JPH02271046A - Exhaust gas purifying device - Google Patents

Exhaust gas purifying device

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JPH02271046A
JPH02271046A JP63277990A JP27799088A JPH02271046A JP H02271046 A JPH02271046 A JP H02271046A JP 63277990 A JP63277990 A JP 63277990A JP 27799088 A JP27799088 A JP 27799088A JP H02271046 A JPH02271046 A JP H02271046A
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exhaust gas
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稔 西田
Hideaki Katashiba
秀昭 片柴
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Abstract

PURPOSE:To maintain a high exhaust gas purifying efficiency by performing feedback control based on the added signal for which an air-fuel ratio signal is proportionally amplified at a gain corresponding to an oscillating signal and the driving state around a signal level for which the air-fuel ratio signal is integrated as a center. CONSTITUTION:In an ECU7, a signal from an air-fuel ratio sensor 12 is compared in a standard signal forming circuit 21 and in a comparer 20, and the discriminated signal is proportionally amplified by a proportional amplifier 23 at a gain corresponding to an engine driving state from a CPU 70, and a rectangular wave oscillating signal is output by an oscillating signal generating circuit 24, around an output level of an integrator 22 as a center, its amplitude correspondent with a gain signal. Output signals of the circuits 23, 24 are added by an adder 25, and a fuel emission control signal is determined through a signal of each sensor by the CPU 70, injectors 8 being driven in order through a driver 74. Air-fuel ratio feedback control is thus possible sufficiently taking advantage of exhaust gas purifying ability as much as a catalyst converter of engine exhaust system can achieve, and high exhaust gas purifying effect in a wide air-fuel ratio range can be maintained thereby.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの浄化装置に関し、より詳細には、
エンジン排気系に設けた空燃比センサを用いて所定空燃
比にフィードバック制御し、排気通路に設けた三元触媒
コンバータの浄化機能を最大限に発揮させるようにした
排気ガス浄化装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an engine purification device, and more specifically,
The present invention relates to an exhaust gas purification device that performs feedback control to a predetermined air-fuel ratio using an air-fuel ratio sensor provided in an engine exhaust system to maximize the purification function of a three-way catalytic converter provided in an exhaust passage.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エンジンの排気ガス中に含まれる三有害成分を除去する
ために機能する所謂三元触媒コンバータを効果的に働か
せるためには、この三元触媒コンバータに入る排気ガス
の空燃比を理論空燃比近くに保つ必要がある。このため
、燃料供給機構が気化器式あるいいは燃料噴射式である
ことを問わず、エンジン排気系内に空燃比センサ(酸素
濃淡電池作用による所謂0!センサ)を用いて、エンジ
ンの吸入混合気の空燃比をフィードバック制御する排気
浄化システムが採用されている0例えば特開昭52−4
8738号公報、特公昭62−12379号公報等に開
示されている従来の空燃比センサを用いた空燃比制御方
法を第10図及び第1)図を用いて簡単に説明する。第
10図(a)、第1)図(alは排気ガス中の0□濃度
に応じた出力電圧を発生するO!センサの出力信号であ
る。第10図中)、第1.1図中)ば上記第10図(a
)、第1)図tarの電圧信号を、0.5 Vの基準電
圧信号と比較して波形整形された空燃比信号で、この波
形整形された空燃比センサの出力信号に対して第10図
(C)、第1)図fclに示すように空燃比を比例積分
制御(PI!#]1ll)する。
In order for the so-called three-way catalytic converter, which functions to remove the three harmful components contained in engine exhaust gas, to work effectively, the air-fuel ratio of the exhaust gas entering the three-way catalytic converter must be close to the stoichiometric air-fuel ratio. need to be kept. For this reason, regardless of whether the fuel supply mechanism is a carburetor type or a fuel injection type, an air-fuel ratio sensor (a so-called 0! sensor based on the action of an oxygen concentration cell) is used in the engine exhaust system to control the intake mixture of the engine. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-4
An air-fuel ratio control method using a conventional air-fuel ratio sensor disclosed in Japanese Patent Publication No. 8738, Japanese Patent Publication No. 62-12379, etc. will be briefly explained with reference to FIG. 10 and FIG. 1). Figure 10(a), Figure 1) (al is the output signal of the O! sensor that generates an output voltage according to the 0□ concentration in the exhaust gas. In Figure 10), Figure 1.1 ) is shown in Figure 10 (a) above.
), 1) Compare the voltage signal in Fig. tar with the reference voltage signal of 0.5 V to obtain a waveform-shaped air-fuel ratio signal. (C), 1st) The air-fuel ratio is controlled proportionally and integrally (PI!#]1ll) as shown in Figure fcl.

空燃比センサは、排気ガス中の0.濃度を検出するもの
で、エンジン燃焼室内での燃焼の際の空燃比が理論空燃
比(il常14.7程度)より小さい(以下、リッチ状
態と称す、)か、大きいく以下、リーン状態と称す、)
かを判別するためのものである。この判別信号に応じて
エンジンに供給する燃料量、すなわち空燃比λを以下の
ように制御する。
The air-fuel ratio sensor detects 0.0% in exhaust gas. This is a device that detects the concentration, and it detects whether the air-fuel ratio during combustion in the engine combustion chamber is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (IL usually about 14.7) (hereinafter referred to as a rich state) or is significantly lean. )
This is to determine whether The amount of fuel supplied to the engine, that is, the air-fuel ratio λ, is controlled as follows according to this discrimination signal.

まずエンジン回転数Neの低い場合について、第10図
(bl、fclにより考察する。第10図中)において
空燃比センサ出力信号がリーン状態からリッチ状態に反
転したとき、帰還制御量信号(第10図(C))を遅延
時間りだけ遅らせてリーン側に比例分としてのスキップ
量Bだけスキップさせる。以後第10図(blの空燃比
信号がリッチからリーン状態に反転するまで積分定数(
1頃き)Cでリーン側に積分していく、第10図中)の
空燃比信号がリッチからリーンに反転すると、直ちにリ
ッチ側にスキップ量Bだけスキップさせ、再びリーンか
らリッチに反転するまで傾きCでリッチ側に積分してい
く、以下の動作ではこれを繰り返す、第1)図中)。
First, consider the case where the engine speed Ne is low. When the air-fuel ratio sensor output signal is reversed from the lean state to the rich state in Fig. 10 (bl, fcl, middle of Fig. 10), the feedback control amount signal (10 (C)) is delayed by the delay time to cause the lean side to skip by the skip amount B as a proportional amount. From then on, the integral constant (
When the air-fuel ratio signal (in Figure 10) changes from rich to lean, it immediately skips to the rich side by the skip amount B until it changes from lean to rich again. Integration is performed toward the rich side with slope C, and this is repeated in the following operations (see Figure 1).

