even if the air-fuel ratio is made leaner than this, the exhaust performance is less affected, and the required ignition timing change amount (ΔT) with respect to the air-fuel ratio change amount (Δλ) is reduced. ) Is clamped to the air-fuel ratio in a region where it does not increase), and the exhaust temperature is further raised by retarding the ignition timing so that the three-way catalyst 11 is activated early. Therefore, unlike the conventional case, the engine stability is not deteriorated by simultaneously changing the ignition timing and the air-fuel ratio at the limit of the engine stability limit, and the
It is possible to achieve early activation of the three-way catalyst 11 while eliminating differences between individual engines and variations in operating conditions.
【0073】上記のステップ43,44,48,57〜59等が、
本発明にかかる第5フィードバック制御手段に相当す
る。そして、ステップ43で機関安定度(B)が所定範囲
内に収まったところで、本フローが終了される。このよ
うに、第2の実施例によれば、リーン化制御の開始初期
は、所定の点火時期に点火時期をクランプして、燃料噴
射パルス幅TIの演算に用いられる合計値(C+A)が
所定値(A2 )以下の範囲内で、空燃比のみを徐々に変
化させて、所望の機関安定度が得られる空燃比を見出す
ようにする一方で(領域に相当)、このフィードバッ
ク制御によっては、所望の機関安定度が得られない場合
は、更に、空燃比と、点火時期を同時に制御して、機関
安定限度内で、できるだけ空燃比のリーン化と、点火時
期の遅角を行わせるようにしている(領域に相当)。
そして、その後、空燃比を上限値(即ち、合計値〔C+
A〕を所定値〔A3〕)にクランプして、点火時期(Ti
gn )のみを徐々に変化させて、所望の機関安定度を得
られるようにしている。The above steps 43, 44, 48, 57 to 59, etc.
It corresponds to the fifth feedback control means according to the present invention. Then, when the engine stability (B) falls within the predetermined range in step 43, this flow is ended. As described above, according to the second embodiment, in the initial stage of the lean control, the ignition timing is clamped at a predetermined ignition timing, and the total value (C + A) used for calculating the fuel injection pulse width TI is predetermined. Within the range of the value (A 2 ) or less, only the air-fuel ratio is gradually changed to find the air-fuel ratio at which the desired engine stability is obtained (corresponding to the range). If the desired engine stability cannot be obtained, further control the air-fuel ratio and the ignition timing at the same time to make the air-fuel ratio lean and retard the ignition timing as much as possible within the engine stability limit. (Corresponding to the area).
Then, after that, the air-fuel ratio is set to the upper limit value (that is, the total value [C +
A] is clamped to a predetermined value [A 3 ], and the ignition timing (Ti
Only the gn) is gradually changed to obtain the desired engine stability.
【0074】よって、従来のように、機関安定限界ギリ
ギリのところで点火時期と空燃比とを同時に変化させる
ことによる制御ハンチングを招くことなく、良好に、機
関個体差間や運転条件のバラツキ等を排除しつつ、三元
触媒11の早期活性化と、排気有害成分(特に、HC)の
排出低減と、を図ることができる。また、空燃比と、点
火時期と、を同時制御する領域は、空燃比変化量(Δ
λ)に対する機関安定化のための要求点火時期変化量
(ΔT)が大きくない領域であり、このような領域に
おいては、空燃比と、点火時期と、を同時に制御して
も、ハンチング等は生じ難い。従って、かかる領域に
おいて、空燃比と、点火時期と、を同時に変化させれ
ば、機関安定度への影響の大きな2つのパラメータを同
時に変化させることができるので、ハンチング等を生じ
させずに、第1の実施例に比べて、より迅速に、機関安
定を所定の限度内に収束させることが可能となると共
に、リーン化による排気有害成分の低減と排気酸素濃度
の増大と、点火時期の遅角による排気温度の増大と、を
同時に図ることができ、以って、より効果的に排気有害
成分の排出量低減と、三元触媒11の早期活性化とを図る
ことができる。Therefore, unlike the prior art, it is possible to satisfactorily eliminate variations between engine individual differences and operating conditions without causing control hunting by simultaneously changing the ignition timing and the air-fuel ratio at the engine stability limit. At the same time, early activation of the three-way catalyst 11 and reduction of emission of exhaust harmful components (particularly HC) can be achieved. Further, the region where the air-fuel ratio and the ignition timing are simultaneously controlled is the air-fuel ratio change amount (Δ
This is an area where the required ignition timing change amount (ΔT) for engine stabilization with respect to λ) is not large. In such an area, hunting etc. occurs even if the air-fuel ratio and the ignition timing are controlled at the same time. hard. Therefore, in such a region, if the air-fuel ratio and the ignition timing are changed at the same time, two parameters having a great influence on the engine stability can be changed at the same time. Compared with the first embodiment, it becomes possible to converge the engine stability within a predetermined limit more quickly, reduce exhaust harmful components due to leaning, increase exhaust oxygen concentration, and retard ignition timing. It is possible to increase the exhaust gas temperature at the same time, and thus, it is possible to more effectively reduce the discharge amount of the exhaust harmful component and to quickly activate the three-way catalyst 11.
