JP3528315B2 - Engine air-fuel ratio control device - Google Patents

Engine air-fuel ratio control device

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JP3528315B2 JP09675095A JP9675095A JP3528315B2 JP 3528315 B2 JP3528315 B2 JP 3528315B2 JP 09675095 A JP09675095 A JP 09675095A JP 9675095 A JP9675095 A JP 9675095A JP 3528315 B2 JP3528315 B2 JP 3528315B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンに供給する混
合気の空燃比を運転条件に応じて理論空燃比とリーン空
燃比とに切換えるようにしたエンジンの空燃比制御装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine air-fuel ratio control device for switching the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an engine between a stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio according to operating conditions.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、燃費向上を目的として、エン
ジンに供給する混合気の空燃比を所定の運転条件にて理
論空燃比(以下「ストイキ」ともいう;A/F=14.6)
からリーン空燃比(例えばA/F=20〜23)に切換える
ようにした空燃比制御装置が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for the purpose of improving fuel economy, the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an engine is a theoretical air-fuel ratio (hereinafter also referred to as "stoichi"; A / F = 14.6) under predetermined operating conditions.
Has proposed an air-fuel ratio control device for switching to a lean air-fuel ratio (for example, A / F = 20 to 23).

【0003】具体的には、特開昭58−48746号公
報や、特開昭59−7741号公報に開示されており、
これらの公報に開示される空燃比制御装置では、空燃比
を運転条件に応じて理論空燃比とリーン空燃比とに切換
制御するときに、空燃比が急変することに伴って出力ト
ルクが急変し、車両にショックを生じるという不具合を
解消すべく、理論空燃比とリーン空燃比との切換時に空
燃比を段階的に変化させるようにしている。
Specifically, it is disclosed in JP-A-58-48746 and JP-A-59-7741.
In the air-fuel ratio control device disclosed in these publications, when the air-fuel ratio is controlled to switch between the stoichiometric air-fuel ratio and the lean air-fuel ratio according to the operating conditions, the output torque changes abruptly due to the sudden change in the air-fuel ratio. The air-fuel ratio is changed stepwise at the time of switching between the stoichiometric air-fuel ratio and the lean air-fuel ratio in order to eliminate the problem that the vehicle is shocked.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の空燃比制御装置においては、排気浄化用触媒として
理論空燃比よりもリーンになると急激にNOx転換効率
が低下する一般的な三元触媒やNOx還元機能がない酸
化触媒を用いることを前提としているため、理論空燃比
からリーン空燃比に移行させるときには、移行過程の中
間空燃比において触媒によるNOxの浄化が期待でき
ず、NOx排出量が大きくなるため、ショック発生によ
る運転性の悪化を犠牲にしても、空燃比の切換速度はあ
る程度速くしなければならないという問題があった。ま
た、リーン空燃比もNOx排出量が小さくなる20〜23と
するので、ショックも大きい。
However, in the above-mentioned conventional air-fuel ratio control device, a general three-way catalyst or NOx in which the NOx conversion efficiency sharply decreases as the exhaust purification catalyst becomes leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Since it is premised that an oxidation catalyst that does not have a reducing function is used, when the stoichiometric air-fuel ratio is changed to a lean air-fuel ratio, purification of NOx by the catalyst cannot be expected at the intermediate air-fuel ratio in the transition process, and the NOx emission amount increases. Therefore, there is a problem that the air-fuel ratio switching speed must be increased to some extent even at the expense of the deterioration of drivability due to the occurrence of shock. Further, the lean air-fuel ratio is also set to 20 to 23, which reduces the NOx emission amount, so that the shock is large.

【0005】そこで、リーン空燃比での運転時にNOx
還元機能が大幅に低下する従来の三元触媒の代わりに、
リーン空燃比での運転時にNOxをある程度還元可能な
触媒(以下「リーンNOx触媒」という)を用いること
が考えられる。これによれば、リーン空燃比状態であっ
ても、触媒の還元機能によってNOxの排出量を抑える
ことができるから、理論空燃比からA/F=18程度のリ
ーン空燃比へ切換えても、NOx排出量が大幅に増大し
てしまうことがなく、空燃比切換時に目標リーン空燃比
をよりリッチ側に設定して、ショック発生を防止するこ
とが可能である。
Therefore, when operating with a lean air-fuel ratio, NOx
Instead of the conventional three-way catalyst, which has a significantly reduced reducing function,
It is conceivable to use a catalyst capable of reducing NOx to some extent (hereinafter referred to as "lean NOx catalyst") during operation at a lean air-fuel ratio. According to this, the NOx emission amount can be suppressed by the reducing function of the catalyst even in the lean air-fuel ratio state. Therefore, even if the lean air-fuel ratio is switched from the theoretical air-fuel ratio to A / F = 18, the NOx is reduced. It is possible to prevent a shock by setting the target lean air-fuel ratio to a richer side at the time of switching the air-fuel ratio without the emission amount significantly increasing.

【0006】尚、前記リーンNOx触媒としては、触媒
の母体としてゼオライトを用いて、理論空燃比での運転
時にゼオライトにHCを吸着し、リーン空燃比での運転
時に前記吸着したHCとエンジンより排出したHCとに
よりNOxを還元するものが知られている。ところが、
前記リーンNOx触媒であっても、エンジンの運転条件
の履歴によってその転換効率が大きく変化するから、転
換効率の良い運転条件に適合させて空燃比切換時のリー
ン空燃比をリッチ側に設定してあると、転換効率が悪い
運転条件においてNOxの排出量が増大し、逆に、転換
効率が悪い運転条件でもNOxの排出量が大幅に増大し
ないように、空燃比切換時のリーン空燃比をリーン側に
設定すると、切換時のトルク急変によってショックが発
生するという問題がある。
As the lean NOx catalyst, zeolite is used as a base material of the catalyst, and HC is adsorbed on the zeolite during operation at a stoichiometric air-fuel ratio, and discharged during operation at a lean air-fuel ratio. It is known that NOx is reduced by the generated HC. However,
Even with the lean NOx catalyst, the conversion efficiency changes greatly depending on the history of operating conditions of the engine. Therefore, the lean air-fuel ratio at the time of switching the air-fuel ratio is set to the rich side by adapting to the operating conditions with good conversion efficiency. If so, the NOx emission amount increases under operating conditions with poor conversion efficiency, and conversely, the lean air-fuel ratio during air-fuel ratio switching is made lean so that the NOx emission amount does not increase significantly even under operating conditions with poor conversion efficiency. If it is set to the side, there is a problem that a shock is generated due to a sudden change in torque at the time of switching.

【0007】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、空燃比切換時におけるトルク急変によるショック発
生の回避とNOx排出量の抑制とを高い次元で両立させ
ることができるエンジンの空燃比制御装置を提供するこ
とを目的とする。
In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention provides an air-fuel ratio control for an engine which can achieve both a high level of avoidance of a shock due to a sudden change in torque during air-fuel ratio switching and a suppression of NOx emissions. The purpose is to provide a device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンに供
給する混合気の空燃比を運転条件に応じて理論空燃比と
リーン空燃比とに切換える空燃比切換手段を備えると共
に、排気系に少なくともリーン空燃比での運転時にNO
xを還元可能な触媒を備えるエンジンを前提としてい
る。
The present invention comprises an air-fuel ratio switching means for switching the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an engine between a stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio according to operating conditions, and at least an exhaust system. NO when operating with lean air-fuel ratio
It is premised on an engine equipped with a catalyst capable of reducing x.

