JP4432630B2 - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4432630B2 JP4432630B2 JP2004176021A JP2004176021A JP4432630B2 JP 4432630 B2 JP4432630 B2 JP 4432630B2 JP 2004176021 A JP2004176021 A JP 2004176021A JP 2004176021 A JP2004176021 A JP 2004176021A JP 4432630 B2 JP4432630 B2 JP 4432630B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- correction amount
- air
- amount
- fuel ratio
- catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 271
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 27
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 360
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 186
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 108
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 34
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 34
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 43
- 230000008569 process Effects 0.000 description 40
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 36
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 28
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
内燃機関の排気通路に配置される触媒と、
前記触媒の上流に配置される上流側排気ガスセンサと、
前記触媒の下流に配置される下流側排気ガスセンサと、
内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記上流側排気ガスセンサの出力、および前記下流側排気ガスセンサの出力に基づいて燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段とを備え、
前記燃料噴射量制御手段は、吸入空気量が所定値を超える領域で、前記触媒の上流における空燃比が、前記触媒の実理論空燃比よりリッチな既定の空燃比となるように燃料噴射量を制御するものであり、
前記触媒は、吸入空気量が多いほどリッチ化する触媒ウィンドウを有し、
前記既定の空燃比は、所望のエミッション特性を実現するものとして、前記触媒ウィンドウより大きな傾きでリッチ化するように吸入空気量との関係で定められた値であることを特徴とする。
前記上流側排気ガスセンサの出力に基づいて、触媒上流の空燃比を目標空燃比とするためのフィードバック補正基本量を算出する手段と、
前記下流側排気ガスセンサの出力とストイキ出力との差に基づいて、それらを一致させるためのサブフィードバック補正量を算出する手段と、
前記触媒の上流における空燃比を前記既定の空燃比とするための触媒特性補正量を吸入空気量に基づいて設定する触媒特性補正量算出手段と、
前記フィードバック補正基本量を、前記サブフィードバック補正量、および前記触媒特性補正量に基づいて補正することにより、補正後フィードバック補正量を算出する補正後補正量算出手段と、
前記補正後フィードバック補正量に基づいて燃料噴射量を算出する手段と、
を備えることを特徴とする。
吸入空気量が前記所定値以下の領域では、前記触媒の上流における空燃比が前記触媒の実理論空燃比となるように燃料噴射量を制御するものであり、かつ、
前記サブフィードバック補正量に含まれる定常値を取り込むことによりサブフィードバック学習量を算出する手段と、
前記フィードバック補正基本量を、前記サブフィードバック補正量および前記触媒特性補正量に加えて、前記サブフィードバック学習量をも基礎として算出する補正後補正量算出手段とを備え、
前記サブフィードバック学習量の更新を、吸入空気量が前記所定値以下の場合に限って許可する学習領域限定手段を更に備えることを特徴とする。
前記上流側排気ガスセンサの出力に基づいて、触媒上流の空燃比を目標空燃比とするためのフィードバック補正基本量を算出する手段と、
前記触媒の上流における空燃比を当該触媒の実理論空燃比とするための特性補正量を吸入空気量に基づいて設定する特性補正量算出手段と、
前記触媒の上流における空燃比を、当該触媒の実理論空燃比と前記既定の空燃比の差分だけリッチ化するためのリッチ補正量を吸入空気量に基づいて設定するリッチ補正量算出手段と、
前記下流側排気ガスセンサの出力とストイキ出力とを一致させるための補正量から、前記リッチ補正量の影響を排除した値をサブフィードバック補正量として算出するサブフィードバック補正量算出手段と、
前記フィードバック補正基本量を、前記特性補正量、前記リッチ補正量、および前記サブフィードバック補正量に基づいて補正することにより、補正後フィードバック補正量を算出する補正後補正量算出手段と、
前記補正後フィードバック補正量に基づいて燃料噴射量を算出する手段と、
を備えることを特徴とする。
前記触媒の上流における空燃比を当該触媒の実理論空燃比とするための特性補正量を吸入空気量に基づいて設定する特性補正量算出手段と、
前記触媒の上流における空燃比を、当該触媒の実理論空燃比と前記既定の空燃比の差分だけリッチ化するためのリッチ補正量を吸入空気量に基づいて設定するリッチ補正量算出手段と、
前記特性補正量と前記リッチ補正量とを加算することにより前記触媒特性補正量を算出する手段とを備え、
前記下流側排気ガスセンサの出力上限値を検知する手段と、
前記出力上限値に基づいて、当該出力上限値より小さなリッチ補正量上限ガード値を算出する手段と、
前記リッチ補正量が前記リッチ補正量上限ガード値より大きい場合に、当該リッチ補正量を当該リッチ補正量上限ガード値に置き換える手段と、
を更に備えることを特徴とする。