【0075】なお、上記各実施例において、所定値(A
1 或いはA3 )は、これ以上リーン化を進めても排気性
能への影響度合いが小さく、かつ空燃比変化量(Δλ)
に対する機関安定化のための要求点火時期変化量(Δ
T)が大きくならない領域内の値に設定すると説明して
きたが、機関安定度を優先させるのであれば、空燃比変
化量(Δλ)に対する機関安定化のための要求点火時期
変化量(ΔT)が大きくならない領域内の値に設定して
構わない。In each of the above embodiments, the predetermined value (A
1 or A 3 ) has a small effect on the exhaust performance even if leaner is advanced, and the air-fuel ratio change amount (Δλ)
Required ignition timing change amount for engine stabilization (Δ
It has been described that T) is set to a value within the range where it does not increase, but if the engine stability is prioritized, the required ignition timing change amount (ΔT) for engine stability with respect to the air-fuel ratio change amount (Δλ) is set. It may be set to a value within the area that does not increase.
【0076】[0076]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、機関始動後所定時間内において、所定の
機関安定限度内で、機関個体差や運転条件のバラツキ等
を排除しつつ機関吸入混合気の空燃比を最大限リーン化
する場合に、現在の空燃比が所定のリーン空燃比よりリ
ッチな場合には、第1フィードバック制御手段によっ
て、所定の点火時期に点火時期を固定して、空燃比のみ
を変化させて所定の機関安定度を得るようにする一方
で、前記第1フィードバック制御手段による空燃比の変
化により、空燃比が前記所定のリーン空燃比よりリーン
となった場合でも、所定の機関安定度が得られない場合
は、第2フィードバック制御手段によって、空燃比を前
記所定のリーン空燃比に固定して点火時期を変化させ
て、所定の機関安定度を得るようにしたので、従来のよ
うに、機関安定限界ギリギリのところで点火時期と空燃
比とを同時に変化させることによるハンチング等を招く
ことなく、良好に、機関個体差や運転条件のバラツキ等
を排除しつつ、触媒の早期活性化と排気有害成分の排出
低減とを図ることができる。As described above, according to the invention as set forth in claim 1, within the predetermined time after the engine is started, within the predetermined engine stability limit, the individual difference of the engine and the variation of the operating conditions are eliminated. Meanwhile, when the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture is made lean to the maximum, if the current air-fuel ratio is richer than the predetermined lean air-fuel ratio, the ignition timing is fixed to the predetermined ignition timing by the first feedback control means. Then, only the air-fuel ratio is changed to obtain a predetermined engine stability, while the change of the air-fuel ratio by the first feedback control means makes the air-fuel ratio leaner than the predetermined lean air-fuel ratio. Even when the predetermined engine stability is not obtained, the second feedback control means fixes the air-fuel ratio to the predetermined lean air-fuel ratio and changes the ignition timing to obtain the predetermined engine stability. Since this is done, it is possible to satisfactorily eliminate individual differences in engine and variations in operating conditions without causing hunting due to changing the ignition timing and the air-fuel ratio at the engine stability limit at the same time as before. At the same time, it is possible to early activate the catalyst and reduce the emission of harmful components in the exhaust gas.