fclはエンジン回転数Neの高い場合の空燃比センサ
の出力信号(第1)図中))に対する、帰還制御量信号
(第1)図(C))を示しており、制御方法は低回転時
と同一である。なお遅延時間りは空燃比センサの検知部
周囲雰囲気がリーンからリッチ若しくばりソヂからリー
ンに反転したときの、空燃比センサ出力信号の検出応答
遅れの差を補償するものであり、第10図及び第1)図
では説明のため長めに誇張して図示している。この制御
方法により平均空燃比を理論空燃比に制御し、三元触媒
コンバータの排気浄化機能を最大限に発揮させることが
できる。
fcl indicates the feedback control amount signal (Fig. 1) (C)) for the air-fuel ratio sensor output signal (Fig. 1)) when the engine speed Ne is high, and the control method is is the same as The delay time is to compensate for the difference in the detection response delay of the air-fuel ratio sensor output signal when the atmosphere around the detection part of the air-fuel ratio sensor changes from lean to rich or from solid to lean. In the drawings and FIG. 1), the illustrations are exaggerated for explanation purposes. With this control method, the average air-fuel ratio can be controlled to the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust purification function of the three-way catalytic converter can be maximized.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしなから第10図及び第1)図でも明らかなように
、エンジンの高回転、高負荷側で制御周期T、制御振幅
Aは小さく、低回転、低負荷側ではT、Aとも大きくな
る。これは制御された空燃比が実際に反転してから、空
燃比センサ出力の反転までに、混合気の燃焼室への吸入
、燃焼、排気、さらには排気マニホールドを通過するま
で等さまざまな伝達遅れ要因をもち、その伝達遅れが低
回転、低負荷側で大きくなるからである。さらに伝達遅
れが大きくな°ると第10図fclに゛示すように空燃
比センサ反転時に帰還制御量をBだけスキップさせても
、反転せずしばらく積分してやっと反転するという現象
が生じる。したがって制御n周期Tは空燃比センサの反
転から帰還制tit Iの反転までの遅れ時間だけ、よ
けいに太き(なり、それに伴い、制御振幅Aもより大き
くなる。その結果特にアイドリング時等におけるエンジ
ン振動(ハンチング)によって運転者に不快感を与えた
り、第10図(C)、第1)図[c)で明らかなように
帰還制御量のり−ンからリッチ又はリッチからリーンへ
の反転する際の波形がエンジン低回転時と高回転時とで
は異なるため、空燃比センサ自体が持つ反転時の検出応
答遅れのバラツキ(差)が微妙にずれ、あらかじめ定め
られた第10図の検出応答遅れを補償する遅延時間りが
エンジン運転条件によっては適合できなくなり、制御空
燃比が理論空燃比からずれ、三元触媒コンバータの排気
浄化特性を悪化させるという課題があった。
However, as is clear from FIG. 10 and FIG. 1), the control period T and control amplitude A are small when the engine is on the high rotation and high load side, and both T and A are large when the engine is on the low rotation and low load side. This is due to various transmission delays between the time when the controlled air-fuel ratio actually reverses and the time when the air-fuel ratio sensor output reverses. This is because the transmission delay increases at low rotation speeds and low loads. If the transmission delay becomes even larger, as shown in FIG. 10 (fcl), even if the feedback control amount is skipped by B when the air-fuel ratio sensor is inverted, a phenomenon occurs in which the feedback control amount is not inverted and is only inverted after a while of integration. Therefore, the control n period T becomes thicker by the delay time from the reversal of the air-fuel ratio sensor to the reversal of the feedback control tit I, and accordingly, the control amplitude A also becomes larger.As a result, especially when the engine is idling, etc. Vibration (hunting) may cause discomfort to the driver, or when the feedback control amount changes from lean to rich or from rich to lean, as shown in Figure 10 (C) and Figure 1) [c]. Since the waveforms of the engine are different between low engine speed and high engine speed, the variation (difference) in the detection response delay of the air-fuel ratio sensor itself at the time of reversal is slightly shifted, and the predetermined detection response delay shown in Figure 10 is slightly different. There is a problem in that the delay time to be compensated cannot be adapted depending on the engine operating conditions, and the control air-fuel ratio deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, deteriorating the exhaust purification characteristics of the three-way catalytic converter.

さらに、0!センサ特性のバラツキや経時変化のため、
各々の三元触媒コンバータについて達成し得る最大の浄
化特性を常に実現しておくのは困難なため、ある程度の
余裕をもたせて過大な容量の三元触媒コンバータを使用
しなければならないなどの課題もあった。
Furthermore, 0! Due to variations in sensor characteristics and changes over time,
Since it is difficult to always achieve the maximum purification characteristics that can be achieved for each three-way catalytic converter, there are issues such as having to use a three-way catalytic converter with an excessively large capacity with some margin. there were.

本発明は上記のような課題を解決するためになされたも
ので、触媒コンバータの排気ガス浄化効率を向上させる
ことができると共に触媒コンバータの小容量化を可能に
できる排気ガス浄化装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide an exhaust gas purification device that can improve the exhaust gas purification efficiency of a catalytic converter and can also reduce the capacity of the catalytic converter. purpose.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明に係る排気ガス浄化装置は、空燃比センサと、空
燃比センサの出力信号と基準信号を比較して判別信号を
出力する比較手段と、判別信号を積分する積分手段と、
エンジンの運転状態の検出手段と、運転状態に応じて可
変設定されたゲインで判別信号を比例処理する比例処理
手段と、そのゲインに応じて振幅を変化させ、積分手段
の出力レベルを中心にして振動信号を発生する信号発生
手段と、振動信号と比例処理手段の加算結果に基づいて
エンジンの空燃比をフィードバック制御する手段を備え
たものである。
The exhaust gas purification device according to the present invention includes an air-fuel ratio sensor, a comparing means for comparing an output signal of the air-fuel ratio sensor with a reference signal and outputting a discrimination signal, and an integrating means for integrating the discrimination signal.
A means for detecting the operating state of the engine, a proportional processing means for proportionally processing the discrimination signal with a gain that is variably set according to the operating state, and a proportional processing means for proportionally processing the discrimination signal with a gain that is variably set according to the operating state. The apparatus includes signal generating means for generating a vibration signal, and means for feedback controlling the air-fuel ratio of the engine based on the addition result of the vibration signal and the proportional processing means.

本発明の他の発明に係る排気ガス浄化装置は、空燃比セ
ンサと、空燃比センサの出力信号と基準信号を比較して
判別信号を出力する比較手段と、判別信号を積分する積
分手段と、エンジンの運転状態の検出手段と、運転状態
に応じて振幅を変化させ、積分手段の出力レベルを中心
にして振動信号を発生する信号発生手段と、振動信号に
基づいてエンジンの空燃比をフィードバック制御する手
段を設けたものである。
An exhaust gas purification device according to another aspect of the present invention includes an air-fuel ratio sensor, a comparing means for comparing an output signal of the air-fuel ratio sensor with a reference signal and outputting a discrimination signal, and an integrating means for integrating the discrimination signal. A means for detecting the operating state of the engine; a signal generating means for changing the amplitude according to the operating state and generating a vibration signal centered on the output level of the integrating means; and feedback control of the air-fuel ratio of the engine based on the vibration signal. This means that there is a means to do so.