前記触媒の上流における空燃比を当該触媒の実理論空燃比とするための特性補正量を吸入空気量に基づいて設定する特性補正量算出手段と、
前記触媒の上流における空燃比を、当該触媒の実理論空燃比と前記既定の空燃比の差分だけリッチ化するためのリッチ補正量を吸入空気量に基づいて設定するリッチ補正量算出手段と、
前記特性補正量と前記リッチ補正量とを加算することにより前記触媒特性補正量を算出する手段とを備え、
前記下流側排気ガスセンサの出力下限値を検知する手段と、
前記出力下限値に基づいて、当該出力上限値より大きなリッチ補正量下限ガード値を算出する手段と、
前記リッチ補正量が前記リッチ補正量ガード値より大きい場合に、当該リッチ補正量を当該リッチ補正量下限ガード値に置き換える手段と、
を更に備えることを特徴とする。
[実施の形態1の装置の構成]
図1は、本発明の実施の形態1の空燃比制御装置の構成を説明するための図である。図1に示す通り、本実施形態の装置は、内燃機関の排気通路10に配置された上流触媒(S/C)12および下流触媒(U/F)14を備えている。上流触媒12および下流触媒14は、何れも、CO、HCおよびNoxを同時に浄化することのできる三元触媒である。
次に、図2を参照して本実施形態のシステムにおいて実行される具体的処理の内容に付いて説明する。図2は、本実施形態においてECU20が実行するルーチンのフローチャートを示す。
evabyf=evafbse+evafofs+evafsfb+evafsfbg+evafcat ・・・(1)
次に、図3乃至図5を参照して、本発明の実施の形態1の特徴について説明する。本実施形態のシステムは、上述した通り、補正後A/F出力evabyf(mV)を制御目標空燃比eabyfrefに対応させるためのメインフィードバック制御を実行する(上記ステップ116参照)。そして、補正後A/F出力evabyf(mV)を、上記(1)式に従って算出している。
図4は、触媒特性補正量evafcatのマップを作成するにあたって検討の対象とした4つの直線(1)〜(4)を説明するための図である。図4において、縦軸には、触媒特性補正量evafcat(mV)と、そのA/F換算値が記されている。また、図4の横軸は吸入空気量Ga(g/sec)である。
次に、本実施形態において実行されるサブフィードバック学習の内容について説明する。本実施形態のシステムは、上述した通り、サブO2センサ18の出力がストイキ出力となるようにサブフィードバック補正量evafsfbを算出し(上記ステップ104参照)、また、所定のタイミングにてサブフィードバック補正量evafsfbの平均値をサブフィードバック学習量evafsfbgに移し替えることとしている(上記ステップ108参照)。
[実施の形態2の特徴]
次に、図7乃至図10を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施形態のシステムは、図1に示すハードウェアを用いて、ECU20に、後述する図7に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
図7は、上記の機能を実現するために本実施形態において実行されるルーチンのフローチャートである。図7に示すルーチンでは、先ず、触媒特性補正量evafcat2が算出される(ステップ120)。ここで算出される触媒特性補正量evafcat2は、図3および図4に示す直線(2)の関係、つまり、吸入空気量Gaに対してy=0.8xの関係を満たす値である。本実施形態において、ECU20は、この関係を満たすように設定された触媒特性補正量evafcat2のマップを記憶している。本ステップ120では、そのマップを参照することにより、現在のGaに対応する触媒特性補正量evafcat2が算出される。
evabyf=evafbse+evafofs+evafsfb+evafsfbg+evafcat2+evafrich
・・・(2)
次に、図9および図10を参照して、本実施形態におけるサブフィードバック補正量evafsfbの算出処理、およびサブフィードバック学習量evafsfbgの算出処理について詳細に説明する。
dlvoxssum=dlvoxssum(i-1)+dlvoxs+(evafrich/GainI) ・・・(3)
dvoxs=voxs(i−1)−voxs(i) ・・・(4)
evafsfbp=dlvoxs*GainP+evafrich ・・・(5)
evafsfbi=dlvoxssum*GainI ・・・(6)
evafsfbd=dvoxs*GainD ・・・(7)
evafsfb=evafsfbp+evafsfbi+evafsfbd ・・・(8)
evafsfbsm=evafsfbsm(i−1)+{evafsfbp−evafsfbsm(i−1)}/n ・・・(9)
evafsfbsm=evafsfbsm(i−1)+{evafsfbp+evafsfbi−evafsfbsm(i−1)}/n
・・・(10)
evafsfbsm=evafsfbsm(i−1)+{evafsfbi−evafsfbsm(i−1)}/n ・・・(11)
edvafsfbg=evafsfbsm/m ・・・(12)
evafsfbg=evafsfbg(i−1)+edvafsfbg ・・・(13)
evafsfb=evafsfb−edvafsfbg ・・・(14)
dlvoxssum=dlvoxssum−(edvafsfbg/GainI) ・・・(15)
evafsfbsm=evafsfbsm−edvafsfbg ・・・(16)
[実施の形態3の特徴]
次に、図11および図12を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施形態のシステムは、実施の形態2のシステムにおいて、ECU20に、後述する図11に示すルーチンを更に実行させることにより実現することができる。
図11は、上記の機能を実現するために、本実施形態においてECU20が実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンは、具体的には、図7に示すステップ122の処理として、つまり、リッチ補正量evafrichを算出するための処理として実行される。
上限値=(voxsmax−voxsref)*0.8*GainP ・・・(17)
下限値=(voxsmin−voxsref)*0.8*GainP ・・・(18)
これらの処理は、上述したステップ172〜176の処理と同様の手順で、同様の目的の下に実行される。
12 上流触媒
16 メイン空燃比センサ
18 サブO2センサ
20 ECU(Electronic Control Unit)
Ga 吸入空気量
evafbse メイン空燃比センサの出力
evafsfb サブフィードバック補正量