【0077】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明において、第2フィードバック制御手段に
より所定の機関安定度が得られていた場合で、その後、
大気条件やその他の要因(例えば、燃料温度や比重の変
化等)により、機関安定限界が変化して、点火時期を必
要以上に(例えば、MBTから大きく外れて燃費、運転
性、排気特性が悪化する程)進角させる必要が生じた場
合に、点火時期を所定値に固定して空燃比をリッチ側へ
補正することができるので、MBTから大きく外れて燃
費、運転性、排気特性が極度に悪化するようなことを確
実に防止することができる。According to the invention of claim 2, claim 1
In the invention described in (1), when a predetermined engine stability is obtained by the second feedback control means,
The engine stability limit changes due to atmospheric conditions and other factors (for example, changes in fuel temperature and specific gravity, etc.), and the ignition timing becomes unnecessarily large (for example, it greatly deviates from MBT and fuel efficiency, drivability, and exhaust characteristics deteriorate. If it is necessary to advance the ignition timing, the ignition timing can be fixed to a predetermined value and the air-fuel ratio can be corrected to the rich side, so that the fuel efficiency, drivability, and exhaust characteristics are extremely deviated from the MBT. It is possible to reliably prevent the deterioration.
【0078】請求項3に記載の発明によれば、機関始動
後所定時間内において、所定の機関安定限度内で、機関
個体差や運転条件のバラツキ等を排除しつつ機関吸入混
合気の空燃比を最大限リーン化する場合に、現在の空燃
比が第1目標リーン空燃比よりリッチな場合には、第3
フィードバック制御手段によって、所定の点火時期に点
火時期を固定して、空燃比のみを変化させて所定の機関
安定度を得るようにする一方で、このフィードバック制
御によっては、所定の機関安定度が得られない場合は、
第4フィードバック制御手段によって、第2目標リーン
空燃比になるまで、空燃比と、点火時期とを同時に変化
させて、所定の機関安定度が得られるようにし、更に、
当該フィードバック制御によっても、所定の機関安定度
が得られない場合には、第5フィードバック制御手段に
よって、空燃比を第2目標リーン空燃比に固定して、点
火時期のみを変化させて、所望の機関安定度を得るよう
にしたので、従来のように、機関安定限界ギリギリのと
ころで点火時期と空燃比とを同時に変化させることによ
る制御ハンチングを招くことなく、良好に、機関個体差
間や運転条件のバラツキ等を排除しつつ、触媒の早期活
性化と排気有害成分の排出低減とを図ることができる。According to the third aspect of the present invention, within the predetermined time after the engine is started, within the predetermined engine stability limit, the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture is eliminated while eliminating the differences among the individual engines and the variations in the operating conditions. If the current air-fuel ratio is richer than the first target lean air-fuel ratio when making the maximum lean,
The feedback control means fixes the ignition timing to a predetermined ignition timing and changes only the air-fuel ratio to obtain a predetermined engine stability, while this feedback control provides a predetermined engine stability. If not,
By the fourth feedback control means, the air-fuel ratio and the ignition timing are changed at the same time until the second target lean air-fuel ratio is reached so that a predetermined engine stability is obtained.
If the predetermined engine stability cannot be obtained even by the feedback control, the fifth feedback control means fixes the air-fuel ratio to the second target lean air-fuel ratio and changes only the ignition timing to obtain a desired value. Since the engine stability is obtained, there is no control hunting caused by simultaneously changing the ignition timing and the air-fuel ratio at the limit of the engine stability as in the conventional case, and it is possible to satisfactorily improve the engine individual difference and the operating condition. It is possible to achieve early activation of the catalyst and reduction of the emission of harmful components in the exhaust gas while eliminating the variation of the above.
