JPH0518235A - 内燃機関の二次空気制御装置 - Google Patents
内燃機関の二次空気制御装置Info
- Publication number
- JPH0518235A JPH0518235A JP3172659A JP17265991A JPH0518235A JP H0518235 A JPH0518235 A JP H0518235A JP 3172659 A JP3172659 A JP 3172659A JP 17265991 A JP17265991 A JP 17265991A JP H0518235 A JPH0518235 A JP H0518235A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- secondary air
- amount
- fuel
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】始動時に触媒温度を速やかに上昇させ、また、
ＣＯ，ＨＣの低減を図る。 【構成】空燃比フィードバック制御中でなく空燃比が理
論空燃比よりもリッチ側に制御されるときに（Ｓ１）、
燃料噴射量Ｔｉと吸入空気流量Ｑとに基づいて、機関吸
入混合気の空燃比Ａ／Ｆを演算によって求める（Ｓ２，
Ｓ３）。そして、予め吸入空気流量Ｑと空燃比Ａ／Ｆと
に応じて二次空気量を設定したマップを参照し（Ｓ
４）、理論空燃比よりも実際の空燃比がリッチになるほ
ど二次空気量を増大制御する。これにより、空燃比リッ
チ状態で増大するＣＯ，ＨＣの酸化に必要な酸素を確保
しつつ、余分な二次空気の供給を抑止して、ＣＯ，ＨＣ
の酸化反応の促進による触媒温度上昇とＣＯ，ＨＣの低
減とを精度良く得る。
ＣＯ，ＨＣの低減を図る。 【構成】空燃比フィードバック制御中でなく空燃比が理
論空燃比よりもリッチ側に制御されるときに（Ｓ１）、
燃料噴射量Ｔｉと吸入空気流量Ｑとに基づいて、機関吸
入混合気の空燃比Ａ／Ｆを演算によって求める（Ｓ２，
Ｓ３）。そして、予め吸入空気流量Ｑと空燃比Ａ／Ｆと
に応じて二次空気量を設定したマップを参照し（Ｓ
４）、理論空燃比よりも実際の空燃比がリッチになるほ
ど二次空気量を増大制御する。これにより、空燃比リッ
チ状態で増大するＣＯ，ＨＣの酸化に必要な酸素を確保
しつつ、余分な二次空気の供給を抑止して、ＣＯ，ＨＣ
の酸化反応の促進による触媒温度上昇とＣＯ，ＨＣの低
減とを精度良く得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の二次空気制御
装置に関し、詳しくは、二次空気の供給によって触媒に
おける転化率を向上させる技術に関する。
装置に関し、詳しくは、二次空気の供給によって触媒に
おける転化率を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、排気を浄化する目的で機関の
排気通路に触媒を配設しているものがあるが、かかる触
媒においては、触媒内での排気の化学反応（酸化・還元
反応）を促進させて、所期の転化率を確保するために、
触媒の入口における排気温度を高く保つ必要がある。そ
こで、従来では、触媒上流側の排気通路に二次空気（酸
素）を供給して、排気系における燃焼（ＣＯ，ＨＣの酸
化）を促進せしめ、その燃焼熱により触媒の入口温度を
高くするようにしているものがある。
排気通路に触媒を配設しているものがあるが、かかる触
媒においては、触媒内での排気の化学反応（酸化・還元
反応）を促進させて、所期の転化率を確保するために、
触媒の入口における排気温度を高く保つ必要がある。そ
こで、従来では、触媒上流側の排気通路に二次空気（酸
素）を供給して、排気系における燃焼（ＣＯ，ＨＣの酸
化）を促進せしめ、その燃焼熱により触媒の入口温度を
高くするようにしているものがある。
【０００３】上記のようにして二次空気を供給すれば、
空燃比が理論空燃比よりもリッチ側に設定される始動時
に、機関排気中に多く含まれるＣＯ，ＨＣを触媒上流側
の排気系において燃焼させて、速やかに触媒を活性化温
度にまで上昇させることができるものである。また、触
媒温度が活性化温度にまで達している状態であっても、
理論空燃比よりもリッチ側の空燃比で燃焼させていて、
触媒におけるＨＣ，ＣＯの転化率が酸素不足によって低
下するときに、前記二次空気の供給によって酸素を補っ
て前記ＨＣ，ＣＯの転化率を向上させることができる。
空燃比が理論空燃比よりもリッチ側に設定される始動時
に、機関排気中に多く含まれるＣＯ，ＨＣを触媒上流側
の排気系において燃焼させて、速やかに触媒を活性化温
度にまで上昇させることができるものである。また、触
媒温度が活性化温度にまで達している状態であっても、
理論空燃比よりもリッチ側の空燃比で燃焼させていて、
触媒におけるＨＣ，ＣＯの転化率が酸素不足によって低
下するときに、前記二次空気の供給によって酸素を補っ
て前記ＨＣ，ＣＯの転化率を向上させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な二次空気の供給においては、空燃比状態（ＣＯ，ＨＣ
濃度）に対応して最適量を供給することが望まれ、例え
ば始動時に過剰な二次空気が供給されると、ＣＯ，ＨＣ
の燃焼に供されない二次空気によって触媒を冷却してし
まうことがあり、逆に、二次空気量が少な過ぎるとＣ