〔作 用〕[For production]

本発明に係る排気ガス浄化装置は、リーン、リッチの判
別信号を比例積分した信号レベルを中心にして振動する
信号を空燃比フィードバック制御信号として用いるが、
エンジンの運転状態に応じて比例積分の比例量と振動の
振幅を変化させるようにする。
The exhaust gas purification device according to the present invention uses, as an air-fuel ratio feedback control signal, a signal that oscillates around a signal level obtained by proportionally integrating a lean/rich discrimination signal.
The proportional amount of the proportional integral and the amplitude of vibration are changed according to the operating state of the engine.

本発明の他の発明に係る排気ガス浄化装置は、リーン、
リッチの判別信号を積分した信号レベルを中心にして振
動する信号を空燃比フィードバック制御信号として用い
るが、エンジンの運転状態に応じてその振動の周期を変
化させる。
The exhaust gas purification device according to another aspect of the present invention includes lean,
A signal that oscillates around a signal level obtained by integrating the rich determination signal is used as the air-fuel ratio feedback control signal, and the period of the oscillation is changed depending on the operating state of the engine.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例のシステム全体を示す図であり
、マイクロコンピュータを用いた燃料噴射内燃機関の一
般的なものである。エンジン1は通常の自動車に搭載さ
れる公知の4気筒4サイクル火花点火式エンジンで、燃
焼用空気をエアクリーナ2、吸気管4、スロットル弁6
を通じて吸入する。3はこの吸入される空気量を検知す
る公知の吸気量センサを表わす、なお、吸気量センサ3
の代わりに吸気管圧力センサI5を採用することも可能
である。吸気量センサ3としては、ポテンショメータ式
、ヒートワイヤ式、カルマン渦式、超音波式等種々のも
のを用いることができる。5は吸気温センサ、10はエ
ンジン冷却水温センサで、サーミスタ式が一般に使用さ
れている。一方燃料は図示しない燃料系から各気筒に対
応じて設けられている電磁式の燃料噴射弁(以下、イン
ジェクタと称す。)8を通じて供給される。インジェク
タ8は噴射圧一定タイブのもので、噴射量は開弁時間に
比例する。燃焼後の排気ガスは排気マニホールド1)、
排気管13、触媒コンバータ14等を経て大気中に放出
される。排気管13中に設けられた空燃比センサ(0!
センサ、λセンサともいう)12は、排気ガス中の酸素
濃度、すなわち理論空燃比からの実際の空燃比のずれを
電圧として検出するもので、理論空燃比より小さい(リ
ッチ)とき約1■、理論空燃比より大きい(リーン)と
き約o、h vの出力をうる。触媒コンバータ14の中
には有害排気ガス3成分(NOx、 Co、1)C)を
同時に浄化する三元触媒が詰まっており、理論空燃比付
近で最も優れた浄化性能を示す0回転センサ9は点火コ
イルの一次側端子の信号を回転同期信号として用い、こ
の信号で、噴射開始タイミングの制御、回転数の算出を
実行させる。制御回路(以下、ECUと称す、)7は前
記各センサ3゜15.5,9.10.12並びにバッテ
リー16の信号に基づいて、最適燃料噴射量を演算し、
インジェクタ8の開弁時間を制御する。
FIG. 1 is a diagram showing the entire system of an embodiment of the present invention, which is a typical fuel injection internal combustion engine using a microcomputer. The engine 1 is a well-known 4-cylinder 4-stroke spark ignition engine installed in a normal automobile, and combustion air is supplied to an air cleaner 2, an intake pipe 4, and a throttle valve 6.
Inhale through. Reference numeral 3 represents a known intake air amount sensor that detects this intake air amount.
It is also possible to employ the intake pipe pressure sensor I5 instead. As the intake air amount sensor 3, various types can be used, such as a potentiometer type, a heat wire type, a Karman vortex type, and an ultrasonic type. 5 is an intake temperature sensor, and 10 is an engine cooling water temperature sensor, of which a thermistor type is generally used. On the other hand, fuel is supplied from a fuel system (not shown) through electromagnetic fuel injection valves (hereinafter referred to as injectors) 8 provided corresponding to each cylinder. The injector 8 is of a constant injection pressure type, and the injection amount is proportional to the valve opening time. The exhaust gas after combustion is transferred to the exhaust manifold 1),
It is released into the atmosphere through the exhaust pipe 13, catalytic converter 14, etc. The air-fuel ratio sensor (0!
The sensor (also referred to as λ sensor) 12 detects the oxygen concentration in the exhaust gas, that is, the deviation of the actual air-fuel ratio from the stoichiometric air-fuel ratio, as a voltage. When the air-fuel ratio is higher than the stoichiometric ratio (lean), it produces an output of about o, hv. The catalytic converter 14 is filled with a three-way catalyst that simultaneously purifies three harmful exhaust gas components (NOx, Co, and 1)C. A signal from the primary terminal of the ignition coil is used as a rotation synchronization signal, and this signal is used to control the injection start timing and calculate the rotation speed. A control circuit (hereinafter referred to as ECU) 7 calculates the optimum fuel injection amount based on the signals from the sensors 3°15.5, 9.10.12 and the battery 16,
Controls the valve opening time of the injector 8.