【0009】請求項1に係る発明では、図1(A)に示
すように、理論空燃比での運転時にその運転継続時間を
計測するストイキ継続時間計測手段と、理論空燃比から
リーン空燃比への切換時に、その直前の理論空燃比での
運転継続時間に応じて、目標とするリーン空燃比を設定
する目標リーン空燃比設定手段とを設けて、エンジンの
空燃比制御装置を構成する。
In the invention according to claim 1, as shown in FIG. 1 (A), the stoichiometric duration measuring means for measuring the operation duration of the engine at the stoichiometric air-fuel ratio, and the stoichiometric air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio At the time of switching, the target lean air-fuel ratio setting means for setting the target lean air-fuel ratio in accordance with the operation continuation time at the stoichiometric air-fuel ratio immediately before that is provided and the air-fuel ratio control device for the engine is configured.

【0010】請求項2に係る発明では、前記目標リーン
空燃比設定手段は、理論空燃比での運転継続時間が長い
程、目標とするリーン空燃比をよりリッチ側に設定する
ものであることを特徴とする。請求項3に係る発明で
は、請求項1に係る発明の構成に加え、図1(A)に示
してあるように、リーン空燃比での運転時にその運転継
続時間を計測するリーン継続時間計測手段と、理論空燃
比からリーン空燃比への切換後、現時点のリーン空燃比
での運転継続時間が所定値を超えたときに、前記目標リ
ーン空燃比設定手段に代わって、目標とするリーン空燃
比をよりリーン側に設定する第2の目標リーン空燃比設
定手段とを設けたことを特徴とする。
According to the second aspect of the present invention, the target lean air-fuel ratio setting means sets the target lean air-fuel ratio to a richer side as the operation duration time at the stoichiometric air-fuel ratio is longer. Characterize. In the invention according to claim 3, in addition to the configuration of the invention according to claim 1, as shown in FIG. 1 (A), a lean continuation time measuring means for measuring the operation continuation time during operation at a lean air-fuel ratio. And, after switching from the stoichiometric air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio, when the operation duration at the current lean air-fuel ratio exceeds a predetermined value, instead of the target lean air-fuel ratio setting means, the target lean air-fuel ratio And a second target lean air-fuel ratio setting means for setting the lean side to a leaner side.

【0011】請求項4に係る発明では、図1(B)に示
すように、理論空燃比での運転時にその運転継続時間を
計測するストイキ継続時間計測手段と、リーン空燃比で
の運転時にその運転継続時間を計測するリーン継続時間
計測手段と、リーン空燃比での運転時に、その直前の理
論空燃比での運転継続時間と現時点のリーン空燃比での
運転継続時間とに応じて、目標とするリーン空燃比を設
定する目標リーン空燃比設定手段とを設けて、エンジン
の空燃比制御装置を構成する。
In the invention according to claim 4, as shown in FIG. 1 (B), the stoichiometric duration measuring means for measuring the operating duration at the time of operation at the stoichiometric air-fuel ratio, and the stoichiometric duration time measuring means at the time of operation at the lean air-fuel ratio are provided. Depending on the lean duration measuring means for measuring the operating duration and the operating duration at the stoichiometric air-fuel ratio immediately before and the operating duration at the current lean air-fuel ratio, the target value And a target lean air-fuel ratio setting means for setting a lean air-fuel ratio for the engine.

【0012】請求項5に係る発明では、図1(C)に示
すように、理論空燃比での運転時にその運転継続時間を
計測するストイキ継続時間計測手段と、リーン空燃比で
の運転時にその運転継続時間を計測するリーン継続時間
計測手段と、理論空燃比からリーン空燃比への切換時
に、その直前の理論空燃比での運転継続時間に応じて、
切換時間を設定する切換時間設定手段と、理論空燃比か
らリーン空燃比への切換後、現時点のリーン空燃比での
運転継続時間が前記切換時間内のときに、目標とするリ
ーン空燃比をよりリッチ側の第1の目標リーン空燃比に
設定し、前記切換時間を超えたときに、目標とするリー
ン空燃比をよりリーン側の第2の目標リーン空燃比に設
定する目標リーン空燃比設定手段とを設けて、エンジン
の空燃比制御装置を構成する。
In the invention according to claim 5, as shown in FIG. 1 (C), the stoichiometric duration measuring means for measuring the operating duration during the operation at the stoichiometric air-fuel ratio, and the stoichiometric duration measuring means during the operation at the lean air-fuel ratio are provided. Lean duration measuring means for measuring the operation duration, and at the time of switching from the stoichiometric air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio, depending on the operation duration at the theoretical air-fuel ratio immediately before that,
After switching from the stoichiometric air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio after switching from the stoichiometric air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio, the target lean air-fuel ratio is set to a higher value when the operation duration time at the current lean air-fuel ratio is within the switching time. A target lean air-fuel ratio setting means for setting the rich target first lean air-fuel ratio and setting the target lean air-fuel ratio to the leaner second target lean air-fuel ratio when the switching time is exceeded. And are provided to constitute an engine air-fuel ratio control device.

【0013】[0013]

【作用】請求項1に係る発明では、理論空燃比での運転
時(ストイキ運転時)にその運転継続時間(ストイキ継
続時間)を計測して、記憶する。そして、ストイキから
リーンへの切換時に、その直前のストイキ継続時間に応
じて、目標とするリーン空燃比を設定する。
In the invention according to claim 1, during the operation at the stoichiometric air-fuel ratio (during stoichiometric operation), the operation continuation time (stoichiometric continuation time) is measured and stored. Then, at the time of switching from stoichiometric to lean, the target lean air-fuel ratio is set according to the immediately preceding stoichiometric duration.

【0014】ストイキ継続時間によって目標リーン空燃
比を可変とするのは、ストイキ継続時間によって触媒の
NOx転換効率が変化するからである。具体的には、ス
トイキ継続時間が長い程、触媒のNOx転換効率が向上
する。従って、ストイキ継続時間によって変化する触媒
のNOx転換効率を最大限利用して、NOx排出量が増
大しない範囲まで、リーン切換時の目標リーン空燃比を
できるだけリッチ化することにより、NOx排出量を増
加させることなく、切換ショックを低減できる。
The target lean air-fuel ratio is made variable depending on the stoichiometric duration because the NOx conversion efficiency of the catalyst changes depending on the stoichiometric duration. Specifically, the longer the stoichiometric duration, the higher the NOx conversion efficiency of the catalyst. Therefore, by maximizing the NOx conversion efficiency of the catalyst that changes depending on the stoichiometric duration, the target lean air-fuel ratio during lean switching is made as rich as possible to the extent that the NOx emission amount does not increase, thereby increasing the NOx emission amount. It is possible to reduce the switching shock without causing it.

【0015】請求項2に係る発明では、ストイキ継続時
間が長い程、触媒のNOx転換効率が向上することか
ら、ストイキ継続時間が長い程、目標リーン空燃比をよ
りリッチ側に設定することで、NOx排出量を増加させ
ることなく、切換ショックを低減できる。請求項3に係
る発明では、ストイキからリーンへの切換時に、その直
前のストイキ継続時間に応じて目標リーン空燃比を設定
するが、現時点のリーン継続時間が所定値を超えたとき
は、目標リーン空燃比をよりリーン側に設定する。リー
ン運転が長く続くと、触媒のNOx転換効率が低下する
ため、目標リーン空燃比をよりリーン側として、NOx
排出量を増大させないためである。
In the invention according to claim 2, since the NOx conversion efficiency of the catalyst is improved as the stoichiometric duration is longer, the target lean air-fuel ratio is set to a richer side as the stoichiometric duration is increased. The switching shock can be reduced without increasing the NOx emission amount. In the invention according to claim 3, the target lean air-fuel ratio is set according to the immediately preceding stoichiometric duration at the time of switching from stoichiometric to lean. However, when the present lean duration exceeds a predetermined value, the target lean air-fuel ratio is set. Set the air-fuel ratio to a leaner side. If lean operation continues for a long time, the NOx conversion efficiency of the catalyst decreases, so the target lean air-fuel ratio is set to the leaner side, and NOx is reduced.
This is because the amount of emission is not increased.

【0016】請求項4に係る発明では、リーン運転時
に、その直前のストイキ継続時間と現時点のリーン継続
時間とに応じて、目標リーン空燃比を設定する。具体的
には、ストイキ継続時間が長い程、目標リーン空燃比を
よりリッチ側に設定するが、リーン継続時間が長くなる
に伴って、目標リーン空燃比をよりリーン側に設定す
る。こうして、NOx排出量を増加させることなく、切
換ショックを低減する。
According to the fourth aspect of the present invention, during lean operation, the target lean air-fuel ratio is set according to the immediately preceding stoichiometric duration and the current lean duration. Specifically, the target lean air-fuel ratio is set to a richer side as the stoichiometric duration is longer, but the target lean air-fuel ratio is set to a leaner side as the lean duration is lengthened. In this way, the switching shock is reduced without increasing the NOx emission amount.

【0017】請求項5に係る発明では、ストイキからリ
ーンへの切換時に、その直前のストイキ継続時間に応じ
て、切換時間を設定する。そして、ストイキからリーン
への切換直後は、目標リーン空燃比をよりリッチ側の第
1の目標リーン空燃比に設定し、切換時間が経過したと
きに、目標リーン空燃比をよりリーン側の第2の目標リ
ーン空燃比に設定する。こうして、NOx排出量を増加
させることなく、切換ショックを低減する。
In the invention according to claim 5, at the time of switching from stoichiometric to lean, the switching time is set according to the stoichiometric continuation time immediately before that. Immediately after switching from stoichiometric to lean, the target lean air-fuel ratio is set to the first target lean air-fuel ratio on the richer side, and when the switching time elapses, the target lean air-fuel ratio is set to the second leaner side on the leaner side. Set to the target lean air-fuel ratio of. In this way, the switching shock is reduced without increasing the NOx emission amount.

【0018】[0018]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。先ず本発
明の第1の実施例を図2〜図9により説明する。図2は
システム構成を示している。エンジン1の各気筒の燃焼
室には、エアクリーナ2から、スロットル弁3、吸気マ
ニホールド4を介して、空気が吸入される。吸気マニホ
ールド4の各ブランチ部にはそれぞれ電磁式の燃料噴射
弁5が設けられており、各燃料噴射弁5から噴射される
燃料により混合気が生成される。そして、混合気は燃焼
室内で点火栓6により点火されて燃焼する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows the system configuration. Air is drawn into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1 from the air cleaner 2 through the throttle valve 3 and the intake manifold 4. An electromagnetic fuel injection valve 5 is provided in each branch portion of the intake manifold 4, and a fuel-air mixture is generated by the fuel injected from each fuel injection valve 5. Then, the air-fuel mixture is ignited by the spark plug 6 and burned in the combustion chamber.

【0019】燃料噴射弁5は後述するコントロールユニ
ット12からのエンジン回転に同期して所定のタイミング
で出力される駆動パルス信号により通電されて開弁し、
所定圧力に調整された燃料を噴射する。従って、駆動パ
ルス信号のパルス幅により燃料噴射量が制御される。エ
ンジン1からの排気は、排気マニホールド7を経て、排
気管8に至る。
The fuel injection valve 5 is opened by being energized by a drive pulse signal output at a predetermined timing in synchronization with the engine rotation from a control unit 12 which will be described later.
The fuel adjusted to a predetermined pressure is injected. Therefore, the fuel injection amount is controlled by the pulse width of the drive pulse signal. Exhaust gas from the engine 1 reaches an exhaust pipe 8 through an exhaust manifold 7.

【0020】この排気管8の途中には、触媒10が介装さ
れている。この触媒10は、触媒の母体としてゼオライト
を用いて、ストイキ運転時にゼオライトにHCを吸着
し、リーン運転時に前記吸着したHCとエンジンより排
出したHCとによりNOxを還元するものであり、かか
るNOx還元機能によって排気中に酸素がたくさん存在
するリーン燃焼時であっても、NOx排出量を抑えるこ
とができるリーンNOx触媒である。また、触媒10とし
て、かかるリーンNOx触媒と通常の三元触媒とを直列
にして用いてもよい。そして、排気は触媒10を通過後、
マフラー11を経て排出される。
A catalyst 10 is provided in the middle of the exhaust pipe 8. This catalyst 10 uses zeolite as a base material of the catalyst, adsorbs HC on the zeolite during stoichiometric operation, and reduces NOx by the adsorbed HC and HC discharged from the engine during lean operation. It is a lean NOx catalyst capable of suppressing the NOx emission amount even during lean combustion in which a large amount of oxygen exists in the exhaust gas due to its function. Further, as the catalyst 10, such a lean NOx catalyst and an ordinary three-way catalyst may be used in series. Then, the exhaust gas passes through the catalyst 10,
It is discharged through the muffler 11.

【0021】燃料噴射弁5の作動を制御するコントロー
ルユニット12は、マイクロコンピュータを内蔵するもの
で、各種のセンサから信号が入力されている。前記各種
のセンサとしては、スロットル弁3の上流側でエンジン
1の吸入空気流量Qを検出するエアフローメータ13、エ
ンジン1のカム軸回転から基準クランク角信号及び単位
クランク角信号を出力し間接的にエンジン回転数Nを検
出できるクランク角センサ14、エンジン1のウォータジ
ャケット内の冷却水温度Twを検出する水温センサ15、
排気マニホールド7に取付けられてエンジン1に吸入さ
れる混合気の空燃比に関連する排気中酸素濃度に対応し
た電圧信号を出力するO 2 センサ16等が設けられてい
る。
A controller for controlling the operation of the fuel injection valve 5.
The unit 12 contains a microcomputer
Thus, signals are input from various sensors. The various
As the sensor of the engine, the engine is provided on the upstream side of the throttle valve 3.
1. An air flow meter 13, which detects the intake air flow rate Q of 1,
Reference crank angle signal and unit from engine 1 camshaft rotation
Outputs a crank angle signal to indirectly detect engine speed N
Crank angle sensor 14 that can be output, engine 1 water
A water temperature sensor 15 for detecting the cooling water temperature Tw in the jacket,
It is attached to the exhaust manifold 7 and sucked into the engine 1.
Corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas related to the air-fuel ratio of the air-fuel mixture
Output voltage signal 2Sensor 16 etc. are provided
It

【0022】ここにおいて、コントロールユニット12
は、前記各種のセンサからの信号に基づき後述のごとく
演算処理を行って、燃料噴射弁5の作動を制御する。次
に図3〜図4のフローチャートに従ってコントロールユ
ニット12の演算処理内容について説明する。尚、本フロ
ーは所定時間Δt(例えば10ms)毎に実行される。
Here, the control unit 12
Controls the operation of the fuel injection valve 5 by performing arithmetic processing as described below based on signals from the various sensors. Next, the contents of arithmetic processing of the control unit 12 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. It should be noted that this flow is executed every predetermined time Δt (for example, 10 ms).

【0023】ステップ1(図にはS1と記してある。以
下同様)では、エアフローメータ13からの信号に基づい
て吸入空気流量Qを検出する。ステップ2では、クラン
ク角センサ14からの信号に基づいてエンジン回転数Nを
検出する。ステップ3では、吸入空気流量Qとエンジン
回転数Nとから、ストイキ(A/F=14.6)相当の基本
燃料噴射量Tp=K×Q/N(Kは定数)を計算する。
In step 1 (denoted as S1 in the drawing; the same applies hereinafter), the intake air flow rate Q is detected based on a signal from the air flow meter 13. In step 2, the engine speed N is detected based on the signal from the crank angle sensor 14. In step 3, a basic fuel injection amount Tp = K × Q / N (K is a constant) corresponding to stoichiometry (A / F = 14.6) is calculated from the intake air flow rate Q and the engine speed N.

【0024】ステップ4では、水温センサ15からの信号
に基づいて冷却水温度Twを検出する。ステップ5で
は、冷却水温度Twが例えば75℃以上か否かを判定し、
75℃未満の低温時は、ストイキにより運転するため、ス
テップ8へ進む。冷却水温度Twが75℃以上の時は、運
転領域に応じた空燃比の切換制御を実現するため、ステ
ップ6へ進む。
In step 4, the cooling water temperature Tw is detected based on the signal from the water temperature sensor 15. In step 5, it is determined whether the cooling water temperature Tw is, for example, 75 ° C. or higher,
When the temperature is lower than 75 ° C., the operation is stoichiometric, so the process proceeds to step 8. When the cooling water temperature Tw is 75 ° C. or higher, the process proceeds to step 6 in order to realize the air-fuel ratio switching control according to the operating region.

【0025】ステップ6では、エンジン回転数Nと基本
燃料噴射量(負荷)Tpとに基づき、図5のマップ上で
の領域(ストイキ領域・リーン領域)を検出して、ステ
ップ7へ進む。ステップ7では、リーン領域か否かを判
定し、NO(ストイキ領域)のときはストイキ運転のた
めにステップ8へ進み、YES(リーン領域)のときは
リーン運転のためにステップ14へ進む。 〔ストイキ運転の場合〕ステップ8では、リーンフラグ
FLの値(ストイキ運転中はFL=0、リーン運転中は
FL=1)を判定する。
In step 6, the regions (stoichiometric region / lean region) on the map of FIG. 5 are detected based on the engine speed N and the basic fuel injection amount (load) Tp, and the process proceeds to step 7. In step 7, it is determined whether or not it is in the lean region. If NO (stoichiometric region), the process proceeds to step 8 for stoichiometric operation, and if YES (lean region), the process proceeds to step 14 for lean operation. [In the case of stoichiometric operation] In step 8, the value of the lean flag FL (FL = 0 during stoichiometric operation, FL = 1 during lean operation) is determined.

【0026】FL=1のときは、現在リーン運転中でリ
ーン→ストイキの切換指令がなされたときであり、この
ときはステップ9へ進み、リーンフラグFL=0にす
る。また、次のステップ10では、ストイキ継続時間計測
用のタイマTMSをクリアする(TMS=0)。FL=
0のときは、ストイキ運転継続中であるので、ステップ
11へ進み、ストイキ継続時間計測用のタイマTMSを本
ルーチンの実行時間隔Δt分カウントアップする(TM
S=TMS+Δt)。
When FL = 1, it means that the lean-to-stoichi switching command is issued during the lean operation at present, and at this time, the routine proceeds to step 9 and the lean flag FL = 0 is set. Further, in the next step 10, the timer TMS for measuring the stoichiometric duration is cleared (TMS = 0). FL =
When it is 0, the stoichiometric operation is continuing, so step
The process proceeds to step 11 and the timer TMS for measuring the stoichiometric duration is counted up by the execution time interval Δt of this routine (TM
S = TMS + Δt).

【0027】これらの後、ステップ12へ進み、O2 セン
サ16からの信号に基づいて空燃比フィードバック補正係
数αを計算する。次のステップ13では、ストイキ相当の
基本燃料噴射量Tpと、空燃比フィードバック補正係数
αと、バッテリ電圧に基づいて設定される電圧補正分
(無効噴射時間)Tsとから、次式に従って、燃料噴射
量Tiを計算し、本ルーチンを終了する。
After that, the routine proceeds to step 12, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is calculated based on the signal from the O 2 sensor 16. In the next step 13, from the basic fuel injection amount Tp equivalent to stoichiometry, the air-fuel ratio feedback correction coefficient α, and the voltage correction amount (ineffective injection time) Ts set based on the battery voltage, the fuel injection is performed according to the following equation. The amount Ti is calculated, and this routine ends.

【0028】Ti=Tp×α+Ts 燃料噴射量Tiが計算されると、これが所定のレジスタ
にセットされ、エンジン回転に同期して所定のタイミン
グで、このTiのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射
弁5に出力されて燃料噴射が行われる。このとき、空燃
比はストイキに制御される。 〔リーン運転の場合〕ステップ14では、リーンフラグF
Lの値(ストイキ運転中はFL=0、リーン運転中はF
L=1)を判定する。
Ti = Tp × α + Ts When the fuel injection amount Ti is calculated, this is set in a predetermined register, and a drive pulse signal having a pulse width of Ti is set at a predetermined timing in synchronization with the engine rotation. 5, and fuel injection is performed. At this time, the air-fuel ratio is controlled stoichiometrically. [For lean operation] In step 14, lean flag F
Value of L (FL = 0 during stoichiometric operation, F during lean operation
L = 1) is determined.

【0029】FL=0のときは、現在ストイキ運転中で
ストイキ→リーンの切換指令がなされたときであり、こ
のときはステップ15へ進み、リーンフラグFL=1にす
る。また、次のステップ16では、リーン継続時間計測用
のタイマTMLをクリアする(TML=0)。更に、次
のステップ17では、図6に示すように、ストイキ継続時
間TMSに応じてリーン切換時の目標リーン空燃比AF
1を定めたマップを参照して、実際のストイキ継続時間
TMSから目標リーン空燃比AF1を検索する。ここ
で、ストイキ継続時間TMSが長い程、目標リーン空燃
比AF1をよりリッチ側に設定してある。
When FL = 0, it means that a stoichiometric → lean switching command is being issued during the current stoichiometric operation. At this time, the routine proceeds to step 15, where the lean flag FL = 1 is set. Further, in the next step 16, the lean continuous time measuring timer TML is cleared (TML = 0). Further, in the next step 17, as shown in FIG. 6, the target lean air-fuel ratio AF at the time of lean switching according to the stoichiometric duration TMS.
The target lean air-fuel ratio AF1 is searched from the actual stoichiometric duration TMS with reference to the map defining 1. Here, the longer the stoichiometric duration TMS, the more rich the target lean air-fuel ratio AF1 is set.

【0030】FL=1のときは、リーン運転継続中であ
るので、ステップ18へ進み、リーン継続時間計測用のタ
イマTMLを本ルーチンの実行時間隔Δt分カウントア
ップする。これらの後、ステップ19へ進み、現時点のリ
ーン継続時間TMLを所定値C0と比較し、TML≦C
0 の場合は、ステップ20へ進む。
When FL = 1, the lean operation is continuing, so the routine proceeds to step 18, and the timer TML for measuring the lean continuation time is counted up by the execution time interval Δt of this routine. After this, the routine proceeds to step 19, where the current lean continuation time TML is compared with a predetermined value C 0, and TML ≦ C
If 0 , go to step 20.

【0031】ステップ20では、次式のごとく、基本燃料
噴射量Tpを目標リーン空燃比AF1相当に補正した上
で、燃料噴射量Tiを計算し、本ルーチンを終了する。 Ti=Tp×(14.6/AF1)+Ts TML>C0 の場合は、ステップ21へ進む。ステップ21
では、次式のごとく、基本燃料噴射量Tpを予め定めた
よりリーン側の目標リーン空燃比AF2(例えばA/F
=22)相当に補正した上で、燃料噴射量Tiを計算し、
本ルーチンを終了する。
In step 20, the basic fuel injection amount Tp is corrected to the target lean air-fuel ratio AF1 as shown in the following equation, the fuel injection amount Ti is calculated, and this routine is ended. If Ti = Tp × (14.6 / AF1) + Ts TML> C 0 , proceed to step 21. Step 21
Then, as shown in the following expression, the leaner target lean air-fuel ratio AF2 (for example, A / F
= 22) After making a corresponding correction, calculate the fuel injection amount Ti,
This routine ends.

【0032】Ti=Tp×(14.6/AF2)+Ts 燃料噴射量Tiが計算されると、これが所定のレジスタ
にセットされ、エンジン回転に同期して所定のタイミン
グで、このTiのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射
弁5に出力されて燃料噴射が行われる。このとき、空燃
比はリーン(目標リーン空燃比AF1又はAF2)に制
御される。
Ti = Tp × (14.6 / AF2) + Ts When the fuel injection amount Ti is calculated, this is set in a predetermined register, and a driving pulse having a pulse width of Ti is set at a predetermined timing in synchronization with the engine rotation. A signal is output to the fuel injection valve 5 and fuel injection is performed. At this time, the air-fuel ratio is controlled to be lean (target lean air-fuel ratio AF1 or AF2).

【0033】本実施例においては、ステップ5,6,7
の部分が空燃比切換手段に相当し、ステップ8,9,1
0,11の部分がストイキ継続時間計測手段に相当し、ス
テップ14,15,16,18の部分がリーン継続時間計測手段
に相当し、ステップ17,20の部分が目標リーン空燃比設
定手段に相当し、ステップ19,21の部分が第2の目標リ
ーン空燃比設定手段に相当する。
In this embodiment, steps 5, 6, 7
Corresponds to the air-fuel ratio switching means, and steps 8, 9, 1
The 0, 11 portion corresponds to the stoichiometric duration measuring means, the steps 14, 15, 16, 18 correspond to the lean duration measuring means, and the steps 17, 20 correspond to the target lean air-fuel ratio setting means. The steps 19 and 21 correspond to second target lean air-fuel ratio setting means.

【0034】このように、本実施例では、ストイキから
リーンへの切換時に、その直前のストイキ継続時間TM
Sに応じて、目標リーン空燃比AF1を設定する。すな
わち、ストイキ継続時間TMSが長い程、目標リーン空
燃比AF1をよりリッチ側に設定する。ストイキ継続時
間TMSに応じて目標リーン空燃比AF1を設定するの
は、ストイキ継続時間TMSによってリーンNOx触媒
のNOx転換効率が変化するからである。
As described above, in this embodiment, when the stoichiometric mode is switched to the lean mode, the stoichiometric duration time TM immediately before that is changed.
A target lean air-fuel ratio AF1 is set according to S. That is, the longer the stoichiometric duration TMS, the more the target lean air-fuel ratio AF1 is set to the rich side. The target lean air-fuel ratio AF1 is set according to the stoichiometric duration TMS because the NOx conversion efficiency of the lean NOx catalyst changes depending on the stoichiometric duration TMS.

【0035】その理由を図7により説明する。図7の実
線と点線は、同時にストイキ運転を開始し、異なるタイ
ミングでリーン運転に移行した場合であり、ストイキ継
続時間が異なる。ストイキ継続時間が長い程(点線の
方)、ゼオライトに吸着されるHCが増大し、リーン運
転時のNOx転換効率が一時的に上昇する。従って、ス
トイキ継続時間TMSに応じて、ストイキ継続時間TM
Sが長い程、リーン切換時の目標リーン空燃比AF1を
リッチ化することで、NOx排出量を増加させることな
く、切換ショックを低減できる。
The reason will be described with reference to FIG. The solid line and the dotted line in FIG. 7 indicate the case where the stoichiometric operation is started at the same time and the lean operation is performed at different timings, and the stoichiometric duration is different. The longer the stoichiometry duration (dotted line), the more HC is adsorbed by the zeolite, and the NOx conversion efficiency during lean operation temporarily rises. Therefore, according to the stoichiometric duration TMS, the stoichiometric duration TM
The longer S is, the richer the target lean air-fuel ratio AF1 at the time of lean switching can be reduced the switching shock without increasing the NOx emission amount.

【0036】尚、目標空燃比AF1は、その空燃比で所
定時間C0 運転すると、ストイキ運転時に吸着したHC
を使いつくすような空燃比となるように定める。本実施
例では、また、ストイキからリーンへの切換後、リーン
継続時間TMLが所定値C0 を超えたときに、目標リー
ン空燃比をよりリーン側AF2(例えばA/F=22)に
設定する。
[0036] The target air-fuel ratio AF1 is a predetermined time C 0 operating at the air-fuel ratio, adsorbed to stoichiometric operation HC
The air-fuel ratio is determined so that it will be used up. In the present embodiment, the target lean air-fuel ratio is set to a leaner side AF2 (for example, A / F = 22) when the lean continuation time TML exceeds the predetermined value C 0 after switching from stoichiometric to lean. .

【0037】これは、リーン運転が長時間続くと、スト
イキ運転時に吸着されたHCが使いつくされて、リーン
NOx触媒のNOx転換効率が低下するために、空燃比
をよりリーンにして、NOx排出量を増大させないため
である。すなわち、リーンNOx触媒の転換効率が低下
した分、空燃比をリーンにしてNOxの発生量自体を減
少させ、最終的なNOx排出量が増加しないようにする
のである。尚、空燃比とNOx発生量との関係を図8に
示してある。
This is because if the lean operation continues for a long time, the HC adsorbed during the stoichiometric operation will be used up and the NOx conversion efficiency of the lean NOx catalyst will decrease, so that the air-fuel ratio will be made leaner and the NOx emissions will be reduced. This is because the amount is not increased. That is, as the conversion efficiency of the lean NOx catalyst is reduced, the air-fuel ratio is made lean to reduce the NOx generation amount itself and prevent the final NOx emission amount from increasing. The relationship between the air-fuel ratio and the NOx generation amount is shown in FIG.

【0038】図9には本実施例の効果を示す。これは、
ストイキ継続時間TMS=5分(図6参照)の例であ
る。実線の従来例に対して、点線の本実施例では空燃比
変化幅が小さくなるので、トルク変化も小さくなるが、
NOx排出量は同等であることがわかる。次に本発明の
第2の実施例を図10及び図11により説明する。
FIG. 9 shows the effect of this embodiment. this is,
This is an example of stoichiometry duration TMS = 5 minutes (see FIG. 6). Compared to the conventional example indicated by the solid line, in the present embodiment indicated by the dotted line, the change width of the air-fuel ratio is small, so the torque change is also small,
It can be seen that the NOx emissions are the same. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0039】図10は第2の実施例のフローチャートであ
る。但し、この図10のフローチャートは、第1の実施例
の図3のフローチャートに続き、図4に代わって、実行
される。この第2の実施例は、リーン運転時に、その直
前のストイキ継続時間と現時点のリーン継続時間とに応
じて、目標リーン空燃比を設定するようにしたものであ
る。
FIG. 10 is a flow chart of the second embodiment. However, the flowchart of FIG. 10 is executed instead of that of FIG. 4 following the flowchart of FIG. 3 of the first embodiment. In the second embodiment, during lean operation, the target lean air-fuel ratio is set according to the immediately preceding stoichiometric duration and the current lean duration.

【0040】従って、図4のフローチャートと相違する
点は、リーン運転時の場合のみであり、リーン運転の場
合のステップ14以降について説明する。ステップ14で
は、リーンフラグFLの値(ストイキ運転中はFL=
0、リーン運転中はFL=1)を判定する。FL=0の
ときは、現在ストイキ運転中でストイキ→リーンの切換
指令がなされたときであり、このときはステップ15へ進
み、リーンフラグFL=1にする。また、次のステップ
16では、リーン継続時間計測用のタイマTMLをクリア
する(TML=0)。
Therefore, the difference from the flowchart of FIG. 4 is only in the lean operation, and step 14 and the subsequent steps in the lean operation will be described. At step 14, the value of the lean flag FL (FL =
0, FL = 1) is determined during lean operation. When FL = 0, it means that the stoichiometric-to-lean switching command is being issued during the current stoichiometric operation. At this time, the routine proceeds to step 15, where the lean flag FL = 1 is set. Also, the next step
At 16, the timer TML for measuring the lean continuous time is cleared (TML = 0).