【0079】また、第4フィードバック制御手段によっ
て、空燃比と、点火時期と、を同時に変化させてもハン
チング等が生じない領域においては、空燃比と、点火時
期と、を同時に変化させることができるので、請求項1
に記載の発明に比べて、より迅速に、機関安定を所定の
安定限度内に収束させることが可能となると共に、リー
ン化による排気有害成分の低減と排気酸素濃度の増大
と、点火時期の遅角による排気温度の増大と、を同時に
図ることができ、以って、より効果的に排気有害成分の
排出量低減と三元触媒の早期活性化とを図ることができ
る。Further, by the fourth feedback control means, the air-fuel ratio and the ignition timing can be changed at the same time in a region where hunting or the like does not occur even if the air-fuel ratio and the ignition timing are changed at the same time. Therefore, claim 1
As compared with the invention described in (1), it becomes possible to converge the engine stability within a predetermined stability limit more quickly, reduce exhaust harmful components by increasing leanness, increase exhaust oxygen concentration, and delay ignition timing. It is possible to increase the exhaust gas temperature due to the corners at the same time, so that it is possible to more effectively reduce the emission amount of the exhaust harmful components and quickly activate the three-way catalyst.
【0080】請求項4に記載の発明によれば、請求項3
に記載の発明において、第4フィードバック制御手段に
より所定の機関安定度が得られていた場合で、その後、
大気条件やその他の要因(例えば、燃料温度や比重の変
化等)により、機関安定限界が変化して、点火時期を必
要以上に(例えば、MBTから大きく外れて燃費、運転
性、排気特性が悪化する程)進角させる必要が生じた場
合に、点火時期を所定値に固定して空燃比をリッチ側へ
補正することができるので、MBTから大きく外れて燃
費、運転性、排気特性が極度に悪化するようなことを確
実に防止することができる。According to the invention of claim 4, claim 3
In the invention described in (3), when the predetermined engine stability is obtained by the fourth feedback control means,
The engine stability limit changes due to atmospheric conditions and other factors (for example, changes in fuel temperature and specific gravity, etc.), and the ignition timing becomes unnecessarily large (for example, it greatly deviates from MBT and fuel efficiency, drivability, and exhaust characteristics deteriorate. If it is necessary to advance the ignition timing, the ignition timing can be fixed to a predetermined value and the air-fuel ratio can be corrected to the rich side, so that the fuel efficiency, drivability, and exhaust characteristics are extremely deviated from the MBT. It is possible to reliably prevent the deterioration.
【0081】請求項5に記載の発明によれば、請求項3
(或いは請求項4)に記載の発明において、第5フィー
ドバック制御手段により所定の機関安定度が得られてい
た場合で、その後、大気条件やその他の要因(例えば、
燃料温度や比重の変化等)により、機関安定限界が変化
して、点火時期を必要以上に(例えば、MBTから大き
く外れて燃費、運転性、排気特性が悪化する程)進角さ
せる必要が生じた場合に、点火時期を所定値に固定して
空燃比をリッチ側へ補正することができるので、MBT
から大きく外れて燃費、運転性、排気特性が極度に悪化
するようなことを確実に防止することができる。According to the invention of claim 5, claim 3
In the invention described in (or claim 4), when a predetermined engine stability is obtained by the fifth feedback control means, after that, atmospheric conditions and other factors (for example,
Due to changes in fuel temperature and specific gravity, etc., the engine stability limit changes, and it becomes necessary to advance the ignition timing more than necessary (for example, to the extent that it greatly deviates from MBT and fuel consumption, drivability, and exhaust characteristics deteriorate). In this case, the ignition timing can be fixed to a predetermined value and the air-fuel ratio can be corrected to the rich side.
It is possible to reliably prevent the fuel efficiency, drivability, and exhaust characteristics from deteriorating significantly from the above.
【図1】請求項1に記載の発明にかかるブロック図FIG. 1 is a block diagram according to the invention described in claim 1.
【図2】請求項3に記載の発明にかかるブロック図FIG. 2 is a block diagram according to the invention of claim 3;
【図3】本発明の第1の実施例にかかる全体構成図FIG. 3 is an overall configuration diagram according to a first embodiment of the present invention.
【図4】同上実施例の燃料噴射量設定ルーチンを説明す
るフローチャートFIG. 4 is a flowchart illustrating a fuel injection amount setting routine of the above embodiment.
【図5】同上実施例のリーン化制御中の点火時期設定ル
ーチンを説明するフローチャートFIG. 5 is a flowchart illustrating an ignition timing setting routine during lean control according to the embodiment.