Ｏ，ＨＣが充分に燃焼されずに、二次空気の供給による
速やかな触媒温度上昇を果たせなくなってしまう。ま
た、触媒が活性化温度にまで達した後の二次空気の供給
においても、過剰な供給は排気空燃比をリーン化して、
三元触媒におけるＮＯｘの転化率を低下させてしまうこ
とになり、また、二次空気の量が少ないとリッチ空燃比
状態においてＨＣ，ＣＯの転化率を充分に向上させるこ
とができなくなってしまう。
な二次空気の供給においては、空燃比状態（ＣＯ，ＨＣ
濃度）に対応して最適量を供給することが望まれ、例え
ば始動時に過剰な二次空気が供給されると、ＣＯ，ＨＣ
の燃焼に供されない二次空気によって触媒を冷却してし
まうことがあり、逆に、二次空気量が少な過ぎるとＣ
Ｏ，ＨＣが充分に燃焼されずに、二次空気の供給による
速やかな触媒温度上昇を果たせなくなってしまう。ま
た、触媒が活性化温度にまで達した後の二次空気の供給
においても、過剰な供給は排気空燃比をリーン化して、
三元触媒におけるＮＯｘの転化率を低下させてしまうこ
とになり、また、二次空気の量が少ないとリッチ空燃比
状態においてＨＣ，ＣＯの転化率を充分に向上させるこ
とができなくなってしまう。
【０００５】このように、二次空気の供給量は、そのと
きの空燃比状態に応じて制御されることが望ましいが、
従来の二次空気の供給制御では、運転条件に応じて二次
空気の供給がオン・オフ的に制御されたり、また、機関
負荷や機関回転速度などの運転条件に応じて二次空気量
を予め設定して二次空気の供給制御を行っているため、
空燃比に精度良く対応した二次空気量の制御が行えず、
排気性状を安定して良い状態に保つことが困難であっ
た。
きの空燃比状態に応じて制御されることが望ましいが、
従来の二次空気の供給制御では、運転条件に応じて二次
空気の供給がオン・オフ的に制御されたり、また、機関
負荷や機関回転速度などの運転条件に応じて二次空気量
を予め設定して二次空気の供給制御を行っているため、
空燃比に精度良く対応した二次空気量の制御が行えず、
排気性状を安定して良い状態に保つことが困難であっ
た。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなさたものであ
り、二次空気供給による排気系における酸化反応の促進
を適切に行わせることによって、触媒における良好な反
応を安定して得られるようにすることを目的とする。
り、二次空気供給による排気系における酸化反応の促進
を適切に行わせることによって、触媒における良好な反
応を安定して得られるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
内燃機関の二次空気制御装置は、図１に示すように構成
される。図１において、空燃比検知手段は、機関吸入混
合気の空燃比を検知するものであり、また、二次空気量
調整手段は、機関の排気通路に設けられた排気浄化用触
媒の上流の排気通路に供給する二次空気量を調整する。
内燃機関の二次空気制御装置は、図１に示すように構成
される。図１において、空燃比検知手段は、機関吸入混
合気の空燃比を検知するものであり、また、二次空気量
調整手段は、機関の排気通路に設けられた排気浄化用触
媒の上流の排気通路に供給する二次空気量を調整する。
【０００８】そして、二次空気量制御手段は、前記空燃
比検知手段で検知された空燃比に基づいて二次空気量を
設定し、この設定された二次空気量に応じて前記二次空
気量調整手段を制御する。
比検知手段で検知された空燃比に基づいて二次空気量を
設定し、この設定された二次空気量に応じて前記二次空
気量調整手段を制御する。
【０００９】
【作用】即ち、機関吸入混合気の空燃比に応じた量の二
次空気を供給することによって、二次空気が排気中のＣ
Ｏ，ＨＣ濃度に精度良く対応して供給されるようにし、
過剰な二次空気の供給による触媒温度の低下や排気空燃
比リーン化による三元触媒におけるＮＯｘ転化率の低下
を抑止し、また、二次空気の供給量が少な過ぎることに
よってＣＯ，ＨＣを必要充分に酸化反応させることがで
きなくなって、触媒の温度上昇を果たせなくなったり、
ＣＯ，ＨＣの触媒における転化が低下することを防止す
るようにしたものである。
次空気を供給することによって、二次空気が排気中のＣ
Ｏ，ＨＣ濃度に精度良く対応して供給されるようにし、
過剰な二次空気の供給による触媒温度の低下や排気空燃
比リーン化による三元触媒におけるＮＯｘ転化率の低下
を抑止し、また、二次空気の供給量が少な過ぎることに
よってＣＯ，ＨＣを必要充分に酸化反応させることがで
きなくなって、触媒の温度上昇を果たせなくなったり、
ＣＯ，ＨＣの触媒における転化が低下することを防止す
るようにしたものである。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図２において、内燃機関１にはエアクリーナ２か
ら吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホールド
５を介して空気が吸入される。吸気マニホールド５の各
ブランチ部には、各気筒別に燃料噴射弁６が設けられて
いる。この燃料噴射弁６は、ソレノイドに通電されて開
弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であっ