次に第2図によりECU7の内部構成等について詳細に
説明する。70はECU7の主要部となるマイクロコン
ピュータで、その内部は公知のROM、RAM、マイク
ロプロセッサ、タイマコントローラ等で構成され、ディ
ジタル式の情報入出力、演算、記憶機能を有する。マイ
クロコンピュータ70へは、上記各センサの内吸気温セ
ンサ5、エンジン冷却水温センサ10及びバッテリー1
6からの検出信号と、空燃比センサ12の出力信号を基
にした空燃比フィードバック制御信号は、入力インタフ
ェース71およびA、 / Dコンバータ72を順次に
介して人力され、吸気量センサ3がカルマン渦式であれ
ば、空気流量に比例したその出力パルス信号が、回転セ
ンサ9の出力信号及びキースイッチの入力信号17とと
もに入力インタフェース73を介して、マイクロコンピ
ュータ70の入力ポートに入力されるようになっている
。−方、空燃比センサ12の出力信号は比較器20の反
転入力端子に入力され、その非反転入力端子には基準信
号形成回路21の出力信号V1..が入力される。比較
器20の判別信号は積分器22と比例増幅回路23に入
力される。比例増幅回路23は、マイクロコンピュータ
70からエンジン1の運転状態に応じた信号を受けてそ
のゲインに、を可変設定するように構成され、そのゲイ
ンに、で比較器20からの判別信号を比例増幅して出力
する。24は振動信号発生回路で、積分器22の出力信
号レベルを中心として矩形波の振動信号を発生するが、
その振動信号の振幅は比例増幅回路23から人力したゲ
インKpを表わすゲイン信号の大きさに応じたものとな
る。25は加算器で、比例増幅回路23の出力信号と振
動信号発生回路24の出力信号を加算し、インタフェー
ス71に出力するようになっている。この加算結果は、
インタフェース71、A、 / Dコンバータ72を介
してマイクロコンピュータ70に入力される。74はマ
イクロコンピュータ70の出力ボートとインジェクタ8
との間に接続されたドライバである。
Next, the internal structure of the ECU 7 will be explained in detail with reference to FIG. A microcomputer 70 is a main part of the ECU 7, and the inside thereof includes a known ROM, RAM, microprocessor, timer controller, etc., and has digital information input/output, calculation, and storage functions. The internal intake temperature sensor 5, engine coolant temperature sensor 10, and battery 1 of the above-mentioned sensors are connected to the microcomputer 70.
6 and the air-fuel ratio feedback control signal based on the output signal of the air-fuel ratio sensor 12 are manually inputted sequentially through the input interface 71 and the A/D converter 72, and the intake air amount sensor 3 is connected to the Karman vortex. If the output pulse signal is proportional to the air flow rate, the output pulse signal is inputted to the input port of the microcomputer 70 via the input interface 73 along with the output signal of the rotation sensor 9 and the input signal 17 of the key switch. ing. On the other hand, the output signal of the air-fuel ratio sensor 12 is input to the inverting input terminal of the comparator 20, and the output signal V1. of the reference signal forming circuit 21 is input to the non-inverting input terminal. .. is input. The discrimination signal of the comparator 20 is input to an integrator 22 and a proportional amplifier circuit 23. The proportional amplification circuit 23 is configured to receive a signal from the microcomputer 70 according to the operating state of the engine 1 and variably set its gain, and proportionally amplify the discrimination signal from the comparator 20 using the gain. and output. 24 is a vibration signal generation circuit which generates a rectangular wave vibration signal centered around the output signal level of the integrator 22;
The amplitude of the vibration signal corresponds to the magnitude of the gain signal representing the gain Kp manually inputted from the proportional amplifier circuit 23. 25 is an adder which adds the output signal of the proportional amplifier circuit 23 and the output signal of the vibration signal generation circuit 24 and outputs the result to the interface 71. The result of this addition is
It is input to the microcomputer 70 via an interface 71 and an A/D converter 72. 74 is the output boat of the microcomputer 70 and the injector 8
This is the driver connected between the

ここで、燃料噴射制御(空燃比制御’fJ )に着目す
ると、マイクロコンピュータ70は後述の手法で演算し
た燃料噴射用制御信号をドライバ74を介して出力し、
4つのインジェクタ8を順次駆動させる。
Here, focusing on fuel injection control (air-fuel ratio control 'fJ), the microcomputer 70 outputs a fuel injection control signal calculated by the method described below via the driver 74,
The four injectors 8 are sequentially driven.

次に、かかる燃料噴射制御(インジェクタ駆動時間制御
)のための機能ブロック図を第3図に示す、即ち、プロ
グラムのフローに従って動作するECU7の動作につい
て述べると、このECU7は、まずインジェクタ8のた
めの基本駆動時間T。
Next, a functional block diagram for such fuel injection control (injector drive time control) is shown in FIG. Basic driving time T.

を決定する基本駆動時間決定手段30を有しており、こ
の基本駆動時間決定手段30は吸気量センサ3からの吸
入空気IIQ情報と回転センサ9からのエンジン回転数
Neとからエンジン1回転あたりの吸入空気量Q/Ne
情報を求め、この情報に基づいて基本駆動時間T、を決
定する。つづいて、エンジン冷却水温センサ10により
形成したエンジン冷却水温に応じて補正係数K。、を設
定する冷却水温補正手段31、吸気温センサ5により検
出した吸気温に応じて補正係数KAfを設定する吸気温
補正手段32、Q/Neの変化率に応じて加速増量用の
補正係数に^、を設定する加速増量補正手段33、バッ
テリー16の電圧に応じて駆動時間を補正するためデッ
ドタイム(無効時間)Tゎを設定するデッドタイム補正
手段34がマイクロコンピュータ70のプログラム上に
設けられて動作するようになっている。空燃比センサ1
2の検出信号によるフィードバック動作の結果、その補
正係数KAFが上記各補正係数と同様の意味をもって空
燃比フィードバック補正手段35で決定するが、その動
作を第4図を用いて説明する。
The basic driving time determining means 30 determines the engine rotation speed per engine revolution from the intake air IIQ information from the intake air amount sensor 3 and the engine rotation speed Ne from the rotation sensor 9. Intake air amount Q/Ne
The information is obtained and the basic driving time T is determined based on this information. Next, a correction coefficient K is determined according to the engine coolant temperature determined by the engine coolant temperature sensor 10. , an intake air temperature correction unit 32 that sets a correction coefficient KAf according to the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 5, and a correction coefficient for acceleration increase according to the rate of change of Q/Ne. An acceleration increase correction means 33 for setting the voltage of the battery 16, and a dead time correction means 34 for setting the dead time (invalid time) T to correct the drive time according to the voltage of the battery 16 are provided in the program of the microcomputer 70. It is now working. Air fuel ratio sensor 1
As a result of the feedback operation based on the detection signal No. 2, the correction coefficient KAF is determined by the air-fuel ratio feedback correction means 35 with the same meaning as the above-mentioned respective correction coefficients.The operation will be explained using FIG.

第4図(81は、比較器20への入力信号の波形を示す
。実線は空燃比センサ12の検出出力、−点鎖線は、リ
ッチ又はリーンの判定レベルを決める基準信号形成回路
21の出力信号としての基準信号Layである。これら
の再入力信号の大小を比較する比較器20で、リンチ、
リーン判定された判別信号である空燃比信号(第4回出
))は、積分器22及び比例増幅回路23に入力される
。比例増幅回路23はマイクロコンピュータ70からエ
ンジン1の負荷状態に応じた信号を入力して、そのゲイ
ンに、を第4図fclに示すように変化させて、そのゲ
インに、で判別信号を比例処理する。
FIG. 4 (81 shows the waveform of the input signal to the comparator 20. The solid line is the detection output of the air-fuel ratio sensor 12, and the dashed line is the output signal of the reference signal forming circuit 21 that determines the rich or lean judgment level. The reference signal Lay is the standard signal Lay.The comparator 20 compares the magnitude of these re-input signals.
The air-fuel ratio signal (fourth output), which is a lean determination signal, is input to the integrator 22 and the proportional amplification circuit 23. The proportional amplifier circuit 23 inputs a signal corresponding to the load condition of the engine 1 from the microcomputer 70, changes its gain as shown in FIG. do.

例えばマイクロコンビエータ70は第3図で説明したよ
うにエンジン1回転あたりの吸入空気量Q/Ne情報を
求め、このQ/Ne情報が所定値より大きいか否かを判
定し、小さければ無負荷運転状態、大きければそれ以外
の運転状態と判定し、この判定結果に応じた信号を比例
増幅回路23に出力する。比例増幅回路23は第4図I
C)に示すように無負荷運転状態であればゲインを比較
的に小さい所定値に設定し、それ以外では比較的に大き
い所定値に設定する。
For example, the micro combiator 70 obtains the intake air amount Q/Ne information per engine revolution as explained in FIG. If the operating state is larger, it is determined that the operating state is other than that, and a signal corresponding to the result of this determination is output to the proportional amplification circuit 23. The proportional amplifier circuit 23 is shown in FIG.
As shown in C), the gain is set to a relatively small predetermined value in the no-load operating state, and is set to a relatively large predetermined value in other cases.

一方、積分器22は比較器20から入力した空燃比信号
(第4図(b))を第4図fdlの実線で示すように積
分処理して振動信号発生回路24に出力する。振動信号
発生回路24は比例増幅回路23のゲインに2の大きさ
に応じた振幅で積分器22の出力信号を中心にして矩形
波の振動信号を第4図(d)の破線の波形で出力する。
On the other hand, the integrator 22 integrates the air-fuel ratio signal (FIG. 4(b)) inputted from the comparator 20 as shown by the solid line fdl in FIG. 4, and outputs it to the vibration signal generation circuit 24. The vibration signal generation circuit 24 outputs a rectangular wave vibration signal with an amplitude corresponding to the gain of the proportional amplifier circuit 23 of 2, with the output signal of the integrator 22 as the center, in the waveform shown by the broken line in FIG. 4(d). do.

この振動信号は、ゲインに、が大きくなると振幅が大き
くなり、比較器20の出力信号が反転する反転周期より
短かい周期を有し、第4図では比較器20の出力の1反
転周期(リッチ又はリーンの1M間)内に略2〜3周期
分存在する。加算器25は、比例増幅回路23の出力信
号(第4回出)の空燃比信号を比例増幅した信号)と振
動信号発生回路24の出力信号(第4図[dlの破線の
信号)を加算して第4図telの実線で示す波形の空燃
比フィードバック制御信号を生成する。この信号は、上
記空燃比補正係数KAFに相当する電圧信号で、インタ
フェース71、A/Dコンバータ72を介してディジタ
ル信号としてマイクロコンピュータ7Gに入力される。
The amplitude of this vibration signal increases as the gain increases, and it has a period shorter than the inversion period at which the output signal of the comparator 20 is inverted, and in FIG. or 1M of lean) for approximately 2 to 3 cycles. The adder 25 adds the output signal of the proportional amplification circuit 23 (a signal obtained by proportionally amplifying the air-fuel ratio signal of the fourth output) and the output signal of the vibration signal generation circuit 24 (the signal indicated by the broken line in FIG. 4 [dl)]. Then, an air-fuel ratio feedback control signal having a waveform shown by the solid line in FIG. 4 is generated. This signal is a voltage signal corresponding to the air-fuel ratio correction coefficient KAF, and is input to the microcomputer 7G as a digital signal via the interface 71 and A/D converter 72.

なお、ゲインに、の変化は、例えば無負荷運転の状態か
らそれ以外の運転状態に変化するときに、空燃比制御性
(主に応答性)を向上するために行なわれたものである
Note that the change in gain is made to improve air-fuel ratio controllability (mainly responsiveness) when changing from, for example, a no-load operating state to other operating states.

上述の動作によりインジェクタの駆動時間T8、。Due to the above-described operation, the injector drive time T8.

を第3図にも示すように燃料噴射時間演算手段(プログ
ラム)で下記式に従って計算することができ、この駆動
時間T、7.でドライバ74を介してインジェクタ8を
所定のタイミング、この場合は、エンジン1の回転に同
期して、1回転に2回ずつ開弁動作させ、燃料をエンジ
ン1に供給する。
can be calculated by the fuel injection time calculation means (program) according to the following formula as shown in FIG. 3, and this drive time T, 7. Then, the injector 8 is opened at a predetermined timing via the driver 74, in this case, in synchronization with the rotation of the engine 1, twice per revolution, and fuel is supplied to the engine 1.

Tiaj = Ta  X K1)t X KAt X
 KACX にAF + TD上記燃料噴射制御(空燃
比制御)は、第4図を用いて説明した空燃比補正係数K
AF相当の電圧信号を生成するためのフィードバック制
御回路を除いて、既に公知の技術例えば特公昭62−1
2379号公報等に開示されている方法により実現動作
されるもので、ここでは、フローチャート等によるプロ
グラム動作説明は省略する。
Tiaj = Ta X K1)t X KAt X
AF + TD to KACX The above fuel injection control (air-fuel ratio control) is based on the air-fuel ratio correction coefficient K explained using Fig. 4.
Except for the feedback control circuit for generating a voltage signal equivalent to AF, already known techniques such as Japanese Patent Publication No. 62-1
The program is realized and operated by the method disclosed in Japanese Patent No. 2379, etc., and explanation of the program operation using flowcharts and the like will be omitted here.

第5図は上記動作の効果を示す実験結果の一例である。FIG. 5 is an example of experimental results showing the effect of the above operation.

触媒コンバータ14として使用した三元触媒コンバータ
は、現在実用化されている触媒で、その容量を小さくし
たものである。第5図(al〜(C)(エンジン回転数
200Or、p、、m、吸気管負圧−335mmHg、
 役人空気量13.81/s)に示すように、排気ガス
中に含まれる有害成分であるIC,Co、NOxによっ
て浄化効率特性の変化が異なっているが、いずれにして
も、平均空燃比A、 / Fが理論空燃比付近に保たれ
ているときの浄化効率が向上し、従って、平均空燃比の
より広い範囲で高い浄化効率が得られている。
The three-way catalytic converter used as the catalytic converter 14 is a catalyst currently in practical use with a reduced capacity. Fig. 5 (al~(C) (Engine speed 200 Or, p, m, intake pipe negative pressure -335 mmHg,
As shown in Figure 13.81/s), the change in purification efficiency characteristics differs depending on the harmful components contained in the exhaust gas, such as IC, Co, and NOx, but in any case, the average air-fuel ratio A , /F is maintained near the stoichiometric air-fuel ratio, the purification efficiency is improved, and therefore, high purification efficiency is obtained over a wider range of average air-fuel ratios.

以上のように、三元触媒コンバータは均一な空燃比の混
合気をエンジンに供給した場合の排気ガス浄化効率より
も、理論空燃比を中心にしてややリッチとややリーンの
混合気を交互に繰返して供給する場合の方が浄化効率が
高くなる実験結果が得られている。さらにその振動の振
幅や周期を種種の値に変え、触媒容量の小さな触媒コン
バータを用いて、浄化効率特性を測定した結果によれば
、空燃比センサでリッチ又はリーンの反転出力応答が得
られる反転周期よりも、略1)5〜1/6の短かい周期
で理論空燃比を中心にして、リッチ、リーンの排気ガス
を触媒に供給する方が浄化効率が向上することが判明し
た。
As mentioned above, the three-way catalytic converter alternately produces a slightly richer and slightly leaner mixture around the stoichiometric air-fuel ratio, which is better than the exhaust gas purification efficiency when a mixture with a uniform air-fuel ratio is supplied to the engine. Experimental results have shown that the purification efficiency is higher when the water is supplied using Furthermore, according to the results of measuring the purification efficiency characteristics by changing the amplitude and period of the vibration to various values and using a catalytic converter with a small catalyst capacity, it was found that the air-fuel ratio sensor can obtain a rich or lean reversal output response. It has been found that the purification efficiency is improved by supplying rich and lean exhaust gas to the catalyst at a stoichiometric air-fuel ratio at a shorter cycle of approximately 1) to 1/6 than the regular cycle.