【0041】FL=1のときは、リーン運転継続中であ
るので、ステップ18へ進み、リーン継続時間計測用のタ
イマTMLを本ルーチンの実行時間隔Δt分カウントア
ップする。これらの後、ステップ22へ進む。ステップ22
では、図11に示すように、ストイキ継続時間TMSとリ
ーン継続時間TMLとに応じてリーン運転時の目標リー
ン空燃比AFを定めたマップを参照して、実際のストイ
キ継続時間TMS及びリーン継続時間TMLから目標リ
ーン空燃比AFを検索する。ここで、ストイキ継続時間
TMSが長い程、目標リーン空燃比AFをよりリッチ側
に設定し、リーン継続時間TMLが長くなるに伴って、
目標リーン空燃比AFをよりリーン側に設定してある。
When FL = 1, the lean operation is continuing, so the routine proceeds to step 18, and the timer TML for measuring the lean continuation time is incremented by the execution time interval Δt of this routine. After this, proceed to step 22. Step 22
Then, as shown in FIG. 11, the actual stoichiometric duration TMS and the lean duration are referred to by referring to a map in which the target lean air-fuel ratio AF during lean operation is determined according to the stoichiometric duration TMS and the lean duration TML. The target lean air-fuel ratio AF is searched from TML. Here, as the stoichiometric duration time TMS is longer, the target lean air-fuel ratio AF is set to a richer side, and as the lean duration time TML becomes longer,
The target lean air-fuel ratio AF is set to the leaner side.

【0042】次のステップ23では、次式のごとく、基本
燃料噴射量Tpを目標リーン空燃比AF相当に補正した
上で、燃料噴射量Tiを計算し、本ルーチンを終了す
る。 Ti=Tp×(14.6/AF)+Ts 燃料噴射量Tiが計算されると、これが所定のレジスタ
にセットされ、エンジン回転に同期して所定のタイミン
グで、このTiのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射
弁5に出力されて燃料噴射が行われる。このとき、空燃
比はリーン(目標リーン空燃比AF)に制御される。
In the next step 23, the basic fuel injection amount Tp is corrected to a value corresponding to the target lean air-fuel ratio AF, and the fuel injection amount Ti is calculated, as shown in the following equation, and this routine ends. Ti = Tp × (14.6 / AF) + Ts When the fuel injection amount Ti is calculated, this is set in a predetermined register, and the drive pulse signal having the pulse width of Ti is fueled at a predetermined timing in synchronization with the engine rotation. The fuel is injected by being output to the injection valve 5. At this time, the air-fuel ratio is controlled to be lean (target lean air-fuel ratio AF).

【0043】本実施例においては、ステップ5,6,7
の部分が空燃比切換手段に相当し、ステップ8,9,1
0,11の部分がストイキ継続時間計測手段に相当し、ス
テップ14,15,16,18の部分がリーン継続時間計測手段
に相当し、ステップ22,23の部分が目標リーン空燃比設
定手段に相当する。このように、本実施例では、リーン
運転時に、その直前のストイキ継続時間TMSと現時点
のリーン継続時間TMLとに応じて、ストイキ継続時間
TMSが長い程、よりリッチ側に、また、リーン継続時
間TMLが長くなるに従って、よりリーン側に、目標リ
ーン空燃比AFが設定される。
In the present embodiment, steps 5, 6, 7
Corresponds to the air-fuel ratio switching means, and steps 8, 9, 1
The 0, 11 portion corresponds to the stoichiometric duration measuring means, the steps 14, 15, 16, 18 correspond to the lean duration measuring means, and the steps 22 and 23 correspond to the target lean air-fuel ratio setting means. To do. As described above, in the present embodiment, during lean operation, the longer the stoichiometry duration TMS, the richer the lean duration and the lean duration depending on the immediately preceding stoichiometry duration TMS and the current lean duration TML. As the TML becomes longer, the target lean air-fuel ratio AF is set on the leaner side.

【0044】具体的には、例えばストイキ継続時間が2
分だった場合、ストイキ→リーンの切換後の目標リーン
空燃比は、図11の点線に沿って、切換直後=19、約 1.5
分後=20、約3分後=21、約 5.5分後=22と、徐々に変
化する。これにより、NOx排出量を増加させることな
く、切換ショックを低減できる。
Specifically, for example, the stoichiometric duration is 2
If it is minutes, the target lean air-fuel ratio after switching from stoichiometric to lean is as shown in the dotted line in Fig. 11, immediately after switching = 19, about 1.5.
After 20 minutes, after about 3 minutes = 21, and after about 5.5 minutes = 22, it changes gradually. As a result, the switching shock can be reduced without increasing the NOx emission amount.

【0045】次に本発明の第3の実施例を図12及び図13
により説明する。図12は第3の実施例のフローチャート
である。但し、この図12のフローチャートは、第1の実
施例の図3のフローチャートに続き、図4に代わって、
実行される。この第3の実施例は、ストイキからリーン
への切換時に、その直前のストイキ継続時間に応じて、
切換時間を設定し、ストイキからリーンへの切換後、最
初は目標リーン空燃比をよりリッチ側の第1の目標リー
ン空燃比に設定し、前記切換時間が経過すると、目標リ
ーン空燃比をよりリーン側の第2の目標リーン空燃比に
設定するようにしたものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Will be described. FIG. 12 is a flowchart of the third embodiment. However, the flowchart of FIG. 12 follows the flowchart of FIG. 3 of the first embodiment and replaces FIG.
To be executed. In the third embodiment, at the time of switching from stoichiometric to lean, depending on the stoichiometric duration immediately before that,
After setting the switching time and after switching from stoichiometric to lean, the target lean air-fuel ratio is first set to the first target lean air-fuel ratio on the richer side, and when the switching time elapses, the target lean air-fuel ratio becomes leaner. The second target lean air-fuel ratio on the side is set.

【0046】従って、図4のフローチャートと相違する
点は、リーン運転時の場合のみであり、リーン運転の場
合のステップ14以降について説明する。ステップ14で
は、リーンフラグFLの値(ストイキ運転中はFL=
0、リーン運転中はFL=1)を判定する。FL=0の
ときは、現在ストイキ運転中でストイキ→リーンの切換
指令がなされたときであり、このときはステップ15へ進
み、リーンフラグFL=1にする。また、次のステップ
16では、リーン継続時間計測用のタイマTMLをクリア
する(TML=0)。
Therefore, the difference from the flowchart of FIG. 4 is only in the lean operation, and step 14 and the subsequent steps in the lean operation will be described. At step 14, the value of the lean flag FL (FL =
0, FL = 1) is determined during lean operation. When FL = 0, it means that the stoichiometric-to-lean switching command is being issued during the current stoichiometric operation. At this time, the routine proceeds to step 15, where the lean flag FL = 1 is set. Also, the next step
At 16, the timer TML for measuring the lean continuous time is cleared (TML = 0).

【0047】更に、次のステップ24では、図13に示すよ
うに、ストイキ継続時間TMSに応じてリーン切換時の
切換時間C0 を定めたマップを参照して、実際のストイ
キ継続時間TMSから切換時間C0 を検索する。ここ
で、ストイキ継続時間TMSが長い程、切換時間C0
長く設定してある。FL=1のときは、リーン運転継続
中であるので、ステップ18へ進み、リーン継続時間計測
用のタイマTMLを本ルーチンの実行時間隔Δt分カウ
ントアップする。
Further, in the next step 24, as shown in FIG. 13, the actual stoichiometric continuation time TMS is switched with reference to a map in which the switching time C 0 for lean switching is determined according to the stoichiometric continuation time TMS. Search for time C 0 . Here, the longer the stoichiometric duration TMS, the longer the switching time C 0 is set. When FL = 1, the lean operation is continuing, so the routine proceeds to step 18, where the lean continuation time measuring timer TML is incremented by the execution time interval Δt of this routine.

【0048】これらの後、ステップ25へ進み、現時点の
リーン継続時間TMLを切換時間C 0 と比較し、TML
≦C0 の場合は、ステップ26へ進む。ステップ26では、
次式のごとく、基本燃料噴射量Tpを予め定めたよりリ
ッチ側の第1の目標リーン空燃比AF1(例えばA/F
=18〜20)相当に補正した上で、燃料噴射量Tiを計算
し、本ルーチンを終了する。
After this, the process proceeds to step 25, where the current
Change the lean continuation time TML to the switching time C 0Compared with TML
≤C0If No, go to step 26. In step 26,
As shown in the following equation, the basic fuel injection amount Tp is
1st target lean air-fuel ratio AF1 (eg A / F
= 18 to 20) Corrected and calculated the fuel injection amount Ti
Then, this routine is finished.

【0049】Ti=Tp×(14.6/AF1)+Ts TML>C0 の場合は、ステップ27へ進む。ステップ27
では、次式のごとく、基本燃料噴射量Tpを予め定めた
よりリーン側の第2の目標リーン空燃比AF2(例えば
A/F=22)相当に補正した上で、燃料噴射量Tiを計
算し、本ルーチンを終了する。
If Ti = Tp × (14.6 / AF1) + Ts TML> C 0 , the process proceeds to step 27. Step 27
Then, as shown in the following equation, the fuel injection amount Ti is calculated after correcting the basic fuel injection amount Tp to a predetermined second lean lean target air-fuel ratio AF2 (for example, A / F = 22). This routine ends.

【0050】Ti=Tp×(14.6/AF2)+Ts 燃料噴射量Tiが計算されると、これが所定のレジスタ
にセットされ、エンジン回転に同期して所定のタイミン
グで、このTiのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射
弁5に出力されて燃料噴射が行われる。このとき、空燃
比はリーン(第1又は第2の目標リーン空燃比AF1,
AF2)に制御される。
Ti = Tp × (14.6 / AF2) + Ts When the fuel injection amount Ti is calculated, this is set in a predetermined register, and a drive pulse having a pulse width of Ti is set at a predetermined timing in synchronization with the engine rotation. A signal is output to the fuel injection valve 5 and fuel injection is performed. At this time, the air-fuel ratio is lean (first or second target lean air-fuel ratio AF1,
AF2) is controlled.

【0051】本実施例においては、ステップ5,6,7
の部分が空燃比切換手段に相当し、ステップ8,9,1
0,11の部分がストイキ継続時間計測手段に相当し、ス
テップ14,15,16,18の部分がリーン継続時間計測手段
に相当し、ステップ24の部分が切換時間設定手段に相当
し、ステップ25,26,27の部分が目標リーン空燃比設定
手段に相当する。
In the present embodiment, steps 5, 6, 7
Corresponds to the air-fuel ratio switching means, and steps 8, 9, 1
The portion 0, 11 corresponds to the stoichiometric duration measuring means, the portion of steps 14, 15, 16, 18 corresponds to the lean duration measuring means, the portion of step 24 corresponds to the switching time setting means, and the step 25 , 26 and 27 correspond to the target lean air-fuel ratio setting means.

【0052】このように、本実施例では、ストイキ継続
時間TMSが長い程、切換時間C0を長くして、切換時
によりリッチ側の第1の目標リーン空燃比AF1に止ま
っている時間を長くして、NOx排出量を増加させるこ
となく、切換ショックを低減する。ここでの切換時間C
0 は、第1の目標リーン空燃比AF1で運転した場合
に、ストイキ運転時に吸着したHCを使いつくす時間と
して決定すればよい。
As described above, in this embodiment, the longer the stoichiometric duration time TMS, the longer the switching time C 0, and the longer the time during which the rich target side lean target air-fuel ratio AF1 is stopped. Then, the switching shock is reduced without increasing the NOx emission amount. Switching time C here
0 may be determined as the time for which the adsorbed HC is exhausted during stoichiometric operation when the engine is operated at the first target lean air-fuel ratio AF1.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように請求項1に係る発明
によれば、ストイキからリーンへの切換時に、その直前
のストイキ継続時間に応じて、目標リーン空燃比を設定
することにより、NOx排出量を増加させることなく、
切換ショックを低減することが可能になるという効果が
得られる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the stoichiometric mode is switched to the lean mode, the target lean air-fuel ratio is set in accordance with the immediately preceding stoichiometric duration, so that the NOx emission is reduced. Without increasing the amount
The effect that the switching shock can be reduced can be obtained.

【0054】請求項2に係る発明によれば、ストイキ継
続時間が長い程、触媒のNOx転換効率が向上すること
から、ストイキ継続時間が長い程、目標リーン空燃比を
よりリッチ側に設定することで、NOx排出量を増加さ
せることなく、切換ショックを低減することが確実にな
るという効果が得られる。請求項3に係る発明によれ
ば、リーン継続時間が所定値を超えたときに、目標リー
ン空燃比をよりリーン側に設定することで、触媒のNO
x転換効率が低下しても、NOx排出量の増大させるこ
とがないという効果が得られる。
According to the second aspect of the invention, the NOx conversion efficiency of the catalyst improves as the stoichiometric duration increases, so the target lean air-fuel ratio is set to a richer side as the stoichiometric duration increases. Thus, it is possible to reliably reduce the switching shock without increasing the NOx emission amount. According to the third aspect of the present invention, when the lean duration time exceeds the predetermined value, the target lean air-fuel ratio is set to a leaner side, whereby the catalyst NO
Even if the x conversion efficiency decreases, the effect of not increasing the NOx emission amount can be obtained.

【0055】請求項4に係る発明によれば、リーン運転
時に、その直前のストイキ継続時間と現時点のリーン継
続時間とに応じて、目標リーン空燃比を設定することに
より、NOx排出量を増加させることなく、切換ショッ
クを低減することが可能になるという効果が得られる。
請求項5に係る発明によれば、ストイキからリーンへの
切換時に、その直前のストイキ継続時間に応じて、切換
時間を設定して、その切換時間の間、よりリッチ側の目
標リーン空燃比とすることにより、NOx排出量を増加
させることなく、切換ショックを低減することが可能に
なるという効果が得られる。
According to the fourth aspect of the present invention, during lean operation, the NOx emission amount is increased by setting the target lean air-fuel ratio according to the immediately preceding stoichiometric duration and the current lean duration. It is possible to obtain the effect that it is possible to reduce the switching shock.
According to the invention of claim 5, at the time of switching from stoichiometric to lean, the switching time is set in accordance with the immediately preceding stoichiometric duration, and during the switching time, the target lean air-fuel ratio on the richer side is set. By doing so, it is possible to obtain the effect that the switching shock can be reduced without increasing the NOx emission amount.

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

【図1】 本発明の構成を示す機能ブロック図FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the present invention.

【図2】 第1の実施例のシステム構成図FIG. 2 is a system configuration diagram of the first embodiment.

【図3】 第1の実施例のフローチャート(その1)FIG. 3 is a flowchart of the first embodiment (part 1).

【図4】 第1の実施例のフローチャート(その2)FIG. 4 is a flowchart of the first embodiment (part 2).

【図5】 ストイキ・リーン領域判定用マップを示す図FIG. 5 is a diagram showing a map for determining a stoichio-lean area.

【図6】 目標リーン空燃比設定用マップを示す図FIG. 6 is a diagram showing a map for setting a target lean air-fuel ratio.

【図7】 ストイキ→リーン切換時のNOx転換効率の
説明図
FIG. 7 is an explanatory diagram of NOx conversion efficiency when switching from stoichio to lean.

【図8】 空燃比とNOx排出量との関係を示す図FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an air-fuel ratio and a NOx emission amount.

【図9】 効果を示す図FIG. 9 is a diagram showing an effect.

【図10】 第2の実施例のフローチャートFIG. 10 is a flowchart of the second embodiment.

【図11】 目標リーン空燃比設定用マップを示す図FIG. 11 is a diagram showing a map for setting a target lean air-fuel ratio.

【図12】 第3の実施例のフローチャートFIG. 12 is a flowchart of the third embodiment.

【図13】 切換時間設定用マップを示す図FIG. 13 is a diagram showing a switching time setting map.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 5 燃料噴射弁 10 触媒(リーンNOx触媒) 12 コントロールユニット 13 エアフローメータ 14 クランク角センサ 15 水温センサ 16 O2 センサ1 Engine 5 Fuel Injection Valve 10 Catalyst (Lean NOx Catalyst) 12 Control Unit 13 Air Flow Meter 14 Crank Angle Sensor 15 Water Temperature Sensor 16 O 2 Sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/04 305 F02D 41/04 330 F02D 41/14 310 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02D 41/04 305 F02D 41/04 330 F02D 41/14 310

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】エンジンに供給する混合気の空燃比を運転
条件に応じて理論空燃比とリーン空燃比とに切換える空
燃比切換手段を備えると共に、排気系に少なくともリー
ン空燃比での運転時にNOxを還元可能な触媒を備える
エンジンにおいて、 理論空燃比での運転時にその運転継続時間を計測するス
トイキ継続時間計測手段と、 理論空燃比からリーン空燃比への切換時に、その直前の
理論空燃比での運転継続時間に応じて、前記空燃比切換
手段により切換えるリーン空燃比の目標値である目標リ
ーン空燃比を設定する目標リーン空燃比設定手段と、 を設け、リーン空燃比での運転時に、空燃比を前記目標
リーン空燃比設定手段により設定した目標リーン空燃比
に制御することを特徴とするエンジンの空燃比制御装
置。
1. An air-fuel ratio switching means for switching an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an engine between a stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio according to operating conditions, and NOx at the time of operation at least in the lean air-fuel ratio in an exhaust system. In an engine equipped with a catalyst that can reduce the stoichiometric air-fuel ratio, a stoichiometric duration measuring means for measuring the operating duration when operating at the stoichiometric air-fuel ratio, and the stoichiometric air-fuel ratio immediately before the stoichiometric air-fuel ratio switching to the lean air-fuel ratio The air-fuel ratio can be switched according to the operating duration of
The target value that is the target value of the lean air-fuel ratio that is switched by the means.
A target lean air-fuel ratio setting means for setting the over down air and provided, during operation at a lean air-fuel ratio, the target air-fuel ratio
Target lean air-fuel ratio set by lean air-fuel ratio setting means
An air-fuel ratio control device for an engine, which is characterized in that
【請求項2】前記目標リーン空燃比設定手段は、理論空
燃比での運転継続時間が長い程、目標リーン空燃比をよ
りリッチ側に設定するものであることを特徴とする請求
項1記載のエンジンの空燃比制御装置。
2. The target lean air-fuel ratio setting means sets the target lean air-fuel ratio to a richer side as the operation duration time at the stoichiometric air-fuel ratio is longer. Engine air-fuel ratio control device.
【請求項3】リーン空燃比での運転時にその運転継続時
間を計測するリーン継続時間計測手段と、 理論空燃比からリーン空燃比への切換後、現時点のリー
ン空燃比での運転継続時間が所定値を超えたときに、前
記目標リーン空燃比設定手段に代わって、目標リーン空
燃比をよりリーン側に設定する第2の目標リーン空燃比
設定手段と、 を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の
エンジンの空燃比制御装置。
3. A lean duration measuring means for measuring the operation duration of the lean air-fuel ratio during operation, and a predetermined operation duration at the lean air-fuel ratio at present after switching from the stoichiometric air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio. when it exceeds the value, in place of the target lean air-fuel ratio setting means, target lean air
The second target lean air-fuel ratio setting means for setting the fuel ratio to the leaner side, and the air-fuel ratio control device for the engine according to claim 1 or 2.
【請求項4】エンジンに供給する混合気の空燃比を運転
条件に応じて理論空燃比とリーン空燃比とに切換える空
燃比切換手段を備えると共に、排気系に少なくともリー
ン空燃比での運転時にNOxを還元可能な触媒を備える
エンジンにおいて、 理論空燃比での運転時にその運転継続時間を計測するス
トイキ継続時間計測手段と、 リーン空燃比での運転時にその運転継続時間を計測する
リーン継続時間計測手段と、 リーン空燃比での運転時に、その直前の理論空燃比での
運転継続時間と現時点のリーン空燃比での運転継続時間
とに応じて、前記空燃比切換手段により切換えるリーン
空燃比の目標値である目標リーン空燃比を設定する目標
リーン空燃比設定手段と、 を設け、リーン空燃比での運転時に、空燃比を前記目標
リーン空燃比設定手段により設定した目標リーン空燃比
に制御することを特徴とするエンジンの空燃比制御装
置。
4. An air-fuel ratio switching means for switching the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine between a stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio according to operating conditions, and NOx at the time of operation at least in the lean air-fuel ratio in the exhaust system. In an engine equipped with a catalyst capable of reducing hydrogen, a stoichiometric duration measuring means for measuring the operating duration when operating at the stoichiometric air-fuel ratio and a lean duration measuring means for measuring the operating duration when operating at the lean air-fuel ratio And when operating at a lean air-fuel ratio, depending on the operating duration at the stoichiometric air-fuel ratio immediately before that and the operating duration at the current lean air-fuel ratio, the lean air-fuel ratio switching means switches the lean air-fuel ratio.
A target lean air-fuel ratio setting means for setting a target lean air-fuel ratio which is a target value of the air-fuel ratio is provided , and when operating at a lean air-fuel ratio,
Target lean air-fuel ratio set by lean air-fuel ratio setting means
An air-fuel ratio control device for an engine, which is characterized in that
【請求項5】エンジンに供給する混合気の空燃比を運転
条件に応じて理論空燃比とリーン空燃比とに切換える空
燃比切換手段を備えると共に、排気系に少なくともリー
ン空燃比での運転時にNOxを還元可能な触媒を備える
エンジンにおいて、 理論空燃比での運転時にその運転継続時間を計測するス
トイキ継続時間計測手段と、 リーン空燃比での運転時にその運転継続時間を計測する
リーン継続時間計測手段と、 理論空燃比からリーン空燃比への切換時に、その直前の
理論空燃比での運転継続時間に応じて、切換時間を設定
する切換時間設定手段と、 理論空燃比からリーン空燃比への切換後、現時点のリー
ン空燃比での運転継続時間が前記切換時間内のときに、
前記空燃比切換手段により切換えるリーン空燃比の目標
値である目標リーン空燃比をよりリッチ側の第1の目標
リーン空燃比に設定し、前記切換時間を超えたときに、
目標リーン空燃比をよりリーン側の第2の目標リーン空
燃比に設定する目標リーン空燃比設定手段と、 を設け、リーン空燃比での運転時に、空燃比を前記目標
リーン空燃比設定手段により設定した目標リーン空燃比
に制御することを特徴とするエンジンの空燃比制御装
置。
5. An air-fuel ratio switching means for switching the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine between a stoichiometric air-fuel ratio and a lean air-fuel ratio according to operating conditions, and NOx at the time of operation at least in the lean air-fuel ratio in the exhaust system. In an engine equipped with a catalyst capable of reducing hydrogen, a stoichiometric duration measuring means for measuring the operating duration when operating at the stoichiometric air-fuel ratio and a lean duration measuring means for measuring the operating duration when operating at the lean air-fuel ratio When switching from the stoichiometric air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio, the switching time setting means for setting the switching time according to the operation duration at the stoichiometric air-fuel ratio immediately before that, and the switching from the stoichiometric air-fuel ratio to the lean air-fuel ratio After that, when the operation duration time at the current lean air-fuel ratio is within the switching time,
Target of lean air-fuel ratio switched by the air-fuel ratio switching means
The target lean air-fuel ratio which is a value is set to the first target lean air-fuel ratio on the richer side, and when the switching time is exceeded,
Target lean air-fuel ratio setting means for setting the target lean air-fuel ratio to the second target lean air-fuel ratio on the leaner side is provided , and when operating at a lean air-fuel ratio, the target air-fuel ratio is set to the above-mentioned target.
Target lean air-fuel ratio set by lean air-fuel ratio setting means
An air-fuel ratio control device for an engine, which is characterized in that
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