て、後述するコントロールユニット12からの駆動パルス
信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を、機関１に噴射供給する。
を示す図２において、内燃機関１にはエアクリーナ２か
ら吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホールド
５を介して空気が吸入される。吸気マニホールド５の各
ブランチ部には、各気筒別に燃料噴射弁６が設けられて
いる。この燃料噴射弁６は、ソレノイドに通電されて開
弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であっ
て、後述するコントロールユニット12からの駆動パルス
信号により通電されて開弁し、図示しない燃料ポンプか
ら圧送されてプレッシャレギュレータにより所定の圧力
に調整された燃料を、機関１に噴射供給する。
【００１１】機関１の各燃焼室には点火栓７が設けられ
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，排気浄化用としての三元触媒10及びマフラー
11を介して機関１の排気が排出される。コントロールユ
ニット12は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及
び入出力インタフェイス等を含んで構成されるマイクロ
コンピュータを備え、各種のセンサからの入力信号を受
け、後述の如く演算処理して、燃料噴射弁６の作動（機
関への燃料供給量）を制御する。
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，排気浄化用としての三元触媒10及びマフラー
11を介して機関１の排気が排出される。コントロールユ
ニット12は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及
び入出力インタフェイス等を含んで構成されるマイクロ
コンピュータを備え、各種のセンサからの入力信号を受
け、後述の如く演算処理して、燃料噴射弁６の作動（機
関への燃料供給量）を制御する。
【００１２】前記各種のセンサとしては、吸気ダクト３
中にエアフローメータ13が設けられていて、機関１の吸
入空気流量Ｑに応じた信号を出力する。また、クランク
角センサ14が設けられていて、本実施例の４気筒の場
合、クランク角180 °毎の基準信号ＲＥＦと、クランク
角１°又は２°毎の単位信号ＰＯＳとを出力する。ここ
で、基準信号ＲＥＦの周期、或いは、所定時間内におけ
る単位信号ＰＯＳの発生数を計測することにより、機関
回転速度Ｎを算出できる。
中にエアフローメータ13が設けられていて、機関１の吸
入空気流量Ｑに応じた信号を出力する。また、クランク
角センサ14が設けられていて、本実施例の４気筒の場
合、クランク角180 °毎の基準信号ＲＥＦと、クランク
角１°又は２°毎の単位信号ＰＯＳとを出力する。ここ
で、基準信号ＲＥＦの周期、或いは、所定時間内におけ
る単位信号ＰＯＳの発生数を計測することにより、機関
回転速度Ｎを算出できる。
【００１３】また、機関１のウォータジャケットの冷却
水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられている。
また、排気マニホールド８の集合部に酸素センサ16が設
けられており、この酸素センサ16によって機関吸入混合
気が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるか
をオン・オフ的に検出する。前記酸素センサ16は、例え
ば大気に対する排気中の酸素濃度比に応じた起電力を発
生するものであり、排気中の酸素濃度が理論空燃比（本
実施例における目標空燃比）を境に急変することを利用
して、実際の空燃比の理論空燃比に対するリッチ・リー
ンを検出する公知のものである。
水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられている。
また、排気マニホールド８の集合部に酸素センサ16が設
けられており、この酸素センサ16によって機関吸入混合
気が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるか
をオン・オフ的に検出する。前記酸素センサ16は、例え
ば大気に対する排気中の酸素濃度比に応じた起電力を発
生するものであり、排気中の酸素濃度が理論空燃比（本
実施例における目標空燃比）を境に急変することを利用
して、実際の空燃比の理論空燃比に対するリッチ・リー
ンを検出する公知のものである。
【００１４】コントロールユニット12は、前記エアフロ
ーメータ13で検出される吸入空気流量Ｑとクランク角セ
ンサ14からの信号に基づいて算出された機関回転速度Ｎ
とに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ（＝Ｋ×Ｑ／Ｎ；Ｋは
定数）を演算する一方、所定のフィードバック制御条件
が成立しているときには前記酸素センサ16を介して検出
される空燃比を理論空燃比にフィードバック制御するた
めの空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤを設定し、ま
た、水温センサ15で検出される冷却水温度に基づいて冷
機時に空燃比をリッチ化させる基本補正係数や、始動時
や高負荷時に空燃比を理論空燃比よりもリッチ化させる
ための増量係数などを含む各種補正係数ＣＯＥＦ、更
に、バッテリ電圧の変化による燃料噴射弁６の有効開弁
時間の変化を補正するための補正分Ｔｓを設定し、これ
らに基づいて前記基本燃料噴射量Ｔｐを補正することに
より最終的な燃料噴射量Ｔｉを設定する。
ーメータ13で検出される吸入空気流量Ｑとクランク角セ
ンサ14からの信号に基づいて算出された機関回転速度Ｎ
とに基づいて基本燃料噴射量Ｔｐ（＝Ｋ×Ｑ／Ｎ；Ｋは
定数）を演算する一方、所定のフィードバック制御条件
が成立しているときには前記酸素センサ16を介して検出
される空燃比を理論空燃比にフィードバック制御するた
めの空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤを設定し、ま
た、水温センサ15で検出される冷却水温度に基づいて冷
機時に空燃比をリッチ化させる基本補正係数や、始動時
や高負荷時に空燃比を理論空燃比よりもリッチ化させる
ための増量係数などを含む各種補正係数ＣＯＥＦ、更
に、バッテリ電圧の変化による燃料噴射弁６の有効開弁
時間の変化を補正するための補正分Ｔｓを設定し、これ
らに基づいて前記基本燃料噴射量Ｔｐを補正することに
より最終的な燃料噴射量Ｔｉを設定する。
【００１５】そして、所定の燃料噴射タイミングにおい
て、最新に演算された前記燃料噴射量Ｔｉに相当するパ
ルス幅の駆動パルス信号を燃料噴射弁に出力して、燃料
噴射弁６による燃料噴射量を制御する。また、本実施例
における内燃機関１には二次空気制御装置が備えられて
おり、酸素センサ16よりも下流側で三元触媒10よりも上
流側の排気ダクト９（排気通路）に、ＥＡＩパイプ17の
一端が接続されており、このＥＡＩパイプ17の他端には
サブエアクリーナ18が介装されている。そして、前記Ｅ
ＡＩパイプ17の途中には、上流側から順に、エアポンプ
19，プレッシャレギュレータ20，二次空気量調整手段と
しての電磁式コントロールバルブ21が設けられており、
サブエアクリーナ18でろ過されて機関駆動されるエアポ
ンプ19によって圧送された二次空気が、プレッシャレギ
ュレータ20で所定圧力に調整された後、コントロールバ
ルブ21の開度に応じて調整された所定量の二次空気が三
元触媒10の上流側に供給されるようになっている。
て、最新に演算された前記燃料噴射量Ｔｉに相当するパ
ルス幅の駆動パルス信号を燃料噴射弁に出力して、燃料
噴射弁６による燃料噴射量を制御する。また、本実施例
における内燃機関１には二次空気制御装置が備えられて
おり、酸素センサ16よりも下流側で三元触媒10よりも上
流側の排気ダクト９（排気通路）に、ＥＡＩパイプ17の
一端が接続されており、このＥＡＩパイプ17の他端には
サブエアクリーナ18が介装されている。そして、前記Ｅ
ＡＩパイプ17の途中には、上流側から順に、エアポンプ
19，プレッシャレギュレータ20，二次空気量調整手段と
しての電磁式コントロールバルブ21が設けられており、
サブエアクリーナ18でろ過されて機関駆動されるエアポ
ンプ19によって圧送された二次空気が、プレッシャレギ
ュレータ20で所定圧力に調整された後、コントロールバ
ルブ21の開度に応じて調整された所定量の二次空気が三
元触媒10の上流側に供給されるようになっている。
【００１６】前記コントロールバルブ21は、コントロー
ルユニット12から送られるデューティ信号によってその
開度が調整されるようになっており、コントロールユニ
ット12は図３のフローチャートに示すようにして、前記
デューティ信号のデューティ比（二次空気量）を決定す
る。尚、前記図３のフローチャートに示すように、二次
空気量制御手段としての機能は、コントロールユニット
12がソフトウェア的に備えている。また、本実施例にお
いては、機関の吸入空気量と燃料噴射量Ｔｉとに基づい
て空燃比を演算で求めるようにしてあり、空燃比検知手
段は、前記エアフローメータ13及びクランク角センサ14
のハードウェア構成と前記図３に示すようなコントロー
ルユニット12のフソトウェア構成とによって実現され
る。
ルユニット12から送られるデューティ信号によってその
開度が調整されるようになっており、コントロールユニ
ット12は図３のフローチャートに示すようにして、前記
デューティ信号のデューティ比（二次空気量）を決定す
る。尚、前記図３のフローチャートに示すように、二次
空気量制御手段としての機能は、コントロールユニット
12がソフトウェア的に備えている。また、本実施例にお
いては、機関の吸入空気量と燃料噴射量Ｔｉとに基づい
て空燃比を演算で求めるようにしてあり、空燃比検知手
段は、前記エアフローメータ13及びクランク角センサ14
のハードウェア構成と前記図３に示すようなコントロー
ルユニット12のフソトウェア構成とによって実現され
る。
【００１７】図３のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、
前記空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤによる空燃比
のフィードバック制御中であるか否かを判別する。ここ
で、所定のフィードバック制御条件が成立していて、空
燃比フィードバック制御がクローズド制御中である場合
には、機関吸入混合気の空燃比が理論空燃比に制御さ
れ、前記理論空燃比は図５に示すように、三元触媒10の
転化率がＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘの全てについて最良である
空燃比状態であり、然も、本実施例の機関１では、始動
時などの触媒10温度が低いときには前記空燃比フィード
バック制御はオープン制御とされて空燃比をリッチ化さ
せるようになっている。従って、空燃比フィードバック
制御のクローズド制御中であるときには、触媒10温度上
昇及びＣＯ，ＨＣの転化率改善を目的とする二次空気の
供給は必要がないので、前記コントロールバルブ21を全
閉状態としてそのまま本プログラムを終了させる。
テップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、
前記空燃比フィードバック補正係数ＬＭＤによる空燃比
のフィードバック制御中であるか否かを判別する。ここ
で、所定のフィードバック制御条件が成立していて、空
燃比フィードバック制御がクローズド制御中である場合
には、機関吸入混合気の空燃比が理論空燃比に制御さ
れ、前記理論空燃比は図５に示すように、三元触媒10の
転化率がＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘの全てについて最良である
空燃比状態であり、然も、本実施例の機関１では、始動
時などの触媒10温度が低いときには前記空燃比フィード
バック制御はオープン制御とされて空燃比をリッチ化さ
せるようになっている。従って、空燃比フィードバック
制御のクローズド制御中であるときには、触媒10温度上
昇及びＣＯ，ＨＣの転化率改善を目的とする二次空気の
供給は必要がないので、前記コントロールバルブ21を全
閉状態としてそのまま本プログラムを終了させる。
【００１８】一方、フィードバック制御条件が成立して
なく、空燃比フィードバック制御がオープン制御となっ
ている状態（例えば始動時や高回転高負荷時など）で
は、本実施例における機関１では空燃比の設定を理論空
燃比よりもリッチ側に変化させるようになっており、か
かるリッチ空燃比状態では、排気中の酸素不足によって
三元触媒10における酸化反応が鈍り、リッチ空燃比状態
で濃度が増大する（図４参照）ＨＣ，ＣＯの転化率が低
下する（図５参照）。また、始動時で空燃比をリッチ化
させているときには、排気系における酸化反応の促進に
よって触媒10の温度を速やかに活性温度にまで上昇させ
る必要がある。
なく、空燃比フィードバック制御がオープン制御となっ
ている状態（例えば始動時や高回転高負荷時など）で
は、本実施例における機関１では空燃比の設定を理論空
燃比よりもリッチ側に変化させるようになっており、か
かるリッチ空燃比状態では、排気中の酸素不足によって
三元触媒10における酸化反応が鈍り、リッチ空燃比状態
で濃度が増大する（図４参照）ＨＣ，ＣＯの転化率が低
下する（図５参照）。また、始動時で空燃比をリッチ化
させているときには、排気系における酸化反応の促進に
よって触媒10の温度を速やかに活性温度にまで上昇させ
る必要がある。
【００１９】そこで、ステップ２〜５の各処理を行うこ
とで前記二次空気制御装置を介して三元触媒10上流の排
気系に二次空気を供給して、前記ＨＣ，ＣＯの酸化反応
を促進し、三元触媒10の温度上昇とＣＯ，ＨＣの低減と
が図られるようにする。ステップ２では、吸入空気流量
Ｑ，機関回転速度Ｎ，燃料噴射量Ｔｉの情報を入力し、
次のステップ３では、前記ステップ１で入力した情報を
基に空燃比を演算する。即ち、本実施例の場合、酸素セ
ンサ16を備えているが、この酸素センサ16の出力から
は、理論空燃比に対するリッチ・リーンを判別すること
はできるが、理論空燃比以外の空燃比の絶対値を検知す
ることができないので、上記のようにして検出された空
気量と、かかる空気量に対応して設定された燃料量とか
ら空燃比を演算で求めるようにしている。
とで前記二次空気制御装置を介して三元触媒10上流の排
気系に二次空気を供給して、前記ＨＣ，ＣＯの酸化反応
を促進し、三元触媒10の温度上昇とＣＯ，ＨＣの低減と
が図られるようにする。ステップ２では、吸入空気流量
Ｑ，機関回転速度Ｎ，燃料噴射量Ｔｉの情報を入力し、
次のステップ３では、前記ステップ１で入力した情報を
基に空燃比を演算する。即ち、本実施例の場合、酸素セ
ンサ16を備えているが、この酸素センサ16の出力から
は、理論空燃比に対するリッチ・リーンを判別すること
はできるが、理論空燃比以外の空燃比の絶対値を検知す
ることができないので、上記のようにして検出された空
気量と、かかる空気量に対応して設定された燃料量とか
ら空燃比を演算で求めるようにしている。
【００２０】尚、前記酸素センサ16が理論空燃比以外の
空燃比も検出できる所謂広域空燃比センサである場合に
は、かかるセンサの出力値からそのときの空燃比を検出
して、かかる検出空燃比を前記演算から求められる空燃
比に代えて用いるようにしても良く、空燃比センサで空
燃比を検出する方がより高精度に二次空気量を制御でき
るようになる。
空燃比も検出できる所謂広域空燃比センサである場合に
は、かかるセンサの出力値からそのときの空燃比を検出
して、かかる検出空燃比を前記演算から求められる空燃
比に代えて用いるようにしても良く、空燃比センサで空
燃比を検出する方がより高精度に二次空気量を制御でき
るようになる。
【００２１】ステップ４では、予め吸入空気流量Ｑと空
燃比Ａ／Ｆとに応じて二次空気量を記憶したマップか
ら、現在の吸入空気流量Ｑと空燃比Ａ／Ｆとに対応する
二次空気量のデータを検索して求め、かかる二次空気量
に対応するデューティ比の信号をコントロールバルブ21
に出力することにより、検索された二次空気量に相当す
る開度にコントロールバルブ21を制御する。
燃比Ａ／Ｆとに応じて二次空気量を記憶したマップか
ら、現在の吸入空気流量Ｑと空燃比Ａ／Ｆとに対応する
二次空気量のデータを検索して求め、かかる二次空気量
に対応するデューティ比の信号をコントロールバルブ21
に出力することにより、検索された二次空気量に相当す
る開度にコントロールバルブ21を制御する。
【００２２】図４に示すように、空燃比がリッチ化する
とＨＣ，ＣＯの濃度が増大するから、これらＨＣ，ＣＯ
を酸化処理するために必要となる酸素量も増大するが、
過剰に二次空気を供給して酸素量が過剰となると、排気
空燃比がリーン化してＮＯｘの還元反応を殆ど行わなく
なってしまうので、基本的にはリッチ度合い（ＨＣ，Ｃ
Ｏの濃度）が高くなるほど二次空気の供給量（酸素量）
が増大するように、前記二次空気量のマップが設定され
ている。
とＨＣ，ＣＯの濃度が増大するから、これらＨＣ，ＣＯ
を酸化処理するために必要となる酸素量も増大するが、
過剰に二次空気を供給して酸素量が過剰となると、排気
空燃比がリーン化してＮＯｘの還元反応を殆ど行わなく
なってしまうので、基本的にはリッチ度合い（ＨＣ，Ｃ
Ｏの濃度）が高くなるほど二次空気の供給量（酸素量）
が増大するように、前記二次空気量のマップが設定され
ている。
【００２３】従って、上記のようにして二次空気量を制
御すれば、空燃比のリッチ状態において濃度が高くなる
ＨＣ，ＣＯの酸化に必要な酸素を確保しつつ、過剰な酸
素量の増大を抑止してＮＯｘの還元反応を行わせ、三元
触媒10における転化率を向上させることができる。ま
た、特に始動時には、前記二次空気の供給によるＣＯ，
ＨＣの酸化反応の促進によって、触媒10の上流側でＨ
Ｃ，ＣＯを燃焼させ、かかる燃焼熱によって三元触媒10
の入口温度を向上させ、触媒10を速やかに活性温度にま
で上昇させることができ、始動直後における排気性状を
改善できる。ここで、前述のように過剰な二次空気の供
給は抑止されるから、過剰二次空気によって触媒温度の
上昇が妨げられるということもない。
御すれば、空燃比のリッチ状態において濃度が高くなる
ＨＣ，ＣＯの酸化に必要な酸素を確保しつつ、過剰な酸
素量の増大を抑止してＮＯｘの還元反応を行わせ、三元
触媒10における転化率を向上させることができる。ま
た、特に始動時には、前記二次空気の供給によるＣＯ，
ＨＣの酸化反応の促進によって、触媒10の上流側でＨ
Ｃ，ＣＯを燃焼させ、かかる燃焼熱によって三元触媒10
の入口温度を向上させ、触媒10を速やかに活性温度にま
で上昇させることができ、始動直後における排気性状を
改善できる。ここで、前述のように過剰な二次空気の供
給は抑止されるから、過剰二次空気によって触媒温度の
上昇が妨げられるということもない。
【００２４】尚、完暖状態における部分負荷状態などで
リーン空燃比で燃焼させて燃費向上を図る機関もある
が、この場合、比較的濃度が低いＨＣ，ＣＯを酸化させ
るのに必要なだけの酸素が排気中に含まれており、二次
空気の供給による酸素量の増大は過剰供給となって、ま
すますＮＯｘの転化率を低下させることになってしまう
ので、二次空気の供給をあえて行う必要はない。
リーン空燃比で燃焼させて燃費向上を図る機関もある
が、この場合、比較的濃度が低いＨＣ，ＣＯを酸化させ
るのに必要なだけの酸素が排気中に含まれており、二次
空気の供給による酸素量の増大は過剰供給となって、ま
すますＮＯｘの転化率を低下させることになってしまう
ので、二次空気の供給をあえて行う必要はない。
【００２５】また、上記実施例では、酸素センサ16を備
え、この酸素センサ16で検出される空燃比に基づいて空
燃比のフィードバック制御を行う機能を有する構成であ
ったが、かかるフィードバック制御機能を備えないもの
であっても良い。更に、始動時で三元触媒10の速やかな
温度上昇を図りたいときと、三元触媒10の温度が活性化
温度に達した後とで、同じ空燃比状態であっても供給す
る二次空気の量を異ならせるように、例えば冷却水温度
等の情報に基づいて二次空気量のマップを切り換えて用
いるようにしても良い。
え、この酸素センサ16で検出される空燃比に基づいて空
燃比のフィードバック制御を行う機能を有する構成であ
ったが、かかるフィードバック制御機能を備えないもの
であっても良い。更に、始動時で三元触媒10の速やかな
温度上昇を図りたいときと、三元触媒10の温度が活性化
温度に達した後とで、同じ空燃比状態であっても供給す
る二次空気の量を異ならせるように、例えば冷却水温度
等の情報に基づいて二次空気量のマップを切り換えて用
いるようにしても良い。
【００２６】また、本実施例では空燃比フィードバック
制御が行われているときには、二次空気量の供給を停止
させるようにしたが、空燃比フィードバック制御中でも
加速増量の不適合などによって大きく空燃比がリッチ化
する場合があるので、空燃比フィードバック制御中に大
きく空燃比がリッチ化した場合にも、二次空気をそのと
き空燃比に応じた量だけ供給するよう構成しても良い。
制御が行われているときには、二次空気量の供給を停止
させるようにしたが、空燃比フィードバック制御中でも
加速増量の不適合などによって大きく空燃比がリッチ化
する場合があるので、空燃比フィードバック制御中に大
きく空燃比がリッチ化した場合にも、二次空気をそのと
き空燃比に応じた量だけ供給するよう構成しても良い。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、機
関吸入混合気の空燃比に応じた量の二次空気を供給する
ようにしたので、二次空気量の過不足が発生することを
精度良く抑止でき、酸化反応の促進による始動時におけ
る速やかな触媒温度の上昇とＣＯ，ＨＣの低減とを精度
良く図ることができ、始動直後などのリッチ空燃比燃焼
時における排気性状を改善できるという効果がある。
関吸入混合気の空燃比に応じた量の二次空気を供給する
ようにしたので、二次空気量の過不足が発生することを
精度良く抑止でき、酸化反応の促進による始動時におけ
る速やかな触媒温度の上昇とＣＯ，ＨＣの低減とを精度
良く図ることができ、始動直後などのリッチ空燃比燃焼
時における排気性状を改善できるという効果がある。
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例を示すシステム概略図。
【図３】二次空気量の制御内容を示すフローチャート。
【図４】空燃比と排気成分濃度との関係を示す線図。
【図５】空燃比と三元触媒における転化率との関係を示
す線図。
す線図。
１ 機関 ６ 燃料噴射弁 ９ 排気ダクト 10 三元触媒 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 17 ＥＡＩパイプ 18 サブエアクリーナ 19 エアポンプ 20 プレッシャレギュレータ 21 コントロールバルブ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】機関吸入混合気の空燃比を検知する空燃比
検知手段と、 機関の排気通路に設けられた排気浄化用触媒の上流の排
気通路に供給する二次空気量を調整する二次空気量調整
手段と、 前記空燃比検知手段で検知された空燃比に基づいて二次
空気量を設定し、該設定された二次空気量に応じて前記
二次空気量調整手段を制御する二次空気量制御手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の二次空
気制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3172659A JPH0518235A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 内燃機関の二次空気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3172659A JPH0518235A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 内燃機関の二次空気制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518235A true JPH0518235A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15945999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3172659A Pending JPH0518235A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 内燃機関の二次空気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0518235A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5765368A (en) * | 1995-10-26 | 1998-06-16 | Denso Corporation | Exhaust gas purification by gas reaction in exhaust catalyst |
| US6318073B1 (en) | 1998-01-24 | 2001-11-20 | Daimlerchrysler Ag | Process and system for purifying exhaust gases of an internal-combustion engine |
| JP2007162499A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011645A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-21 | Mazda Motor Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| JPS63179119A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-07-23 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3172659A patent/JPH0518235A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011645A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-21 | Mazda Motor Corp | エンジンの空燃比制御装置 |
| JPS63179119A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-07-23 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5765368A (en) * | 1995-10-26 | 1998-06-16 | Denso Corporation | Exhaust gas purification by gas reaction in exhaust catalyst |
| US6318073B1 (en) | 1998-01-24 | 2001-11-20 | Daimlerchrysler Ag | Process and system for purifying exhaust gases of an internal-combustion engine |
| JP2007162499A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP4609299B2 (ja) * | 2005-12-09 | 2011-01-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2435043C2 (ru) | Способ управления регенерацией очистительной системы и устройство для его осуществления | |
| JPH0518234A (ja) | 内燃機関の二次空気制御装置 | |
| JP2004324538A (ja) | エンジンの制御装置 | |
| JP3397604B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH0518235A (ja) | 内燃機関の二次空気制御装置 | |
| JPH07151000A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP4031887B2 (ja) | エンジンの空燃比制御装置および方法 | |
| JP3939026B2 (ja) | 三元触媒の酸素ストレージ量制御装置 | |
| US6609510B2 (en) | Device and method for controlling air-fuel ratio of internal combustion engine | |
| JP3826997B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| US7131266B2 (en) | Secondary air supply control apparatus for internal combustion engine | |
| JP2005030339A (ja) | エンジンの制御装置 | |
| US20040060285A1 (en) | Control unit for internal combustion engine | |
| JPH06294342A (ja) | 内燃機関の空燃比フィードバック制御装置 | |
| JP2000130221A (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
| JP3009228B2 (ja) | 天然ガスエンジンの排気浄化方法及び装置 | |
| JPH0893522A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH0518232A (ja) | 内燃機関の二次空気制御装置 | |
| JP3879342B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2004116295A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3635711B2 (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JP3470405B2 (ja) | 希薄燃焼機関の空燃比制御装置 | |
| JPH07229438A (ja) | 内燃機関の空燃比制御装置 | |
| JPH0526034A (ja) | 内燃機関の二次空気供給装置における自己診断装置 | |
| JPH03253744A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 |