次に、本発明の第2実施例について説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.

システム全体の構成は第1図と同じであるが、E CU
 ?内の構成が第1実施例と異なり、第6図はその構成
等を示したものである。第6図において、第1実施例と
同一、又は相当部分には同符号を付しである。24Aは
振動信号発生回路で、積分器22の出力信号と、マイク
ロコンピュータ70からD/A (ディジタル/アナロ
グ)コンバータ75を介して送出される周波数制御用の
信号Vtr*mを受けて、積分器22の出力信号レベル
を中心にして矩形波の振動信号を発生する。そして、そ
の振動信号の周波数が上記信号Vtr*sのレベルに応
じて可変設定されるように構成された所謂電圧制御発振
器である。振動信号発生回路24Aの出力信号は、空燃
比フィードバック制御信号として、入力インタフェース
71、A/Dコンバータ73を介して、マイクロコンピ
ュータ70に入力されるようになっている。
The overall system configuration is the same as in Figure 1, but the ECU
? The internal structure is different from the first embodiment, and FIG. 6 shows the structure. In FIG. 6, the same or equivalent parts as in the first embodiment are given the same reference numerals. 24A is a vibration signal generation circuit which receives the output signal of the integrator 22 and the frequency control signal Vtr*m sent from the microcomputer 70 via the D/A (digital/analog) converter 75, and generates the integrator. A rectangular wave vibration signal is generated centered around the output signal level of 22. This is a so-called voltage controlled oscillator configured such that the frequency of the vibration signal is variably set according to the level of the signal Vtr*s. The output signal of the vibration signal generation circuit 24A is input to the microcomputer 70 as an air-fuel ratio feedback control signal via an input interface 71 and an A/D converter 73.

燃料噴射制御については、第1実施例において第3図を
用いた説明の内容と同様であるので、その説明を省略す
る。
Since the fuel injection control is the same as that explained using FIG. 3 in the first embodiment, the explanation thereof will be omitted.

次に、空燃比補正係数KAFを決定する動作について第
6図及び第7図を参照して説明する。第7図fatは比
較器20の人力信号波形で、実線は空燃比センサ12の
検出出力、−点鎖線は、リッチ、リーンの判定レベルを
決める基準信号形成回路21の基準信号し、、である。
Next, the operation for determining the air-fuel ratio correction coefficient KAF will be explained with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 7 fat is the human input signal waveform of the comparator 20, the solid line is the detection output of the air-fuel ratio sensor 12, and the dashed-dotted line is the reference signal of the reference signal forming circuit 21 that determines rich and lean judgment levels. .

比較器20でリッチまたはリーン判定された空燃比信号
(第7図〔b))は、積分器22で第7図+dlの実線
で示すように積分処理され、振動信号発生回路24Aで
は、この積分出力信号レベルを中心にして矩形波の振動
信号が、第7図(diの破線で示す波形となって出力さ
れる。
The air-fuel ratio signal determined to be rich or lean by the comparator 20 (FIG. 7 [b)) is integrated by the integrator 22 as shown by the solid line +dl in FIG. A rectangular vibration signal centered around the output signal level is output as a waveform shown by the broken line in FIG. 7 (di).

第7図(clは、マイクロコンピュータ70からD/A
コンバータ75を介して振動信号発生回路24Aに入力
される周波数詞in用電気信号Vfr@Qで、この場合
は、回転センサ9の出力から得られるエンジン回転数N
eに比例した電圧が送出されている。振動信号発生回路
24Aは、上記周波数制御用電気信号Vfraqを受け
て、エンジン回転数Neの増大に応じて振動信号の周波
数を高くするように変更制御する。第7図telの信号
波形と第7図(diの破線の信号波形を比較して見ても
理解されるようにエンジン回転数Neが大きくなるに従
って振動周波数が高くなっていく。また、この振動信号
は、第71山)の信号のリッチ又はリーンの1期間内に
第7図fdlに示すように略2〜3周期分存在する。以
上のようにして、振動信号発生回転24Aで第7図(e
)の波形で示す空燃比フィードバック制御信号が生成さ
れる。この信号は、空燃比補正係数K。に相当する電圧
信号で、インタフェース71、A/Dコンバータ72を
介してディジタル信号にしてマイクロコンピュータ70
に入力される。後の動作は第1実施例と同じなので、そ
の説明を省略する。この第2実施例の場合にも、第5図
と同様の特性が得られる。
FIG. 7 (cl is the D/A from the microcomputer 70.
An electric signal Vfr@Q for frequency word in input to the vibration signal generation circuit 24A via the converter 75, in this case, the engine rotation speed N obtained from the output of the rotation sensor 9.
A voltage proportional to e is being sent out. The vibration signal generation circuit 24A receives the frequency control electric signal Vfraq and performs change control to increase the frequency of the vibration signal in accordance with an increase in the engine rotation speed Ne. As can be understood by comparing the signal waveform of tel in Figure 7 with the signal waveform of the broken line in Figure 7 (di), the vibration frequency increases as the engine speed Ne increases. The signal exists for about 2 to 3 cycles as shown in FIG. 7 fdl within one rich or lean period of the signal of the 71st peak). As described above, the vibration signal generation rotation 24A is performed as shown in Fig. 7 (e).
) is generated. This signal is the air-fuel ratio correction coefficient K. The microcomputer 70 converts it into a digital signal via the interface 71 and A/D converter 72.
is input. Since the subsequent operations are the same as those in the first embodiment, their explanation will be omitted. In the case of this second embodiment as well, characteristics similar to those shown in FIG. 5 can be obtained.

上記第2実施例では、周波数制御用電気信号Vrr*q
をエンジン回転数Neに比例させたが、エンジンの吸入
空気量に比例させてもよく、吸気量センサ3又は吸気管
圧力センサ15の出力に対応させれば良い。
In the second embodiment, the frequency control electrical signal Vrr*q
is made proportional to the engine rotational speed Ne, but may be made proportional to the intake air amount of the engine, and may be made to correspond to the output of the intake air amount sensor 3 or the intake pipe pressure sensor 15.

また、積分器22の積分特性をエンジンに供給する混合
気の空燃比のリッチ化する方向とり一ン化する方向とで
異ならしめてもよい。
Further, the integral characteristic of the integrator 22 may be made different between the direction in which the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine is enriched and the direction in which it is equalized.

次に、本発明の第3実施例について説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described.

シス・テム全体の構成は第1図と同じであるが、ECU
T内の構成が第2実施例と異なり、第8図はその構成等
を示したものである。第8図において、第2実施例の第
6図と同じ、又は相当部分には同一符号をイリしその説
明を省略する。第3実施例では、ゲインが一定の比例増
幅回路23Aと加算器25を増設した点が第2実施例の
構成と異なる。加算器25は、比較器20の出力を入力
とする比例増幅回路23Aの出力信号と振動信号発生回
路24Aの出力信号とを加算し、加算結果を空燃比フィ
ードバック制御信号としてインタフェースフ 1、A/
Dコンバータ72を介してマイクロコンピュータ70に
入力するようになっている。
The overall system configuration is the same as in Figure 1, but the ECU
The structure inside T is different from the second embodiment, and FIG. 8 shows the structure. In FIG. 8, the same or equivalent parts as in FIG. 6 of the second embodiment are designated by the same reference numerals, and their explanation will be omitted. The third embodiment differs from the second embodiment in that a proportional amplifier circuit 23A with a constant gain and an adder 25 are added. The adder 25 adds the output signal of the proportional amplifier circuit 23A, which receives the output of the comparator 20, and the output signal of the vibration signal generation circuit 24A, and outputs the addition result as an air-fuel ratio feedback control signal to the interface interface 1, A/
The signal is input to the microcomputer 70 via a D converter 72.

燃料噴射制御については第1実施例において、第3図を
用いて説明した内容と同様であるので、その説明を省略
する。
Since the fuel injection control is the same as that explained using FIG. 3 in the first embodiment, the explanation thereof will be omitted.

次に、空燃比補正係数KkFを決定する動作について第
8図及び第9図を参照して説明する。第9図(δ)は比
較器20の入力信号波形で、実線が空燃比センサ12の
検出出力、−点鎖線が基準信号形成回路21の基準信号
Vrefである。第9図(blが比較器20の出力信号
の波形、第9図fclがマイクロコンピュータ70から
D/Aコンバータ75を介して振動信号発生回路24A
に入力される周波数制御用電気信号Vtr*qの波形で
、エンジン回転数Neに比例している。第9図(dlの
実線が積分器22の出力信号の波形、破線が振動信号発
生回路24Aの出力信号の波形である。第9図fa)〜
第9図fd)迄の波形の信号を得る動作については第2
実施例で述べであるので、その説明を省略する。
Next, the operation for determining the air-fuel ratio correction coefficient KkF will be explained with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 9 (δ) shows the input signal waveform of the comparator 20, where the solid line is the detection output of the air-fuel ratio sensor 12, and the dashed-dotted line is the reference signal Vref of the reference signal forming circuit 21. FIG. 9 (bl is the waveform of the output signal of the comparator 20, FIG. 9 fcl is the vibration signal generation circuit 24A from the microcomputer 70 via the D/A converter 75.
This is the waveform of the frequency control electric signal Vtr*q that is input to the engine, and is proportional to the engine rotation speed Ne. Fig. 9 (The solid line dl is the waveform of the output signal of the integrator 22, and the broken line is the waveform of the output signal of the vibration signal generation circuit 24A. Fig. 9fa) -
Regarding the operation of obtaining the waveform signal up to Fig. 9fd), see the second section.
Since this is described in the embodiment, the explanation thereof will be omitted.

また、比較器20の出力信号を入力した比例増幅回路2
3Aは入力信号を比例増幅して加算器25に出力する。
In addition, a proportional amplifier circuit 2 inputs the output signal of the comparator 20.
3A proportionally amplifies the input signal and outputs it to the adder 25.

加算器25は、比例増幅回路23Aの出力信号と振動信
号発生回路24Aの出力信号(第9図(diの破線)と
を加算して、第9図(alの実線で示す波形の空燃比フ
ィードバック制御信号を生成する。この信号は、上記空
燃比補正係数KAFに相当する電圧信号で、インタフェ
ース71 、A/Dコンバータ72を介してディジタル
信号としてマイクロコンピュータ70に入力される。後
の動作は第1実施例と同じなので、その説明を省略する
The adder 25 adds the output signal of the proportional amplification circuit 23A and the output signal of the vibration signal generation circuit 24A (dashed line in FIG. 9 (di)) to obtain air-fuel ratio feedback of the waveform shown in FIG. 9 (solid line in al). A control signal is generated. This signal is a voltage signal corresponding to the air-fuel ratio correction coefficient KAF, and is input to the microcomputer 70 as a digital signal via an interface 71 and an A/D converter 72. Since this is the same as the first embodiment, its explanation will be omitted.

この第3実施例の場合にも、第5図と同様の特性が得ら
れる。
In the case of this third embodiment as well, characteristics similar to those shown in FIG. 5 can be obtained.

上記第3実施例でも、周波数制御用電気信号V fr*
Qをエンジン回転数Neに比例させる代りにエンジンの
吸入空気量に比例させても良い。
Also in the third embodiment, the frequency control electric signal V fr*
Instead of making Q proportional to the engine speed Ne, it may be made proportional to the intake air amount of the engine.

なお、上記各実施例では、第4図、第7図、第9図で示
されるフィードバック動作をアナログ的に実現して動作
説明したが、例えば比較器20又は空燃比センサ12の
出力信号を空燃比センサ12の応答時間より十分短かい
時間でA/D変換し、そのA/D変換周期に同期して、
その後の動作を実行させれば、多少離散的にはなるが、
第4図、第7図、第9図で示す動作と全く同様の動作が
実現でき、上記実施例と同様の効果を奏することができ
る。
In each of the above embodiments, the feedback operations shown in FIGS. 4, 7, and 9 have been explained in an analog manner, but for example, the output signal of the comparator 20 or the air-fuel ratio sensor A/D conversion is performed in a time sufficiently shorter than the response time of the fuel ratio sensor 12, and in synchronization with the A/D conversion cycle,
If the subsequent operations are executed, it will become somewhat discrete, but
The operation completely similar to that shown in FIGS. 4, 7, and 9 can be realized, and the same effects as in the above embodiments can be achieved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明によれば空燃比信号を積分した信
号レベ゛ルを中心にした振動信号を生成し、この振動信
号をエンジンの運転状態に応じて振幅又は周波数を変化
させるようにし、この振動信号と運転状態に応じたゲイ
ンで空燃比信号を比例増幅した信号を加算した信号又は
振動信号に基づいてエンジンの空燃比をフィードバック
制御するようにしたので、エンジンの排気系に設けられ
た触媒コンバータの達成し得る排気ガス浄化能力を十分
活用するように空燃比フィードバック制御が可能になり
、従来より広い空燃比の範囲で高い排気ガス浄化効率を
維持できると共に、触媒容量も小さくできる効果がある
As described above, according to the present invention, a vibration signal centered on the signal level obtained by integrating the air-fuel ratio signal is generated, and the amplitude or frequency of this vibration signal is changed depending on the operating state of the engine. Since the air-fuel ratio of the engine is feedback-controlled based on this vibration signal and a signal obtained by adding a signal obtained by proportionally amplifying the air-fuel ratio signal with a gain according to the operating condition or the vibration signal, the air-fuel ratio of the engine is Air-fuel ratio feedback control is now possible to fully utilize the exhaust gas purification ability that the catalytic converter can achieve, making it possible to maintain high exhaust gas purification efficiency over a wider range of air-fuel ratios than before, while also reducing the catalyst capacity. be.

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

第1図は本発明の実施例の排気ガス浄化装置のシステム
全体の構成図、第2図は本発明の第1実施例による制御
回路系の構成図、第3図は第1実施例における制御回路
系の動作を説明する機能ブロック図、第4図は第1実施
例における空燃比のフィードバック制御動作を示す信号
波形図、第5図は従来方式と本発明の実施例の動作結果
を示す実験データの一例を示す比較用線図、第6図は第
2実施例による制御回路系の構成図、第7図は第2実施
例における空燃比のフィードバック制御動作を示す信号
波形図、第8図は第3実施例による制御回路系の構成図
、第9図は第3実施例における空燃比のフィードバック
制御動作を示す信号波形図、第10図及び第1)図は従
来装置の空燃比のフィードバック制iTJ動作を示す信
号波形図である。 図中、I・・・エンジン、3・・・吸気量センサ、4・
・・吸気管、6・・・スロットル弁、7・・・ECU、
8・・・インジェクタ、9・・・回転センサ、1)・・
・排気マニホールド、12・・・空燃比センサ、13・
・・排気管、l4・・・触媒コンバータ、15・・・吸
気管圧力センサ、20・・・比較器、21・・・基準信
号形成回路、22・・・積分器、23.23A・・・比
例増幅回路、24゜24A・・・振動信号発生回路、2
5・・・加算器、70・・・マイクロコンビエータ、7
1・・・インタフェース、72・・・A/Dコンバータ
、73・・・インタフェース、74・・・ドライバ、7
5・・・D/Aコンバータ。
FIG. 1 is a block diagram of the entire system of an exhaust gas purification device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a control circuit system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a control diagram of a control circuit according to a first embodiment of the present invention. A functional block diagram explaining the operation of the circuit system, Fig. 4 is a signal waveform diagram showing the air-fuel ratio feedback control operation in the first embodiment, and Fig. 5 is an experiment showing the operation results of the conventional method and the embodiment of the present invention. A comparison diagram showing an example of data, FIG. 6 is a configuration diagram of the control circuit system according to the second embodiment, FIG. 7 is a signal waveform diagram showing the air-fuel ratio feedback control operation in the second embodiment, and FIG. 8 is a configuration diagram of the control circuit system according to the third embodiment, FIG. 9 is a signal waveform diagram showing the air-fuel ratio feedback control operation in the third embodiment, and FIG. 10 and FIG. 1) are the air-fuel ratio feedback of the conventional device. FIG. 3 is a signal waveform diagram showing a control iTJ operation. In the figure, I...engine, 3...intake air amount sensor, 4...
...Intake pipe, 6...Throttle valve, 7...ECU,
8... Injector, 9... Rotation sensor, 1)...
・Exhaust manifold, 12... Air-fuel ratio sensor, 13.
...Exhaust pipe, l4...Catalytic converter, 15...Intake pipe pressure sensor, 20...Comparator, 21...Reference signal formation circuit, 22...Integrator, 23.23A... Proportional amplifier circuit, 24° 24A... Vibration signal generation circuit, 2
5...Adder, 70...Micro combinator, 7
1... Interface, 72... A/D converter, 73... Interface, 74... Driver, 7
5...D/A converter.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エンジンの排気ガスの有害成分を除去する触媒コ
ンバータを有するエンジン排気系に配設され、前記エン
ジンの排気ガス成分から空燃比を検出する空燃比センサ
と、該空燃比センサの出力信号と基準信号とを比較し、
リーン、リッチの判別信号を出力する比較手段と、該判
別信号を積分する所定の積分特性を有する積分手段と、
前記エンジンの運転状態を検出する検出手段と、該検出
手段の検出信号を受けてゲインを可変設定し、該ゲイン
で前記判別信号を比例処理する比例処理手段と、前記ゲ
インに応じて変化する振幅を有し、前記判別信号の反転
周期よりも短かい周期の振動信号を前記積分手段の出力
信号レベルを中心にして発生する信号発生手段と、前記
振動信号と前記比例処理手段の出力信号との加算結果に
基づいて前記エンジンの空燃比をフィードバック制御す
る手段とを備えた排気ガス浄化装置。
(1) An air-fuel ratio sensor that is installed in an engine exhaust system that has a catalytic converter that removes harmful components of engine exhaust gas, and that detects an air-fuel ratio from the engine exhaust gas components, and an output signal of the air-fuel ratio sensor. Compare with the reference signal,
a comparing means for outputting a lean/rich discrimination signal; an integrating means having a predetermined integral characteristic for integrating the discrimination signal;
a detection means for detecting the operating state of the engine; a proportional processing means for variably setting a gain in response to a detection signal from the detection means; and proportional processing means for proportionally processing the discrimination signal using the gain; and an amplitude that changes in accordance with the gain. a signal generating means for generating a vibration signal having a period shorter than the inversion period of the discrimination signal centered on the output signal level of the integrating means; An exhaust gas purification device comprising means for feedback controlling an air-fuel ratio of the engine based on the addition result.
(2)エンジンの排気ガスの有害成分を除去する触媒コ
ンバータを有するエンジン排気系に配設され、前記エン
ジンの排気ガス成分から空燃比を検出する空燃比センサ
と、該空燃比センサの出力信号と基準信号とを比較し、
リーン、リッチの判別信号を出力する比較手段と、前記
判別信号を積分する所定の積分特性を有する積分手段と
、前記エンジンの運転状態を検出する検出手段と、該検
出手段の検出信号を受け、前記エンジンの運転状態に応
じて変更制御される周期を有する振動信号を前記積分手
段の出力信号レベルを中心にして発生する信号発生手段
と、前記振動信号に基づいて前記エンジンの空燃比をフ
ィードバック制御する手段とを備えた排気ガス浄化装置
(2) an air-fuel ratio sensor that is disposed in an engine exhaust system that has a catalytic converter that removes harmful components of engine exhaust gas, and that detects an air-fuel ratio from the engine exhaust gas components; and an output signal of the air-fuel ratio sensor. Compare with the reference signal,
a comparison means for outputting a lean/rich discrimination signal; an integrating means having a predetermined integral characteristic for integrating the discrimination signal; a detection means for detecting the operating state of the engine; and receiving a detection signal from the detection means; a signal generating means that generates a vibration signal having a period that is changed and controlled according to the operating state of the engine, centered around the output signal level of the integrating means; and feedback control of the air-fuel ratio of the engine based on the vibration signal. An exhaust gas purification device comprising means for.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5867983A (en) * 1995-11-02 1999-02-09 Hitachi, Ltd. Control system for internal combustion engine with enhancement of purification performance of catalytic converter

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