evafsfbg サブフィードバック学習量
evafcat;evafcat2 触媒特性補正量
evabyf 補正後A/F出力
evafrich リッチ補正量
voxs サブO2センサの出力
dlvoxs 出力偏差
voxsref ストイキ出力
dlvoxssum 偏差積分値
evafsfbp 比例補正量
evafsfbi 積分補正量
Claims (6)
- 内燃機関の排気通路に配置される触媒と、
前記触媒の上流に配置される上流側排気ガスセンサと、
前記触媒の下流に配置される下流側排気ガスセンサと、
内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記上流側排気ガスセンサの出力、および前記下流側排気ガスセンサの出力に基づいて燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段とを備え、
前記燃料噴射量制御手段は、吸入空気量が所定値を超える領域で、前記触媒の上流における空燃比が、前記触媒の実理論空燃比よりリッチな既定の空燃比となるように燃料噴射量を制御するものであり、
前記触媒は、吸入空気量が多いほどリッチ化する触媒ウィンドウを有し、
前記既定の空燃比は、所望のエミッション特性を実現するものとして、前記触媒ウィンドウより大きな傾きでリッチ化するように吸入空気量との関係で定められた値であることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 - 前記燃料噴射量制御手段は、
前記上流側排気ガスセンサの出力に基づいて、触媒上流の空燃比を目標空燃比とするためのフィードバック補正基本量を算出する手段と、
前記下流側排気ガスセンサの出力とストイキ出力との差に基づいて、それらを一致させるためのサブフィードバック補正量を算出する手段と、
前記触媒の上流における空燃比を前記既定の空燃比とするための触媒特性補正量を吸入空気量に基づいて設定する触媒特性補正量算出手段と、
前記フィードバック補正基本量を、前記サブフィードバック補正量、および前記触媒特性補正量に基づいて補正することにより、補正後フィードバック補正量を算出する補正後補正量算出手段と、
前記補正後フィードバック補正量に基づいて燃料噴射量を算出する手段と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 前記燃料噴射量制御手段は、
吸入空気量が前記所定値以下の領域では、前記触媒の上流における空燃比が前記触媒の実理論空燃比となるように燃料噴射量を制御するものであり、かつ、
前記サブフィードバック補正量に含まれる定常値を取り込むことによりサブフィードバック学習量を算出する手段と、
前記フィードバック補正基本量を、前記サブフィードバック補正量および前記触媒特性補正量に加えて、前記サブフィードバック学習量をも基礎として算出する補正後補正量算出手段とを備え、
前記サブフィードバック学習量の更新を、吸入空気量が前記所定値以下の場合に限って許可する学習領域限定手段を更に備えることを特徴とする請求項2記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 前記燃料噴射量制御手段は、
前記上流側排気ガスセンサの出力に基づいて、触媒上流の空燃比を目標空燃比とするためのフィードバック補正基本量を算出する手段と、
前記触媒の上流における空燃比を当該触媒の実理論空燃比とするための特性補正量を吸入空気量に基づいて設定する特性補正量算出手段と、
前記触媒の上流における空燃比を、当該触媒の実理論空燃比と前記既定の空燃比の差分だけリッチ化するためのリッチ補正量を吸入空気量に基づいて設定するリッチ補正量算出手段と、
前記下流側排気ガスセンサの出力とストイキ出力とを一致させるための補正量から、前記リッチ補正量の影響を排除した値をサブフィードバック補正量として算出するサブフィードバック補正量算出手段と、
前記フィードバック補正基本量を、前記特性補正量、前記リッチ補正量、および前記サブフィードバック補正量に基づいて補正することにより、補正後フィードバック補正量を算出する補正後補正量算出手段と、
前記補正後フィードバック補正量に基づいて燃料噴射量を算出する手段と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 前記触媒特性補正量算出手段は、
前記触媒の上流における空燃比を当該触媒の実理論空燃比とするための特性補正量を吸入空気量に基づいて設定する特性補正量算出手段と、
前記触媒の上流における空燃比を、当該触媒の実理論空燃比と前記既定の空燃比の差分だけリッチ化するためのリッチ補正量を吸入空気量に基づいて設定するリッチ補正量算出手段と、
前記特性補正量と前記リッチ補正量とを加算することにより前記触媒特性補正量を算出する手段とを備え、
前記下流側排気ガスセンサの出力上限値を検知する手段と、
前記出力上限値に基づいて、当該出力上限値より小さなリッチ補正量上限ガード値を算出する手段と、
前記リッチ補正量が前記リッチ補正量上限ガード値より大きい場合に、当該リッチ補正量を当該リッチ補正量上限ガード値に置き換える手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項記載の内燃機関の空燃比制御装置。 - 前記触媒特性補正量算出手段は、
前記触媒の上流における空燃比を当該触媒の実理論空燃比とするための特性補正量を吸入空気量に基づいて設定する特性補正量算出手段と、
前記触媒の上流における空燃比を、当該触媒の実理論空燃比と前記既定の空燃比の差分だけリッチ化するためのリッチ補正量を吸入空気量に基づいて設定するリッチ補正量算出手段と、
前記特性補正量と前記リッチ補正量とを加算することにより前記触媒特性補正量を算出する手段とを備え、
前記下流側排気ガスセンサの出力下限値を検知する手段と、
前記出力下限値に基づいて、当該出力上限値より大きなリッチ補正量下限ガード値を算出する手段と、
前記リッチ補正量が前記リッチ補正量ガード値より大きい場合に、当該リッチ補正量を当該リッチ補正量下限ガード値に置き換える手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項記載の内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004176021A JP4432630B2 (ja) | 2004-06-14 | 2004-06-14 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004176021A JP4432630B2 (ja) | 2004-06-14 | 2004-06-14 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005351250A JP2005351250A (ja) | 2005-12-22 |