【図6】同上実施例のリーン化制御中の機関安定化のた
めのフィードバック制御ルーチンを説明するフローチャ
ートFIG. 6 is a flowchart illustrating a feedback control routine for stabilizing the engine during lean control according to the embodiment.
【図7】本発明の第2の実施例のリーン化制御中の機関
安定化のためのフィードバック制御ルーチンを説明する
フローチャートFIG. 7 is a flowchart illustrating a feedback control routine for stabilizing the engine during lean control according to the second embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第1の実施例のリーン化制御中の機関
安定化のためのフィードバック制御を説明する図FIG. 8 is a diagram illustrating feedback control for engine stabilization during lean control according to the first embodiment of this invention.
【図9】本発明の第2の実施例のリーン化制御中の機関
安定化のためのフィードバック制御を説明する図FIG. 9 is a diagram illustrating feedback control for stabilizing the engine during lean control according to the second embodiment of the present invention.
【図10】空燃比と点火時期の関係、空燃比と排気有害成
分との関係、点火時期と排気温度との関係を説明する図FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the air-fuel ratio and the ignition timing, the relationship between the air-fuel ratio and the exhaust harmful components, and the relationship between the ignition timing and the exhaust temperature.
1 機関 3 エアフローメータ 6 燃料噴射弁 7 点火栓 8 燃焼圧センサ 10 酸素センサ 11 三元触媒 12 クランク角センサ 13 水温センサ 50 コントロールユニット 1 organization 3 Air flow meter 6 Fuel injection valve 7 Spark plug 8 Combustion pressure sensor 10 oxygen sensor 11 three-way catalyst 12 crank angle sensor 13 Water temperature sensor 50 control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301E 45/00 301G 45/00 301 F02P 5/15 E (56)参考文献 特開 昭62−20652(JP,A) 特開 平5−113147(JP,A) 特開 昭61−258954(JP,A) 特開 昭63−12862(JP,A) 特開 平2−19634(JP,A) 特開 平2−308946(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02P 5/15 F01N 3/20 ZAB F01N 3/24 ZAB F02D 41/04 305 F02D 41/06 305 F02D 43/00 301 F02D 45/00 301 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301E 45/00 301G 45/00 301 F02P 5/15 E (56) References JP-A-62 -20652 (JP, A) JP 5-113147 (JP, A) JP 61-258954 (JP, A) JP 63-12862 (JP, A) JP 2-19634 (JP, A) ) JP-A-2-308946 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F02P 5/15 F01N 3/20 ZAB F01N 3/24 ZAB F02D 41/04 305 F02D 41 / 06 305 F02D 43/00 301 F02D 45/00 301
Claims (5)
を備え、機関始動後所定時間内において、所定の機関安
定限度内で、機関吸入混合気の空燃比をリーン化するよ
うにした内燃機関の制御装置において、 現在の空燃比が所定のリーン空燃比よりリッチな場合に
は、所定の機関安定度が得られるように、点火時期を所
定の点火時期に固定して空燃比を変化させる第1フィー
ドバック制御手段と、 前記第1フィードバック制御手段による空燃比の変化に
より、空燃比が前記所定のリーン空燃比よりリーンとな
った場合には、所定の機関安定度が得られるように、空
燃比を前記所定のリーン空燃比に固定して点火時期を変
化させる第2フィードバック制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装
置。Claim: What is claimed is: 1. An internal combustion engine, comprising engine stability detecting means for detecting engine stability, wherein the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture is made lean within a predetermined engine stability limit within a predetermined time after the engine is started. In the engine control device, when the current air-fuel ratio is richer than a predetermined lean air-fuel ratio, the ignition timing is fixed to a predetermined ignition timing and the air-fuel ratio is changed so that a predetermined engine stability is obtained. When the air-fuel ratio becomes leaner than the predetermined lean air-fuel ratio due to the change of the air-fuel ratio by the first feedback control means and the first feedback control means, a predetermined engine stability is obtained so as to obtain a predetermined engine stability. A second feedback control means for fixing the fuel ratio to the predetermined lean air-fuel ratio and changing the ignition timing, and a control device for an internal combustion engine.
値以上に点火時期を進めても、所定の機関安定度が得ら
れない場合に、前記第2フィードバック制御手段による
点火時期のフィードバック制御を停止して、所定の機関
安定度が得られるように空燃比を変化させる第6フィー
ドバック制御手段を備えたことを特徴とする請求項1に
記載の内燃機関の制御装置。2. The second feedback control means stops the feedback control of the ignition timing by the second feedback control means when the predetermined engine stability cannot be obtained even if the ignition timing is advanced to a predetermined value or more. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising sixth feedback control means for changing the air-fuel ratio so that a predetermined engine stability is obtained.
を備え、機関始動後所定時間内において、所定の機関安
定限度内で、機関吸入混合気の空燃比をリーン化するよ
うにした内燃機関の制御装置において、 現在の空燃比が第1目標リーン空燃比よりリッチな場合
には、所定の機関安定度が得られるように、点火時期を
所定の点火時期に固定して空燃比を変化させる第3フィ
ードバック制御手段と、 前記第3フィードバック制御手段による空燃比の変化に
より、空燃比が前記第1目標リーン空燃比と、これより
リーン側に設定される第2目標リーン空燃比と、の間と
なった場合には、所定の機関安定度が得られるように、
空燃比の制御量と、点火時期と、を同時に変化させる第
4フィードバック制御手段と、 前記第4フィードバック制御手段による空燃比の変化に
より、空燃比が前記第2目標リーン空燃比よりリーンと
なった場合には、所定の機関安定度が得られるように、
空燃比を前記第2目標リーン空燃比に固定して点火時期
を変化させる第5フィードバック制御手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装
置。3. An internal combustion engine, comprising engine stability detection means for detecting engine stability, wherein the air-fuel ratio of the engine intake air-fuel mixture is made lean within a predetermined engine stability limit within a predetermined time after engine startup. In the engine control device, when the current air-fuel ratio is richer than the first target lean air-fuel ratio, the ignition timing is fixed to a predetermined ignition timing and the air-fuel ratio is changed so that a predetermined engine stability is obtained. An air-fuel ratio of the first target lean air-fuel ratio and a second target lean air-fuel ratio set leaner than the first target lean air-fuel ratio by changing the air-fuel ratio by the third feedback control means. In the case of a gap, in order to obtain the prescribed engine stability,
The fourth feedback control means for simultaneously changing the control amount of the air-fuel ratio and the ignition timing, and the change of the air-fuel ratio by the fourth feedback control means make the air-fuel ratio leaner than the second target lean air-fuel ratio. In order to obtain the desired engine stability,
A fifth feedback control means for fixing the air-fuel ratio to the second target lean air-fuel ratio and changing the ignition timing, and a control device for an internal combustion engine, comprising:
値以上に点火時期を進めても、所定の機関安定度が得ら
れない場合に、前記第4フィードバック制御手段による
空燃比と点火時期のフィードバック制御を停止して、所
定の機関安定度が得られるように空燃比を変化させる第
7フィードバック制御手段を備えたことを特徴とする請
求項2に記載の内燃機関の制御装置。4. The feedback of air-fuel ratio and ignition timing by the fourth feedback control means when the predetermined engine stability cannot be obtained even if the fourth feedback control means advances the ignition timing beyond a predetermined value. The control device for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising: a seventh feedback control unit that stops the control and changes the air-fuel ratio so that a predetermined engine stability is obtained.
値以上に点火時期を進めても、所定の機関安定度が得ら
れない場合に、前記第5フィードバック制御手段による
点火時期のフィードバック制御を停止して、所定の機関
安定度が得られるように少なくとも空燃比を変化させる
第8フィードバック制御手段を備えたことを特徴とする
請求項3または請求項4に記載の内燃機関の制御装置。5. The fifth feedback control means stops the feedback control of the ignition timing by the fifth feedback control means when the predetermined engine stability cannot be obtained even if the ignition timing is advanced to a predetermined value or more. The control device for an internal combustion engine according to claim 3 or 4, further comprising an eighth feedback control means for changing at least the air-fuel ratio so as to obtain a predetermined engine stability.
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