JP4432630B2 true JP4432630B2 (ja) | 2010-03-17 |
Family
ID=35585915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004176021A Expired - Lifetime JP4432630B2 (ja) | 2004-06-14 | 2004-06-14 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4432630B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4737010B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2011-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | 触媒劣化診断装置 |
CN103097702B (zh) | 2010-09-09 | 2015-07-15 | 丰田自动车株式会社 | 空燃比控制装置 |
JP7428045B2 (ja) * | 2020-03-27 | 2024-02-06 | トヨタ自動車株式会社 | エンジン装置 |
-
2004
- 2004-06-14 JP JP2004176021A patent/JP4432630B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005351250A (ja) | 2005-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3941828B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP4957559B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
US20050022510A1 (en) | Air-fuel ratio control device for internal-combustion engine | |
US6904899B2 (en) | Air-fuel ratio controller for internal-combustion engine | |
JP2004308540A (ja) | 内燃機関の燃料性状推定装置 | |
US20130184973A1 (en) | Fuel injection amount control apparatus for an internal combustion engine | |
US20100078000A1 (en) | Air-fuel ratio control device of internal combustion engine | |
JP4432630B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JPH04339147A (ja) | 内燃エンジンの空燃比制御装置 | |
JP2007085179A (ja) | 蒸発燃料処理装置 | |
JP4010256B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2004285972A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
US20130133635A1 (en) | Air-fuel ratio control system of internal combustion engine | |
JP2007032438A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP4270073B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP3067489B2 (ja) | 内燃機関の燃料供給制御装置 | |
JP3826996B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
US8186336B2 (en) | Fuel control system and method for improved response to feedback from an exhaust system | |
JP4247730B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP4697175B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2007239462A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JPH11173218A (ja) | エンジンのegr率推定装置 | |
JP2006002685A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP3775570B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
JP2017129029A (ja) | 内燃機関の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060613 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081125 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090818 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091201 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091214 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4432630 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130108 Year of fee payment: 3 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |