JPH05321653A - Exhaust emission control device of internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device of internal combustion engine

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JPH05321653A
JPH05321653A JP15864892A JP15864892A JPH05321653A JP H05321653 A JPH05321653 A JP H05321653A JP 15864892 A JP15864892 A JP 15864892A JP 15864892 A JP15864892 A JP 15864892A JP H05321653 A JPH05321653 A JP H05321653A
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JP
Japan
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air
fuel ratio
exhaust gas
sensor
value
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Application number
JP15864892A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Ogawa
賢 小川
Yasunori Ebara
安則 江原
Kei Machida
圭 町田
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05321653A publication Critical patent/JPH05321653A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain an exhaust emission control device of an internal combustion engine which is capable of improving the purifying characteristics and to suppress the deterioration of a catalyst device by effectively removing the harmful contens such as NOx, HC and CO. CONSTITUTION:The target air fuel ratio of a first wide-range oxygen concentration sensor (LAFF sensor) 17 is set slightly richer based on the detected value of an 02 sensor 18, and NOx is fully removed by using a first and a second catalyst devices 15, 19. The secondary air is supplied from a secondary air supplying system 22 to a third catalyst device 20, and HC and CO are sufficiently removed by the third catalyst device. In addition, the feedback control of the secondary air flow rate to be supplied from the secondary air supplying system 22 to a secondary air introducing port 21 is executed based on the output value of a second wide-range oxygen concentration sensor (LAFR sensor) 50.

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、内燃エンジンの排気ガ
ス浄化装置、内燃エンジンの排気系通路に配設された触
媒装置により排気ガス中の有害成分を除去する内燃エン
ジンの排気ガス浄化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying device for an internal combustion engine, and an exhaust gas purifying device for an internal combustion engine, which removes harmful components in the exhaust gas by a catalyst device arranged in an exhaust system passage of the internal combustion engine. ..

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、触媒装置である三元触媒を内
燃エンジンの排気系に配設し、エンジンから排出される
NOx,HC,CO等の有害成分を除去する内燃エンジ
ンの排気ガス浄化装置は広く知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a three-way catalyst, which is a catalytic device, is disposed in an exhaust system of an internal combustion engine to remove harmful components such as NOx, HC and CO discharged from the engine. Is widely known.

【0003】この種の内燃エンジンの排気ガス浄化装置
としては、触媒装置の上流側及び下流側に夫々酸素濃度
センサ(O2センサ)を配設し、これら2個のO2セン
サの出力値に基づき触媒装置における混合気の空燃比が
正確に理論空燃比となるように空燃比をフィードバック
制御し、触媒装置である三元触媒の性能を最大限に発揮
させる技術が既に提案されている(特開平1−2244
26号公報)(以下、「第1の従来例」という)。
As an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine of this type, oxygen concentration sensors (O2 sensors) are arranged on the upstream side and the downstream side of the catalyst device, respectively, and the catalyst is detected based on the output values of these two O2 sensors. A technique has been already proposed in which the air-fuel ratio is feedback-controlled so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the device accurately becomes the stoichiometric air-fuel ratio, and the performance of the three-way catalyst, which is a catalyst device, is maximized. -2244
No. 26) (hereinafter referred to as "first conventional example").

【0004】また、上記有害成分を除去する場合におい
て、NOxの除去に対しては触媒装置における混合気の
空燃比をリッチ雰囲気とし、一方HC,COの除去に対
しては触媒装置における混合気の空燃比をリーン雰囲気
とすることにより、これら有害成分を効果的に除去でき
ることが知られており、エンジンの排気系に第1及び第
2の触媒装置を直列に配設すると共に、第1の触媒装置
と第2の触媒装置との間に二次空気を導入するようにし
た技術が既に提案されている(例えば、特公昭57−5
1525号公報)(以下、「第2の従来例」という)。
When removing the harmful components, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the catalyst device is set to a rich atmosphere for removing NOx, while the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the catalyst device for removing HC and CO is set to a rich atmosphere. It is known that these harmful components can be effectively removed by setting the air-fuel ratio to a lean atmosphere, and the first and second catalyst devices are arranged in series in the exhaust system of the engine and the first catalyst is also used. A technique has already been proposed in which secondary air is introduced between the device and the second catalyst device (for example, Japanese Patent Publication No. 57-5).
No. 1525) (hereinafter referred to as "second conventional example").

【0005】上記第2の従来例においては、第1の触媒
装置における空燃比を酸素センサ(O2センサ)で検出
すると共に、第2の触媒装置に二次空気を供給すること
により該第2の触媒装置を酸化触媒として使用し、前記
第1の触媒装置でNOxの除去を、また前記第2の触媒
装置でHC,COの除去を効果的に行なうことが可能で
ある。
In the second conventional example, the air-fuel ratio in the first catalytic device is detected by an oxygen sensor (O2 sensor), and the secondary air is supplied to the second catalytic device to produce the second catalytic converter. It is possible to effectively remove NOx by the first catalyst device and HC and CO by the second catalyst device by using the catalyst device as an oxidation catalyst.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記第1の従
来例では、触媒装置における混合気の空燃比を正確に理
論空燃比となるようにフィードバック制御することによ
り、三元触媒の性能を最大限に生かしているものの、上
述したように有害成分中の酸化成分、特にHCは空燃比
をリーン化して行なった方が浄化率が良く、触媒装置の
空燃比を理論空燃比としたのではHC,COの浄化が充
分になされないという問題点があった。
However, in the first conventional example described above, the performance of the three-way catalyst is maximized by feedback-controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the catalyst device so that it accurately becomes the stoichiometric air-fuel ratio. Although it is utilized to the limit, as described above, the oxidizing component in the harmful components, especially HC, is better in purification rate when the air-fuel ratio is made leaner, and the air-fuel ratio of the catalyst device may be the theoretical air-fuel ratio. However, there was a problem that CO was not sufficiently purified.

【0007】また、上記第2の従来例では、混合気の空
燃比をO2センサで検出しているため、理論空燃比に対
するリッチ信号又はリーン信号しか検出できず、しかも
触媒の浄化特性を示す触媒装置下流側の空燃比がフィー
ドバック制御に使用されておらず、たとえ目標空燃比の
平均値を稍リッチ状態(空燃比(A/F)=14.48
〜14.63)に設定しても、空燃比の実際の変動幅は
大きく、上記第1の触媒装置ではNOxを充分に除去す
るのは困難であるという問題点があった。
Further, in the second conventional example, since the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is detected by the O2 sensor, only a rich signal or a lean signal with respect to the stoichiometric air-fuel ratio can be detected and the catalyst showing the purification characteristic of the catalyst. The air-fuel ratio on the downstream side of the device is not used for feedback control, and even if the average value of the target air-fuel ratio is in a slightly rich state (air-fuel ratio (A / F) = 14.48).
.About.14.63), there is a problem that the actual fluctuation range of the air-fuel ratio is large and it is difficult for the first catalyst device to sufficiently remove NOx.

【0008】さらに、上記第2の従来例においては、第
2の触媒装置に過剰の二次空気量が供給された場合には
酸化雰囲気による触媒装置の劣化を促進し、耐久性に劣
るという問題点があった。
Further, in the second conventional example, when an excessive amount of secondary air is supplied to the second catalytic device, deterioration of the catalytic device due to an oxidizing atmosphere is promoted, resulting in poor durability. There was a point.

【0009】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、NOx,HC,CO等の有害成分を効果的
に除去して浄化特性の向上を図り、かつ触媒装置の劣化
を抑制することができる内燃エンジンの排気ガス浄化装
置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and effectively removes harmful components such as NOx, HC, and CO to improve purification characteristics and suppress deterioration of the catalyst device. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine that can achieve the above.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る内燃エンジンの排気ガス浄化装置は、内
燃エンジンの排気通路に配されて排気ガス中の有害成分
を浄化する第1の触媒装置と、該第1の触媒装置の上流
側の前記排気通路に配された排気ガス濃度に略比例する
出力特性を有する第1の排気濃度センサと、少なくとも
エンジン回転数とエンジンの負荷状態とを含むエンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態
検出手段の検出結果に基づいて目標空燃比を算出する第
1の目標空燃比算出手段と、前記触媒装置の下流側の前
記排気通路に配設された前記目標空燃比の近傍で出力信
号が反転する第2の排気濃度センサと、該第2の排気濃
度センサの出力値に基づいて前記目標空燃比を理論空燃
比よりややリッチ状態に設定するリッチ化手段と、前記
第1の排気濃度センサにより検出された混合気の空燃比
を前記リッチ化手段により設定された目標空燃比にフィ
ードバック制御する制御手段とを備え、かつ、前記第2
の排気濃度センサの下流側の前記排気通路に第2の触媒
装置が配されると共に、第3の排気濃度センサが前記第
2の触媒装置の下流側に配設され、さらに、前記第2の
触媒装置の上流側且つ前記第2の排気濃度センサよりも
下流側の排気通路中に設けられた二次空気供給手段と、
前記第3の排気濃度センサの出力値に基づいて前記二次
空気供給手段からの二次空気流量をフィードバック制御
する空気流量制御手段を有していることを特徴としてい
る。
In order to achieve the above object, an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine to purify harmful components in exhaust gas. A catalyst device, a first exhaust gas concentration sensor having an output characteristic that is disposed in the exhaust passage upstream of the first catalyst device and is approximately proportional to the exhaust gas concentration, and at least the engine speed and the load state of the engine. An operating state detecting means for detecting an operating state of the engine, a first target air-fuel ratio calculating means for calculating a target air-fuel ratio based on a detection result of the operating state detecting means, and the downstream side of the catalyst device. A second exhaust gas concentration sensor in which an output signal is inverted in the vicinity of the target air-fuel ratio arranged in the exhaust passage, and the target air-fuel ratio is set to be slightly higher than the theoretical air-fuel ratio based on the output value of the second exhaust gas concentration sensor. rich And a control means for feedback-controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture detected by the first exhaust gas concentration sensor to the target air-fuel ratio set by the enrichment means, and Second
A second catalyst device is arranged in the exhaust passage downstream of the second exhaust gas concentration sensor, and a third exhaust gas concentration sensor is arranged downstream of the second catalyst device; Secondary air supply means provided in the exhaust passage on the upstream side of the catalyst device and on the downstream side of the second exhaust gas concentration sensor;
An air flow rate control means for feedback controlling the flow rate of the secondary air from the secondary air supply means is provided based on the output value of the third exhaust gas concentration sensor.

【0011】また、前記第2の空燃比センサと前記二次
空気供給手段との間の排気通路中に第3の触媒装置を設
けるのも好ましい。
It is also preferable to provide a third catalyst device in the exhaust passage between the second air-fuel ratio sensor and the secondary air supply means.

【0012】また、前記空気流量制御手段は、前記第3
の排気濃度センサの出力値に基づき前記第2の触媒装置
における混合気の空燃比を理論空燃比よりも稍リーン状
態に制御することを特徴としている。
Also, the air flow rate control means is the third
The air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the second catalyst device is controlled to a leaner state than the stoichiometric air-fuel ratio based on the output value of the exhaust gas concentration sensor.

【0013】さらに、本発明は、エンジンの吸排気弁の
バルブタイミングが、少なくとも低回転領域に適した低
速バルブタイミングと高回転領域に適した高速バルブタ
イミングとに切換可能なバルブタイミング切換手段を有
すると共に、前記二次空気供給手段が、前記バルブタイ
ミング切換手段によるバルブタイミングの設定状態及び
前記運転状態検出手段の検出結果に応じて基本空気流量
を算出する空気流量算出手段と、前記第3の排気濃度セ
ンサの出力値に基づき空燃比補正係数を算出する補正係
数算出手段と、少なくとも前記空気流量算出手段により
算出された基本空気流量と前記補正係数算出手段により
算出された空燃比補正係数とに基づいて二次空気流量を
決定する空気流量決定手段とを備えていることを特徴と
している。
Further, according to the present invention, there is provided valve timing switching means capable of switching the valve timing of the intake and exhaust valves of the engine to at least a low speed valve timing suitable for a low rotation range and a high speed valve timing suitable for a high rotation range. At the same time, the secondary air supply means calculates the basic air flow rate according to the setting state of the valve timing by the valve timing switching means and the detection result of the operating state detection means, and the third exhaust gas. Based on a correction coefficient calculation means for calculating an air-fuel ratio correction coefficient based on the output value of the concentration sensor, at least the basic air flow rate calculated by the air flow rate calculation means, and the air-fuel ratio correction coefficient calculated by the correction coefficient calculation means. And an air flow rate determining means for determining a secondary air flow rate.

【0014】[0014]

【作用】上記構成によれば、二次空気流量は、第3の排
気濃度センサの出力値に基づき第2の触媒装置における
混合気の空燃比が理論空燃比よりも稍リーン状態に二次
空気量のフィードバック制御を行なうことが可能とな
る。
According to the above construction, the secondary air flow rate is determined based on the output value of the third exhaust gas concentration sensor so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the second catalyst device is in a slightly leaner state than the stoichiometric air-fuel ratio. It becomes possible to perform feedback control of the quantity.

【0015】また、二次空気流量は、少なくとも基本二
次空気流量と空燃比補正係数とに基づいて決定される。
The secondary air flow rate is determined based on at least the basic secondary air flow rate and the air-fuel ratio correction coefficient.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明に係る内燃エンジンの空燃比
制御装置の一実施例を示す全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention.

【0018】図中、1は各シリンダに吸気弁と排気弁
(図示せず)とを各1対宛設けたDOHC直列4気筒の
内燃エンジン(以下、単に「エンジン」という)であっ
て、該エンジン1は、吸気弁のバルブタイミングが、エ
ンジンの高速回転領域に適した高速バルブタイミング
(高速V/T)と、低速回転領域に適した低速バルブタ
イミング(低速V/T)との2段階に切換可能に構成さ
れている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a DOHC in-line 4-cylinder internal combustion engine (hereinafter simply referred to as "engine") in which each cylinder is provided with an intake valve and an exhaust valve (not shown). In the engine 1, the valve timing of the intake valve is in two stages: a high speed valve timing (high speed V / T) suitable for the high speed rotation range of the engine and a low speed valve timing (low speed V / T) suitable for the low speed rotation range. It is configured to be switchable.

【0019】エンジン1の吸気管2の途中にはスロット
ルボディ3が設けられ、その内部にはスロットル弁3′
が配されている。また、スロットル弁3′にはスロット
ル弁開度(θTH)センサ4が連結されており、スロッ
トル弁3′の開度に応じた電気信号を出力して電子コン
トロールユニット(以下「ECU」という)5に供給す
る。
A throttle body 3 is provided in the middle of an intake pipe 2 of the engine 1, and a throttle valve 3'is provided inside thereof.
Are arranged. Further, a throttle valve opening degree (θTH) sensor 4 is connected to the throttle valve 3 ', and an electric signal corresponding to the opening degree of the throttle valve 3'is output to output an electronic control unit (hereinafter referred to as "ECU") 5 Supply to.

【0020】燃料噴射弁6は、吸気管2の途中であっ
て、エンジン1とスロットル弁3′との間に各気筒毎に
配設され、図示しない燃料ポンプに接続されるとともに
ECU5に電気的に接続され、該ECU5からの信号に
より燃料噴射の開弁時間が制御される。
The fuel injection valve 6 is provided for each cylinder in the middle of the intake pipe 2 between the engine 1 and the throttle valve 3 ', is connected to a fuel pump (not shown), and is electrically connected to the ECU 5. The valve opening time of fuel injection is controlled by a signal from the ECU 5.

【0021】また、吸気管2のスロットル弁3′の下流
側には分岐管7が設けられ、該分岐管7の先端には絶対
圧(PBA)センサ8が取付けられている。該PBAセ
ンサ8はECU5に電気的に接続されており、吸気管2
内の絶対圧PBAは前記PBAセンサ8により電気信号
に変換されてECU5に供給される。
A branch pipe 7 is provided downstream of the throttle valve 3'of the intake pipe 2, and an absolute pressure (PBA) sensor 8 is attached to the tip of the branch pipe 7. The PBA sensor 8 is electrically connected to the ECU 5, and the intake pipe 2
The absolute pressure PBA therein is converted into an electric signal by the PBA sensor 8 and supplied to the ECU 5.

【0022】また、分岐管7の下流側の吸気管2の管壁
には吸気温(TA)センサ9が装着され、該TAセンサ
9により検出された吸気温TAは電気信号に変換されて
ECU5に供給される。
Further, an intake air temperature (TA) sensor 9 is mounted on the pipe wall of the intake pipe 2 downstream of the branch pipe 7, and the intake air temperature TA detected by the TA sensor 9 is converted into an electric signal and the ECU 5 is operated. Is supplied to.

【0023】エンジン1のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水
温(TW)センサ10が挿着され、該TWセンサ10に
より検出されたエンジン冷却水温TWは電気信号に変換
されてECU5に供給される。
An engine water temperature (TW) sensor 10 composed of a thermistor or the like is inserted into the cylinder peripheral wall filled with the cooling water of the cylinder block of the engine 1, and the engine cooling water temperature TW detected by the TW sensor 10 is converted into an electric signal. It is converted and supplied to the ECU 5.

【0024】また、エンジン1の図示しないカム軸周囲
又はクランク軸周囲にはエンジン回転数(NE)センサ
11及び気筒判別(CYL)センサ12が取り付けられ
ている。
An engine speed (NE) sensor 11 and a cylinder discrimination (CYL) sensor 12 are mounted around a cam shaft or a crank shaft (not shown) of the engine 1.

【0025】NEセンサ11はエンジン1のクランク軸
の180度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パル
ス(以下「TDC信号パルス」という)を出力し、CY
Lセンサ12は特定の気筒の所定のクランク角度位置で
TDC信号パルスを出力し、これらの各TDC信号パル
スはECU5に供給される。
The NE sensor 11 outputs a signal pulse (hereinafter referred to as "TDC signal pulse") at a predetermined crank angle position every 180 degrees rotation of the crankshaft of the engine 1, and CY
The L sensor 12 outputs a TDC signal pulse at a predetermined crank angle position of a specific cylinder, and each of these TDC signal pulses is supplied to the ECU 5.

【0026】エンジン1の各気筒の点火プラグ13は、
ECU5に電気的に接続され、ECU5により点火時期
が制御される。
The spark plug 13 of each cylinder of the engine 1 is
It is electrically connected to the ECU 5, and the ECU 5 controls the ignition timing.

【0027】前記エンジン1の排気管14の途中には第
1の触媒装置(三元触媒)15が介装されており、該第
1の触媒装置15により排気ガス中のHC,CO,NO
x等の有害成分の浄化が行なわれる。
A first catalyst device (three-way catalyst) 15 is provided midway in the exhaust pipe 14 of the engine 1, and the first catalyst device 15 causes HC, CO, and NO in the exhaust gas to be exhausted.
Purification of harmful components such as x is performed.

【0028】本実施例では、該第1の触媒装置15にお
ける混合気の空燃比を稍燃料リッチにすることにより、
主としてNOxの浄化が行なわれる。
In this embodiment, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the first catalyst device 15 is made to be rich fuel,
Purification of NOx is mainly performed.

【0029】また、第1の触媒装置15の周壁にはサー
ミスタ等からなる第1の触媒温度(TCT)センサ16
が挿着され、該TCTセンサ16により検出された触媒
床温度TCTは電気信号に変換されてECU5に供給さ
れる。
Further, a first catalyst temperature (TCT) sensor 16 composed of a thermistor or the like is provided on the peripheral wall of the first catalyst device 15.
The catalyst bed temperature TCT detected by the TCT sensor 16 is converted into an electric signal and supplied to the ECU 5.

【0030】前記排気管14の途中であって前記第1の
触媒装置15の上流側及び下流側には第1の広域酸素濃
度センサ(以下、「LAFFセンサ」という)17及び
酸素濃度センサ(以下、「O2センサ」という)18が
配設されている。
A first wide-range oxygen concentration sensor (hereinafter referred to as "LAFF sensor") 17 and an oxygen concentration sensor (hereinafter referred to as "LAFF sensor") are provided in the exhaust pipe 14 upstream and downstream of the first catalyst device 15, respectively. , "O2 sensor" 18 is provided.

【0031】LAFFセンサ17は、上下1対の電池素
子及び酸素ポンプ素子がジルコニア固体電解質(ZrO
2)等からなるセンサ素子の所定位置に付設されてな
り、さらに該センサ素子が増幅回路に電気的に接続され
ている。そして、該LAFFセンサ17は、前記センサ
素子の内部を通過する排気ガス中の酸素濃度に略比例し
た電気信号を出力し、その電気信号をECU5に供給す
る。
The LAFF sensor 17 includes a pair of upper and lower battery elements and an oxygen pump element which are zirconia solid electrolyte (ZrO 2).
2 ) is attached to a predetermined position of a sensor element such as, and the sensor element is electrically connected to an amplifier circuit. Then, the LAFF sensor 17 outputs an electric signal substantially proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas passing through the inside of the sensor element, and supplies the electric signal to the ECU 5.

【0032】前記O2センサ17は、センサ素子が上記
LAFFセンサ17と同様ジルコニア固体電解質(Zr
2)からなり、その起電力が理論空燃比の前後におい
て急激に変化する特性を有し、理論空燃比においてその
出力信号はリーン信号からリッチ信号又はリッチ信号か
らリーン信号に反転する。すなわち、該O2センサ18
の出力信号は排気ガスのリッチ側において高レベルとな
り、リーン側において低レベルとなり、その出力信号を
ECU5に供給する。
The sensor element of the O2 sensor 17 is the same as that of the LAFF sensor 17, and the zirconia solid electrolyte (Zr
O 2 ), the electromotive force of which is abruptly changed before and after the stoichiometric air-fuel ratio, and the output signal is inverted from the lean signal to the rich signal or from the rich signal to the lean signal at the stoichiometric air-fuel ratio. That is, the O2 sensor 18
Output signal becomes high level on the exhaust gas rich side and becomes low level on the lean side, and the output signal is supplied to the ECU 5.

【0033】さらに、O2センサ18の下流側の排気管
14途中には、第3の触媒装置19及び第2の触媒装置
20が直列に配設されている。
Further, a third catalyst device 19 and a second catalyst device 20 are arranged in series in the exhaust pipe 14 downstream of the O2 sensor 18.

【0034】前記第3の触媒装置19は、第1の触媒装
置15と同様、三元触媒としての作用を有するものであ
り、本実施例では該第3の触媒装置19における混合気
の空燃比を稍燃料リッチにすることにより第1の触媒装
置15と同様、主としてNOxの浄化が行なわれる。
The third catalyst device 19 has a function as a three-way catalyst like the first catalyst device 15, and in the present embodiment, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the third catalyst device 19 is increased. As in the case of the first catalyst device 15, the purification of NOx is mainly performed by making the fuel rich in the fuel.

【0035】また、第2の触媒装置20は、酸化触媒と
しての作用を有するものであり、第3の触媒装置19と
第2の触媒装置20との間に設けられた第1の二次空気
導入孔21を介して二次空気供給系(二次空気供給手
段)22から二次空気が供給され、混合気の空燃比がリ
ーン状態とされて主としてHC,COの浄化を行なう。
The second catalytic device 20 has a function as an oxidation catalyst, and the first secondary air provided between the third catalytic device 19 and the second catalytic device 20. Secondary air is supplied from the secondary air supply system (secondary air supply means) 22 through the introduction hole 21, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is made lean to mainly purify HC and CO.

【0036】尚、第1〜第3の触媒装置15,19,2
0の容積比は、後述するように、第1及び第3の触媒装
置15,19でNOxの除去が、また第2の触媒装置2
0でHC,COの除去が夫々最も効果的に行なわれるよ
うに、三元触媒としての第1及び第3の触媒装置15,
19と酸化触媒としての第2の触媒装置20との比が
1.8:1〜2.2:1に設定されている。
The first to third catalytic devices 15, 19, 2
As will be described later, the volume ratio of 0 is such that the removal of NOx by the first and third catalyst devices 15 and 19 and the second catalyst device 2 are performed.
In order to remove HC and CO most effectively at 0, the first and third catalytic devices 15, 15
The ratio of 19 to the second catalyst device 20 as an oxidation catalyst is set to 1.8: 1 to 2.2: 1.

【0037】また、第2の触媒装置20の周壁にはサー
ミスタ等からなる第2の触媒温度(TCO)センサ23
が挿着され、該TCOセンサ23により検出された触媒
床温度TCOは電気信号に変換されてECU5に供給さ
れる。
A second catalyst temperature (TCO) sensor 23 including a thermistor or the like is provided on the peripheral wall of the second catalyst device 20.
The catalyst bed temperature TCO detected by the TCO sensor 23 is converted into an electric signal and supplied to the ECU 5.

【0038】また、第2の触媒装置20の下流側には、
第2の広域酸素濃度センサ(以下、「LAFRセンサ」
という)50が配設されている。該LAFRセンサ50
は、前記LAFFセンサ16と同様の構成とされ、排気
ガス中の酸素濃度に略比例した電気信号を出力してその
電気信号をECU5に供給する。
On the downstream side of the second catalyst device 20,
Second wide area oxygen concentration sensor (hereinafter referred to as "LAFR sensor")
50) is provided. The LAFR sensor 50
Has a configuration similar to that of the LAFF sensor 16, outputs an electric signal substantially proportional to the oxygen concentration in the exhaust gas, and supplies the electric signal to the ECU 5.

【0039】ECU5の出力側には、前記バルブタイミ
ングの切換制御を行なうための電磁弁24が接続され、
該電磁弁24の開閉動作がECU5により制御される。
電磁弁24は、バルブタイミングの切換を行なう切換機
構(図示せず)の油圧を高/低に切換えるものであり、
該油圧の高/低に対応してバルブタイミングが高速V/
Tと低速V/Tとに切換えられる。前記切換機構の油圧
は、油圧(POIL)センサ25によって検出され、そ
の検出信号がECU5に供給される。
An electromagnetic valve 24 for controlling the switching of the valve timing is connected to the output side of the ECU 5,
The opening / closing operation of the electromagnetic valve 24 is controlled by the ECU 5.
The solenoid valve 24 switches the hydraulic pressure of a switching mechanism (not shown) for switching the valve timing between high and low,
Valve timing is high speed V /
T and low speed V / T are switched. The hydraulic pressure of the switching mechanism is detected by a hydraulic pressure (POIL) sensor 25, and the detection signal is supplied to the ECU 5.

【0040】また、大気圧(PA)センサ26は、エン
ジン1の適所に配設されて大気圧PAを検出し、その電
気信号をECU5に供給する。
Further, the atmospheric pressure (PA) sensor 26 is arranged at a proper position of the engine 1, detects the atmospheric pressure PA, and supplies its electric signal to the ECU 5.

【0041】しかして、二次空気供給系22は、空気供
給源としてのエアポンプ27と、該エアポンプ27から
の空気を貯蔵するエアチャンバ28と、圧力調整弁29
と、二次空気制御弁30と、二位置切換弁(以下、「切
換弁」という)31とを備えている。すなわち、前記エ
アチャンバ28には空気供給路33を介してエアポンプ
27が接続されると共に、該エアポンプ27はECU5
に電気的に接続されてECU5からの信号によりエアチ
ャンバ28への空気の供給が制御される。また、前記エ
アチャンバ28にはチャンバ圧(PC)センサ32が装
着されると共に、該PCセンサ32はECU5に電気的
に接続され、PCセンサ32によって検出されたチャン
バ圧PCは電気信号に変換されてECU5に供給され
る。
Therefore, the secondary air supply system 22 has an air pump 27 as an air supply source, an air chamber 28 for storing the air from the air pump 27, and a pressure adjusting valve 29.
And a secondary air control valve 30 and a two-position switching valve (hereinafter referred to as “switching valve”) 31. That is, an air pump 27 is connected to the air chamber 28 via an air supply path 33, and the air pump 27 is connected to the ECU 5
The air supply to the air chamber 28 is controlled by a signal from the ECU 5. A chamber pressure (PC) sensor 32 is attached to the air chamber 28, and the PC sensor 32 is electrically connected to the ECU 5, and the chamber pressure PC detected by the PC sensor 32 is converted into an electric signal. Is supplied to the ECU 5.

【0042】前記圧力調整弁29及び前記二次空気制御
弁30は、エアチャンバ28の下流側の空気供給路33
に夫々介装されている。圧力調整弁29はECU5に電
気的に接続され、ECU5からの信号によりエアチャン
バ28から搬送されてくる空気圧を調整する。
The pressure adjusting valve 29 and the secondary air control valve 30 are provided in the air supply passage 33 on the downstream side of the air chamber 28.
Have been installed respectively. The pressure adjusting valve 29 is electrically connected to the ECU 5 and adjusts the air pressure conveyed from the air chamber 28 by a signal from the ECU 5.

【0043】二次空気制御弁30は、空気供給路33が
連通可能となるように上下方向に可動自在に配設された
楔形状の弁体34と、該弁体34が内有されるケーシン
グ35と、弁体34を上下方向に駆動させる電磁弁36
と、弁軸38を介して弁体34に接続されたリフトセン
サ(以下、「Lセンサ」という)37とを備えている。
そして、電磁弁36はECU5に電気的に接続され、E
CU5からの電気信号に基づき弁体34の上下方向への
リフト量をデューティ制御する。また、Lセンサ38
は、弁体34のリフト量を検出してその検出リフト量を
ECU5に供給する。
The secondary air control valve 30 has a wedge-shaped valve body 34 movably arranged in the up-and-down direction so that the air supply passage 33 can communicate with each other, and a casing having the valve body 34 therein. 35 and an electromagnetic valve 36 for driving the valve element 34 in the vertical direction
And a lift sensor (hereinafter referred to as “L sensor”) 37 connected to the valve element 34 via a valve shaft 38.
The solenoid valve 36 is electrically connected to the ECU 5,
The lift amount of the valve element 34 in the vertical direction is duty-controlled based on the electric signal from the CU 5. In addition, the L sensor 38
Detects the lift amount of the valve element 34 and supplies the detected lift amount to the ECU 5.

【0044】切換弁31は、二次空気制御弁30の下流
側の空気供給路33に配設されると共に、第1及び第2
の空気供給分岐路39,40を介して夫々第1の二次空
気導入孔21及び第2の二次空気導入孔42に接続され
ている。さらに、切換弁31はECU5に電気的に接続
され、該ECU5からの電気信号に基づき空気供給路3
3と第1又は第2の空気供給分岐路39,40とが連通
可能とされ、第1の触媒装置15又は第2の触媒装置2
0に二次空気が供給されるように構成されている。すな
わち、本実施例においては、エンジンの低温始動時には
切換弁31により空気供給路33と第1の空気供給分岐
路39とが連通状態とされ、二次空気が逆止弁41を介
して第2の二次空気導入孔41に供給されることにより
エンジン1からの排気ガスに空気を混合させて混合気の
空燃比をリーン化させ、第1の触媒装置15の活性化を
促進する。一方、第1の触媒装置15の活性化が完了し
た後は切換弁31を切換えて空気供給路33と第2の空
気供給分岐路40とを連通状態として、逆止弁43を介
して第1の二次空気導入孔21に二次空気が供給可能と
され、二次空気制御弁30により第2の触媒装置20に
供給される二次空気量が制御される。
The switching valve 31 is arranged in the air supply passage 33 on the downstream side of the secondary air control valve 30, and also has the first and second air supply passages.
Are connected to the first secondary air introduction hole 21 and the second secondary air introduction hole 42, respectively. Further, the switching valve 31 is electrically connected to the ECU 5, and the air supply passage 3 is electrically connected based on an electric signal from the ECU 5.
3 and the first or second air supply branch paths 39, 40 can communicate with each other, and the first catalyst device 15 or the second catalyst device 2
0 is supplied with secondary air. That is, in the present embodiment, when the engine is started at a low temperature, the switching valve 31 brings the air supply path 33 and the first air supply branch path 39 into communication with each other, and the secondary air flows through the check valve 41 to the second side. By being supplied to the secondary air introduction hole 41, the exhaust gas from the engine 1 is mixed with air to make the air-fuel ratio of the air-fuel mixture lean, and the activation of the first catalyst device 15 is promoted. On the other hand, after the activation of the first catalyst device 15 is completed, the switching valve 31 is switched to bring the air supply path 33 and the second air supply branch path 40 into communication with each other, and the first valve via the check valve 43. The secondary air can be supplied to the secondary air introduction hole 21 and the amount of secondary air supplied to the second catalyst device 20 is controlled by the secondary air control valve 30.

【0045】しかして、ECU5は、上述の各種センサ
からの入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベル
に修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する
等の機能を有する入力回路5aと、中央演算処理回路
(以下「CPU」という)5bと、該CPU5bで実行
される各種演算プログラムや後述する各種マップ及び演
算結果等を記憶するROM及びRAMからなる記憶手段
5cと、前記燃料噴射弁6、点火プラグ13、エアポン
プ27、電磁弁36等に駆動信号を供給する出力回路5
dとを備えている。
Therefore, the ECU 5 forms an input signal waveform from the above-mentioned various sensors, corrects the voltage level to a predetermined level, and converts the analog signal value into a digital signal value. A central processing circuit (hereinafter referred to as "CPU") 5b, a storage means 5c including ROM and RAM for storing various calculation programs executed by the CPU 5b, various maps to be described later, and calculation results, and the fuel injection valve. 6, an output circuit 5 for supplying a drive signal to the spark plug 13, the air pump 27, the solenoid valve 36, etc.
and d.

【0046】さらに、CPU5bは、上述の各種エンジ
ンパラメータ信号に基づいて、排気ガス中の酸素濃度に
応じたフィードバック制御運転領域やオープンループ制
御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別するとと
もに、エンジン運転状態に応じ、基本モードの場合は数
式(1)に基づき、また始動モードの場合は数式(2)
に基づき前記TDC信号パルスに同期して燃料噴射弁6
の燃料噴射時間TOUTを演算し、その結果を記憶手段
5c(RAM)に記憶する。
Further, the CPU 5b determines various engine operating states such as a feedback control operating region and an open loop control operating region according to the oxygen concentration in the exhaust gas based on the various engine parameter signals described above, and Depending on the operating condition, the basic mode is based on the formula (1), and the starting mode is the formula (2).
Based on the fuel injection valve 6 in synchronization with the TDC signal pulse.
The fuel injection time TOUT is calculated and the result is stored in the storage means 5c (RAM).

【0047】 TOUT=TiM×KCMDM×KLAFF×K1+K2 …(1) TOUT=TiCR×K3+K4 …(2) ここに、TiMは基本モード時の基本燃料噴射時間、具
体的にはエンジン回転数NEと吸気管内絶対圧PBAと
に応じて設定される基本燃料噴射時間であって、このT
iM値を決定するためのTiMマップが記憶手段5c
(ROM)に記憶されている。
TOUT = TiM × KCMDM × KLAFF × K1 + K2 (1) TOUT = TiCR × K3 + K4 (2) where TiM is the basic fuel injection time in the basic mode, specifically the engine speed NE and the intake pipe This is the basic fuel injection time set according to the absolute pressure PBA and
The TiM map for determining the iM value is stored in the storage means 5c.
It is stored in (ROM).

【0048】TiCRは始動モード時の基本燃料噴射時
間であって、TiM値と同様、エンジン回転数NEと吸
気管内絶対圧PBAに応じて設定され、該TiCR値を
決定するためのTiCRマップが記憶手段5c(RO
M)に記憶されている。
TiCR is the basic fuel injection time in the start mode, and is set in accordance with the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA like the TiM value, and the TiCR map for determining the TiCR value is stored. Means 5c (RO
M).

【0049】KCMDMは修正目標空燃比係数であっ
て、後述するようにエンジンの運転状態に基づいて算出
される目標空燃比係数KCMDとO2センサ17の出力
値に基づいて設定される空燃比補正値ΔKCMDとに応
じて設定される。
KCMDM is a corrected target air-fuel ratio coefficient, and is an air-fuel ratio correction value set based on the target air-fuel ratio coefficient KCMD calculated based on the operating state of the engine and the output value of the O2 sensor 17, as described later. It is set according to ΔKCMD.

【0050】KLAFFは空燃比補正係数であって、空
燃比フィードバック制御中はLAFFセンサ17によっ
て検出された空燃比が目標空燃比に一致するように設定
され、オープンループ制御中はエンジン運転状態に応じ
た所定値に設定される。
KLAFF is an air-fuel ratio correction coefficient, which is set so that the air-fuel ratio detected by the LAFF sensor 17 matches the target air-fuel ratio during the air-fuel ratio feedback control, and depends on the engine operating state during the open loop control. It is set to a predetermined value.

【0051】K1、K2、K3及びK4は夫々各種エン
ジンパラメータ信号に応じて演算される補正係数及び補
正変数であって、各気筒毎にエンジンの運転状態に応じ
た燃費特性や加速特性等の諸特性の最適化が図られるよ
うな所定値に設定される。
K1, K2, K3, and K4 are correction coefficients and correction variables calculated according to various engine parameter signals, respectively, and various characteristics such as fuel consumption characteristics and acceleration characteristics according to the operating state of the engine for each cylinder. It is set to a predetermined value that optimizes the characteristics.

【0052】次に、上記CPU5bで実行される空燃比
フィードバック制御手法について詳説する。
Next, the air-fuel ratio feedback control method executed by the CPU 5b will be described in detail.

【0053】図2は空燃比フィードバック制御のメイン
ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flow chart showing the main routine of the air-fuel ratio feedback control.

【0054】まず、ステップS1ではLAFFセンサ1
7からの出力値を読み込む。次いでエンジンが始動モー
ドにあるか否かを判別する(ステップS2)。ここで、
始動モードにあるか否かは、例えば、図示しないエンジ
ンのスタータスイッチがオンで且つエンジン回転数が所
定の始動時回転数(クランキング回転数)以下か否かに
より判別する。
First, in step S1, the LAFF sensor 1
Read the output value from 7. Next, it is determined whether the engine is in the starting mode (step S2). here,
Whether or not the engine is in the starting mode is determined by, for example, whether or not the starter switch of the engine (not shown) is on and the engine speed is equal to or lower than a predetermined starting speed (cranking speed).

【0055】そして、ステップS2の答が肯定(YE
S)のとき、すなわち、始動モードのときはエンジンが
低水温時の場合であり、エンジン冷却水温TW及び吸気
管内絶対圧PBAの関数であるKTWLAFマップを検
索して低水温時の目標空燃比係数KTWLAFを算出し
(ステップS3)、該KTWLAF値を目標空燃比係数
KCMDに設定する(ステップS4)。次いで、フラグ
FLAFFBを「0」にセットして空燃比のフィードバ
ック制御を中止し(ステップS5)、空燃比補正係数K
LAFF及びその積分項(I項)KLAFFIを1.0
に設定して(ステップS6、ステップS7)本プログラ
ムを終了する。
Then, the answer in step S2 is affirmative (YE
S), that is, when the engine is at a low water temperature in the start mode, the KTWLAF map, which is a function of the engine cooling water temperature TW and the intake pipe absolute pressure PBA, is searched to retrieve the target air-fuel ratio coefficient at the low water temperature. KTWLAF is calculated (step S3), and the KTWLAF value is set to the target air-fuel ratio coefficient KCMD (step S4). Next, the flag FLAFFB is set to "0" to stop the feedback control of the air-fuel ratio (step S5), and the air-fuel ratio correction coefficient K
LAFF and its integral term (I term) KLAFFI to 1.0
Is set (steps S6 and S7), and this program ends.

【0056】一方、ステップS2の答が否定(NO)の
とき、すなわち基本モードのときは後述する図4のフロ
ーチャートに基づき修正目標空燃比係数KCMDMを算
出し(ステップS8)、次いでフラグFACTが「1」
か否かを判別してLAFFセンサ17が活性化している
か否かを判断する(ステップS9)。ここで、LAFF
センサ17の活性化判別は、バックグラウンド処理され
るLAFセンサ活性化判別ルーチン(図示せず)により
なされ、例えば、LAFFセンサ17の出力電圧VOU
Tとその中心電圧VCENTとの差が所定値(例えば
0.4V)より小さいときに「LAFFセンサ17は活
性化した」と判別される。
On the other hand, when the answer to step S2 is negative (NO), that is, in the basic mode, the corrected target air-fuel ratio coefficient KCMDM is calculated based on the flowchart of FIG. 4 described later (step S8), and then the flag FACT is set to " 1 "
It is determined whether or not the LAFF sensor 17 is activated (step S9). Where LAFF
The activation determination of the sensor 17 is performed by a LAF sensor activation determination routine (not shown) that is processed in the background. For example, the output voltage VOU of the LAFF sensor 17 is determined.
When the difference between T and its center voltage VCENT is smaller than a predetermined value (for example, 0.4 V), it is determined that "LAFF sensor 17 has been activated".

【0057】そして、ステップS9の答が否定(NO)
のときはステップS5に進む一方、ステップS9の答が
肯定(YES)のとき、すなわちLAFFセンサ17の
活性化が完了しているときはステップS10に進み、L
AFFセンサ17により検出された空燃比の当量比KA
CT(14.7/(A/F))(以下、「検出空燃比係
数」という)を算出する。ここで、該検出空燃比係数K
ACTは、吸気管内絶対圧PBAとエンジン回転数NE
及び大気圧PAの変動により排気圧が変動することに鑑
み、これらの運転パラメータに応じて補正された値に算
出され、具体的にはKACT算出ルーチン(図示せず)
を実行して算出される。
Then, the answer to step S9 is negative (NO).
If so, the process proceeds to step S5, while if the answer to step S9 is affirmative (YES), that is, if the activation of the LAFF sensor 17 has been completed, the process proceeds to step S10.
Equivalent ratio KA of air-fuel ratio detected by AFF sensor 17
CT (14.7 / (A / F)) (hereinafter, referred to as “detected air-fuel ratio coefficient”) is calculated. Here, the detected air-fuel ratio coefficient K
ACT is the absolute pressure PBA in the intake pipe and the engine speed NE.
In view of the fact that the exhaust pressure fluctuates due to fluctuations in the atmospheric pressure PA and the atmospheric pressure PA, the values are calculated to values corrected according to these operating parameters, and specifically, a KACT calculation routine (not shown).
Is calculated by executing.

【0058】次いで、ステップS11ではフィードバッ
ク処理ルーチンを実行して本プログラムを終了する。す
なわち、所定のフィードバック条件を充足しないときは
フラグFLAFFBを「0」にセットしてフィードバッ
ク制御を禁止する一方、所定のフィードバック条件を充
足するときはフラグFLAFFBを「1」にセットして
空燃比補正係数KLAFFを算出し、フィードバック制
御の実行を指令して、本プログラムを終了する。
Next, in step S11, a feedback processing routine is executed and this program ends. That is, when the predetermined feedback condition is not satisfied, the flag FLAFFB is set to "0" to inhibit the feedback control, while when the predetermined feedback condition is satisfied, the flag FLAFFB is set to "1" to correct the air-fuel ratio. The coefficient KLAFF is calculated, the execution of the feedback control is instructed, and this program is ended.

【0059】図3は、前記フィードバック処理(ステッ
プS11)で実行されるKLAFF算出ルーチンのフロ
ーチャートであって、本プログラムはTDC信号パルス
の発生と同期して実行される。
FIG. 3 is a flow chart of the KLAFF calculation routine executed in the feedback process (step S11). This program is executed in synchronization with the generation of the TDC signal pulse.

【0060】まず、ステップS21では前回ループ時の
目標空燃比係数KCMD(n−1)と今回ループの検出
空燃比係数KACT(n)との空燃比偏差ΔKAFFを
算出する。
First, at step S21, the air-fuel ratio deviation ΔKAFF between the target air-fuel ratio coefficient KCMD (n- 1 ) in the previous loop and the detected air-fuel ratio coefficient KACT (n) in the current loop is calculated.

【0061】次にステップS22では空燃比補正係数K
LAFF等の初期化を行なう。すなわち、初期化ルーチ
ン(図示せず)によりエンジンの運転状態に応じて空燃
比補正池数KLAFF等の初期化を行なう。
Next, at step S22, the air-fuel ratio correction coefficient K
Initialize LAFF and the like. That is, the initialization routine (not shown) initializes the air-fuel ratio correction pond number KLAFF according to the operating state of the engine.

【0062】次いで、ステップS23に進み、間引きT
DC変数NITDCが「0」か否かを判別する。この間
引きTDC変数NITDCは、TDC信号パルスがエン
ジン運転状態に応じて設定された間引き数NIだけ発生
する毎に空燃比補正係数KLAFFの更新を行なうため
の変数であって、ステップS23の答が否定(NO)、
即ちNITDC>0のときには、NITDC値を「1」
だけデクリメントし(ステップS24)、前記空燃比偏
差の今回値ΔKAF(n)を前回値ΔKAF(n−1
として(ステップS25)本プログラムを終了する。
Next, in step S23, the thinning T
It is determined whether or not the DC variable NITDC is "0". The thinned-out TDC variable NITDC is a variable for updating the air-fuel ratio correction coefficient KLAFF every time the TDC signal pulse is generated by the thinning-out number NI set according to the engine operating state, and the answer to step S23 is negative. (NO),
That is, when NITDC> 0, the NITDC value is set to "1".
Only (step S24) and the current value ΔKAF (n) of the air-fuel ratio deviation is changed to the previous value ΔKAF (n- 1 ).
(Step S25) This program ends.

【0063】また、ステップS23の答が肯定(YE
S)、即ちNITDC=0のときには、ステップS26
以下のフローを実行してKLAFF値の更新を行なう。
The answer to step S23 is affirmative (YE
S), that is, when NITDC = 0, step S26
The KLAFF value is updated by executing the following flow.

【0064】すなわち、ステップS23の答が肯定(Y
ES)のときには、KPマップ、KIマップ、KDマッ
プ、NIマップを検索して空燃比フィードバック制御の
変化速度、すなわち比例項(P項)係数KP、積分項
(I項)係数KI、微分項KD及び前記間引き数NIの
算出を行なう(ステップS26)。KPマップ、KIマ
ップ、KDマップ及びNIマップは、エンジン回転数N
E、吸気管内絶対圧PBA等によって決定される複数の
エンジン運転領域毎に所定のマップ値が与えられてお
り、これらのマップ検索によりエンジンの運転状態に応
じたマップ値が読み出され、あるいは補間法により算出
される。尚、前記KPマップ、KIマップ及びKDマッ
プは定常運転状態、運転モードの変更時、減速運転状態
等エンジンの各運転状態に応じて最適値が設定されるよ
うにこれら専用のマップが予め記憶手段5c(ROM)
に記憶されている。
That is, the answer in step S23 is affirmative (Y
In the case of (ES), the KP map, KI map, KD map, and NI map are searched to change the air-fuel ratio feedback control, that is, the proportional term (P term) coefficient KP, the integral term (I term) coefficient KI, and the differential term KD. And the thinning-out number NI is calculated (step S26). KP map, KI map, KD map and NI map are engine speed N
E, a predetermined map value is given for each of a plurality of engine operating regions determined by the intake pipe absolute pressure PBA, and the like, and a map value corresponding to the operating state of the engine is read out or interpolated by searching these maps. Calculated by the method. The KP map, KI map, and KD map are pre-stored as dedicated maps so that optimum values can be set according to each operating state of the engine, such as a steady operating state, a change in operating mode, and a decelerating operating state. 5c (ROM)
Remembered in.

【0065】次に、ステップS27では、数式(2)〜
(4)に基づいてP項KLAFFP、I項KLAFFI
及びD項KLAFFを算出する。
Next, in step S27, equations (2)-
Based on (4), P term KLAFFP, I term KLAFFI
And the D term KLAFF is calculated.

【0066】 KLAFFP=ΔKAFF(n)×KP …(2) KLAFFI=KLAFFI+ΔKAFF(n)×KI …(3) KLAFFD=(ΔKAFF(n)−ΔKAFF(n−1))×KD …(4) ステップS28ではI項KLAFFIのリミットチェッ
クを行なう。即ち、KLAFFI値と所定上下限値LA
FFIH,LAFFILとの大小関係を比較し、その結
果KLAFFI項が上限値LAFFIHより大きいとき
にはその上限値LAFFIIHに設定し、下限値LAF
FILより小さいときには、その下限値LAFILに設
定する。
KLAFFP = ΔKAFF (n) × KP (2) KLAFFI = KLAFFI + ΔKAFF (n) × KI (3) KLAFDD = (ΔKAFF (n) −ΔKAFF (n− 1 )) × KD (4) Step S28 Then, the limit check of the I term KLAFFI is performed. That is, the KLAFFI value and the predetermined upper and lower limit value LA
The magnitude relationship between FFIH and LAFFIL is compared. As a result, when the KLAFFI term is larger than the upper limit value LAFFIH, the upper limit value LAFFIIH is set and the lower limit value LAF is set.
When it is smaller than FIL, the lower limit value LAFIL is set.

【0067】ステップS29では、P項KLAFFP、
I項KLAFFI、D項KLAFFDを夫々加算して空
燃比補正係数KLAFFを算出し、次いで空燃比偏差の
今回算出値DKAF(n)を前回値DKAF(n−1
とし(ステップS30)、さらに間引きTDC変数NI
TDCをステップS26で算出された間引き数NIに設
定する(ステップS31)。
In step S29, the P term KLAFFP,
The I term KLAFFI and the D term KLAFFD are respectively added to calculate the air-fuel ratio correction coefficient KLAFF, and then the present calculated value DKAF (n) of the air-fuel ratio deviation is changed to the previous value DKAF (n- 1 ).
(Step S30), and further thinned-out TDC variable NI
TDC is set to the thinning number NI calculated in step S26 (step S31).

【0068】次に、ステップS32でKLAFFのリミ
ットチェックを行ない本プログラムを終了する。
Next, in step S32, a limit check of KLAFF is performed, and this program ends.

【0069】しかして、図4はステップS8(図2)で
実行されるKCMDM算出ルーチンのフローチャートで
あって、本プログラムはTDC信号パルスの発生と同期
して実行される。
FIG. 4 is a flow chart of the KCMDM calculation routine executed in step S8 (FIG. 2), and this program is executed in synchronization with the generation of the TDC signal pulse.

【0070】まず、ステップS41ではエンジン1がフ
ューエルカット(燃料供給停止)中か否かを判別する。
フューエルカット中であるか否かは、エンジン回転数N
Eやスロットル弁3′の弁開度θTHに基づいて判断さ
れ、具体的にはフューエルカット判別ルーチン(図示せ
ず)の実行により判別される。
First, in step S41, it is determined whether or not the engine 1 is in the fuel cut (fuel supply is stopped).
Whether or not the fuel is being cut is determined by the engine speed N
The determination is made based on E and the valve opening degree θTH of the throttle valve 3 ′, and is specifically determined by executing a fuel cut determination routine (not shown).

【0071】そして、ステップS41の答が否定(N
O)のときは、ステップS42に進み、目標空燃比係数
KCMDを算出する。該目標空燃比係数KCMDは、通
常はエンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応
じてマトリックス状にマップ値KCMDが与えられたK
CMDマップから読み出されるが、車輌の発進時や低水
温時あるいは所定の高負荷運転時においては適宜補正さ
れ、具体的には、KCMD算出ルーチン(図示せず)を
実行することによりこれらの運転状態に適合した値に設
定される。
Then, the answer to step S41 is negative (N
In the case of O), the process proceeds to step S42 and the target air-fuel ratio coefficient KCMD is calculated. The target air-fuel ratio coefficient KCMD is usually a map value KCMD given in a matrix according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA.
It is read from the CMD map, but is corrected as appropriate when the vehicle starts, when the water temperature is low, or when the vehicle is operating under a predetermined high load. Specifically, these operating states are executed by executing a KCMD calculation routine (not shown). Is set to a value compatible with.

【0072】一方、ステップS41の答が肯定(YE
S)のときは、目標空燃比係数KCMDを所定値KCM
DFC(例えば、1.0)に設定して(ステップS4
3)、ステップS44に進む。
On the other hand, the answer in step S41 is affirmative (YE
In the case of S), the target air-fuel ratio coefficient KCMD is set to a predetermined value KCM.
Set to DFC (for example, 1.0) (step S4
3) and proceeds to step S44.

【0073】次に、ステップS44では、O2処理を行
なう。すなわち、後述するように、所定要件下、O2セ
ンサ17からの出力値に基づき目標空燃比係数KCMD
を補正して修正目標空燃比係数KCMDMを算出する。
Next, in step S44, O2 processing is performed. That is, as will be described later, the target air-fuel ratio coefficient KCMD is based on the output value from the O2 sensor 17 under predetermined requirements.
Is corrected to calculate a corrected target air-fuel ratio coefficient KCMDM.

【0074】次に、ステップS45では修正目標空燃比
係数KCMDMのリミットチェックを行ない、本プログ
ラムを終了してメインルーチン(図2)に戻る。すなわ
ち、ステップS44で算出されたKCMDM値と所定の
上下限値KCMDMH,KCMDMLとの大小関係を比
較し、KCMDM値が上限値KCMDMHより大きいと
きはKCMDM値はその上限値KCMDMHに設定さ
れ、KCMDM値が下限値KCMDMLより小さいとき
は、KCMDM値はその下限値KCMDMLに設定され
る。
Next, in step S45, a limit check is performed on the corrected target air-fuel ratio coefficient KCMDM, the program is terminated, and the process returns to the main routine (FIG. 2). That is, the magnitude relationship between the KCMDM value calculated in step S44 and the predetermined upper and lower limit values KCMDMH and KCMDML is compared, and when the KCMDM value is larger than the upper limit value KCMDMH, the KCMDM value is set to the upper limit value KCMDMH, Is smaller than the lower limit value KCMDML, the KCMDM value is set to the lower limit value KCMDML.

【0075】しかして、図5は、ステップS44(図
4)で実行されるO2処理ルーチンのフローチャートで
あって、本プログラムはTDC信号パルスの発生と同期
して実行される。
FIG. 5 is a flow chart of the O2 processing routine executed in step S44 (FIG. 4), and this program is executed in synchronization with the generation of the TDC signal pulse.

【0076】まず、ステップS51ではフラグFO2が
「1」か否かを判別し、O2センサ18が活性化してい
るか否かを判断される。このO2センサ18が活性化し
たか否かは、イグニッションスイッチのオン後の経過時
間等に基づいて判別され、具体的にはO2センサ活性化
判別ルーチン(図示せず)を実行して判断される。
First, in step S51, it is determined whether or not the flag FO2 is "1", and it is determined whether or not the O2 sensor 18 is activated. Whether or not the O2 sensor 18 has been activated is determined based on the elapsed time after the ignition switch is turned on, and specifically, it is determined by executing an O2 sensor activation determination routine (not shown). ..

【0077】そして、ステップS51の答が否定(N
O)、すなわち、O2センサ18が未だ活性化されてい
ないと判断されたときは、ステップS52に進み、タイ
マtmRXを所定値T2(例えば、0.25sec)に設
定した後、フラグFVREFが「0」か否かを判別し、
O2センサ18の目標補正値VREFの初期値VRRE
F(以下、「初期補正値」という)が既に設定されてい
るか否かを判断する(ステップS53)。
Then, the answer to step S51 is negative (N
O), that is, when it is determined that the O2 sensor 18 has not been activated yet, the process proceeds to step S52, the timer tmRX is set to a predetermined value T2 (for example, 0.25 sec), and then the flag FVREF is set to "0". It is determined whether or not
Initial value VRRE of the target correction value VREF of the O2 sensor 18
It is determined whether or not F (hereinafter, referred to as "initial correction value") has already been set (step S53).

【0078】そして、最初のループでは、ステップS5
3の答は肯定(YES)となるため、ステップS54に
進み、記憶手段5c(ROM)に記憶されているVRR
EFテーブルを検索して前記初期補正値VRREFを算
出する。
Then, in the first loop, step S5
Since the answer to No. 3 is affirmative (YES), the process proceeds to step S54 and the VRR stored in the storage means 5c (ROM).
The EF table is searched to calculate the initial correction value VRREF.

【0079】該VRREFテーブルは、具体的には、図
6に示すように、PAセンサ26により検出される大気
圧PA0〜PA1に対してテーブル値VRREF0〜V
RREF2がステップ状に与えられており、補正初期値
VRREFは、かかるVRREFテーブルを検索するこ
とにより読み出され、或いは補間法により算出される。
尚、この図6から明らかなように、補正初期値VRRE
Fは大気圧PAの値が大きい程大きな値に設定される。
Specifically, as shown in FIG. 6, the VRREF table has table values VRREF0 to VREF corresponding to atmospheric pressures PA0 to PA1 detected by the PA sensor 26.
RREF2 is given in steps, and the corrected initial value VRREF is read by searching the VRREF table or calculated by the interpolation method.
As is apparent from FIG. 6, the correction initial value VRRE
F is set to a larger value as the atmospheric pressure PA is larger.

【0080】次いで、ステップS55では、前回ループ
における目標補正値の積分項(I項)VREFI(n−
1)を前記補正初期値VRREFに設定し、本プログラ
ムを終了してメインルーチン(図2)に戻る。すなわ
ち、I項の目標補正値VREFI(n−1)に対して初
期設定を行ない、メインルーチン(図2)に戻る。尚、
次回ループ以降でステップS53が実行されるときは、
上述の如く既に目標補正値の補正初期値設定がなされて
いるため、その答が否定(NO)となり、ステップS5
4,55を実行することなく本プログラムを終了する。
Next, in step S55, the integral term (I term) VREFI (n- of the target correction value in the previous loop is obtained.
1) is set to the correction initial value VRREF, the program is terminated, and the process returns to the main routine (FIG. 2). That is, the target correction value VREFI (n-1) of the I term is initialized and the process returns to the main routine (FIG. 2). still,
When step S53 is executed after the next loop,
As described above, since the correction initial value of the target correction value has already been set, the answer is negative (NO), and step S5
This program ends without executing 4,55.

【0081】また、前記ステップS51の答が肯定(Y
ES)となったときは、O2センサ18が活性化された
と判断してステップS56に進み、前記タイマtmRX
が「0」となったか否かを判別する。そして、その答が
否定(NO)のときはステップS53に進む一方、ステ
ップS56の答が肯定(YES)のときはO2センサ1
8の活性化が完了したと判断してステップS57に進
み、ステップS42又はS43(図4)で設定された目
標空燃比係数KCMDが所定下限値KCMDZL(例え
ば、0.98)より大きいか否かを判別する。そして、
その答が否定(NO)のときは混合気の空燃比がリーン
バーン状態に設定されている場合であり、本プログラム
を終了する一方、その答が肯定(YES)のときはステ
ップS58に進み、前記目標空燃比係数KCMDが所定
上限値KCMDZH(例えば、1.13)より小さいか
否かを判別する。そして、その答が否定(NO)のとき
は混合気の空燃比が燃料リッチに設定されている場合で
あり、本プログラムを終了する一方、その答が肯定(Y
ES)のときは、混合気の空燃比をNOxが充分に除去
できるややリッチ状態の空燃比(例えば、A/F=1
4.62)に設定すべき場合であり、ステップS59に
進み、エンジンがフューエルカット中か否かを判別す
る。そして、その答が肯定(YES)のときは、本プロ
グラムを終了してメインルーチン(図2)に戻る一方、
その答が否定(NO)のときは、前回ループにおいてフ
ューエルカット状態にあったか否かを判別する(ステッ
プS50)。そして、その答が肯定(YES)のとき
は、カウンタNAFCを所定値N1(例えば、4)に設
定した後(ステップS51)、該カウンタNAFCのカ
ウンタ値N1を「1」だけデクリメントして(ステップ
S52)本プログラムを終了する。
The answer to step S51 is affirmative (Y
ES), it is determined that the O2 sensor 18 has been activated, the process proceeds to step S56, and the timer tmRX is set.
Is determined to be "0". Then, when the answer is negative (NO), the process proceeds to step S53, while when the answer at step S56 is affirmative (YES), the O2 sensor 1
It is determined that the activation of No. 8 is completed and the process proceeds to step S57, and whether the target air-fuel ratio coefficient KCMD set in step S42 or S43 (FIG. 4) is larger than the predetermined lower limit value KCMDZL (for example, 0.98). To determine. And
When the answer is negative (NO), it means that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is set to the lean burn state, and while this program is ended, when the answer is affirmative (YES), the routine proceeds to step S58, It is determined whether the target air-fuel ratio coefficient KCMD is smaller than a predetermined upper limit value KCMDZH (for example, 1.13). When the answer is negative (NO), it means that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is set to fuel rich, and while this program is ended, the answer is affirmative (Y
In the case of (ES), the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is in a slightly rich state where NOx can be sufficiently removed (for example, A / F = 1.
4.62) should be set, and the process proceeds to step S59, where it is determined whether or not the engine is in fuel cut. When the answer is affirmative (YES), the program is terminated and the main routine (FIG. 2) is returned, while
When the answer is negative (NO), it is determined whether or not the fuel cut state was present in the previous loop (step S50). When the answer is affirmative (YES), the counter NAFC is set to a predetermined value N1 (for example, 4) (step S51), and then the counter value N1 of the counter NAFC is decremented by "1" (step S51). S52) This program ends.

【0082】一方、ステップS60の答が否定(NO)
となったときはステップS63に進み、カウンタNAF
Cが「0」か否かを判別する。そして、その答が否定
(NO)のときは、カウンタNAFCのカウント値を
「1」だけデクリメントして(ステップS62)本プロ
グラムを終了する一方、その答が肯定(YES)のとき
は、フューエルカット状態を脱して安定した燃料供給が
行なわれていると判断し、ステップS64に進んでO2
フィードバック処理を実行した後(ステップS64)、
本プログラムを終了してメインルーチン(図2)に戻
る。
On the other hand, the answer to step S60 is negative (NO).
When it becomes, the process proceeds to step S63, and the counter NAF
It is determined whether C is "0". Then, when the answer is negative (NO), the count value of the counter NAFC is decremented by "1" (step S62), and the program ends, while when the answer is affirmative (YES), the fuel cut is performed. After exiting the state, it is determined that stable fuel supply is being performed, and the routine proceeds to step S64, where O2
After performing the feedback process (step S64),
This program ends and the process returns to the main routine (Fig. 2).

【0083】しかして、図7は前記ステップS64(図
5)で実行されるO2フィードバック処理ルーチンのフ
ローチャートであって、本プログラムはTDC信号パル
スの発生と同期して実行される。
FIG. 7 is a flow chart of the O2 feedback processing routine executed in step S64 (FIG. 5), and this program is executed in synchronization with the generation of the TDC signal pulse.

【0084】すなわち、第1及び第3の触媒装置15,
19でNOxの効果的な除去を図るため、混合気の空燃
比を理論空燃比より若干リッチ側の所定値(例えば、修
正目標空燃比係数KCMD=1.005)となるように
O2フィードバック処理が実行される。
That is, the first and third catalytic devices 15,
In order to effectively remove NOx at 19, the O2 feedback process is performed so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes a predetermined value slightly on the rich side of the stoichiometric air-fuel ratio (for example, corrected target air-fuel ratio coefficient KCMD = 1.005). Executed.

【0085】まず、ステップS81でSTURマップを
検索し、エンジンの運転領域STUR、及び空燃比補正
値ΔKCMDの平均値(以下、この平均値を「学習値」
という)ΔKCMDREFを読み出す。
First, in step S81, the STUR map is searched, and the average value of the engine operating range STUR and the air-fuel ratio correction value ΔKCMD (hereinafter, this average value is referred to as a "learning value").
Read) ΔKCMDREF.

【0086】STURマップは、吸気管内絶対圧PBA
及びエンジン回転数NEに対して複数の運転領域STU
R及びこれら運転領域STURに適合した学習値ΔKC
MDREFが与えられており、該STURマップを検索
することにより運転領域STUR及びその学習値ΔKC
MDREFが読み出される。尚、学習値ΔKCMDRE
Fは、後述するように学習値算出式に基づき各運転領域
毎に演算されて記憶手段5cに記憶される。
The STUR map shows the absolute pressure PBA in the intake pipe.
And a plurality of operating regions STU with respect to the engine speed NE
R and learning value ΔKC suitable for these operating regions STUR
MDREF is given, and the operating range STUR and its learning value ΔKC are searched by searching the STUR map.
MDREF is read. The learning value ΔKCMDRE
As will be described later, F is calculated for each operating region based on a learning value calculation formula and stored in the storage means 5c.

【0087】次に、ステップS82では今回ループ時の
運転領域STUR(n)と前回ループ時の運転領域ST
UR(n−1)とが等しいか否かを判別する。
Next, at step S82, the operating range STUR (n) for the current loop and the operating range ST for the previous loop are set.
It is determined whether or not UR (n-1) is equal.

【0088】そして、その答が否定(NO)、すなわち
前回ループ時と今回ループ時とで運転領域STURが異
なるときは空燃比補正値ΔKCMDを今回ループ時の運
転領域STUR(n)の学習値ΔKCMDREFに設定
してステップS95に進む。
When the answer is negative (NO), that is, when the operation range STUR is different between the previous loop and the current loop, the air-fuel ratio correction value ΔKCMD is set to the learning value ΔKCMDREF of the operation range STUR (n) during the current loop. And set to step S95.

【0089】一方、ステップS82の答が肯定(YE
S)のときは、ステップS84に進み、間引き変数NI
VRが「0」か否かを判別する。この間引き変数NIV
Rは、前述したNITDC(図3参照)と同様、TDC
信号パルスがエンジン運転状態に応じて設定された間引
きTDC数NIだけ発生する毎に減算される変数であっ
て、最初は「0」であるためステップS84の答は肯定
(YES)となり、ステップS85に進む。
On the other hand, the answer to step S82 is affirmative (YE
If S), the process proceeds to step S84 and the thinning-out variable NI
It is determined whether VR is “0”. This decimation variable NIV
R is the same as the NITDC (see FIG. 3) described above, TDC
This is a variable that is subtracted each time the signal pulse is generated by the thinned-out TDC number NI set according to the engine operating state, and is initially "0", so the answer to step S84 is affirmative (YES), and step S85 Proceed to.

【0090】また、その後のループでステップS84の
答が否定(NO)となったときはステップS86に進
み、間引き変数NIVRから間引きTDC数NI(例え
ば、1)を減算した値を新たな間引き変数NIVRに設
定した後、後述するステップS96に進む。
When the answer to step S84 is negative (NO) in the subsequent loop, the process proceeds to step S86, and the value obtained by subtracting the thinning-out TDC number NI (for example, 1) from the thinning-out variable NIVR is added to the new thinning-out variable. After setting to NIVR, the process proceeds to step S96 described later.

【0091】しかして、前記ステップS85では、O2
センサ18の出力電圧VO2が所定下限値VL(例え
ば、0.3V)より小さいか否かを判別する。そして、
その答が肯定(YES)のときは、混合気の空燃比がや
やリッチ状態となる空燃比(目標空燃比係数KCMD=
1.005)からリーン側に偏移していると判断してス
テップS68に進む一方、その答が否定(NO)のとき
はステップS87に進み、O2センサ18の出力電圧V
O2が所定上限値(例えば、0.8)より大きいか否か
を判別する。そして、その答が肯定(YES)のとき
は、混合気の空燃比が理論空燃比からリッチ側に偏移し
ていると判断してステップS88に進む。
Therefore, in the step S85, O2
It is determined whether or not the output voltage VO2 of the sensor 18 is smaller than a predetermined lower limit value VL (for example, 0.3V). And
When the answer is affirmative (YES), the air-fuel ratio in which the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is in a slightly rich state (target air-fuel ratio coefficient KCMD =
1.005), the process proceeds to step S68 when it is determined that the output voltage V has shifted to the lean side, and if the answer is negative (NO), the process proceeds to step S87 and the output voltage V of the O2 sensor 18 is increased.
It is determined whether O2 is larger than a predetermined upper limit value (for example, 0.8). When the answer is affirmative (YES), it is determined that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is deviating from the stoichiometric air-fuel ratio to the rich side, and the routine proceeds to step S88.

【0092】次に、ステップS88では、KVPマッ
プ、KVIマップ、KVDマップ、NIVRマップを検
索してO2フィードバック制御の変化速度、すなわち比
例項(P項)係数KVP、積分項(I項)係数KVI、
微分項(D項)係数KVD、及び前記間引き数NIVR
の算出を行なう。KVPマップ、KVIマップ、KVD
マップ及びNIVRマップは、前述したKPマップ、K
Iマップ等(図3参照)と同様、エンジン回転数NE及
び吸気管内絶対圧PBAによって決定される複数のエン
ジン運転領域毎に所定のマップ値が与えられており、こ
れらのマップ検索によりエンジンの運転状態に応じたマ
ップ値が読み出され、あるいは補間法により算出され
る。
Next, in step S88, the KVP map, KVI map, KVD map, and NIVR map are searched to change the O2 feedback control, that is, the proportional term (P term) coefficient KVP and the integral term (I term) coefficient KVI. ,
Differential term (D term) coefficient KVD and the decimation number NIVR
Is calculated. KVP map, KVI map, KVD
Maps and NIVR maps are the KP map, K
Similar to the I map and the like (see FIG. 3), a predetermined map value is given for each of a plurality of engine operating regions determined by the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA, and the engine operation is performed by searching these maps. A map value corresponding to the state is read out or calculated by an interpolation method.

【0093】次に、ステップS89で間引き変数NIV
Rを前記ステップS88で算出されたNIVR値に設定
した後、ステップS90に進み、前記ステップS54
(図5)で算出された補正初期値VRREFと今回ルー
プにおけるO2センサ18の出力電圧VO2との偏差Δ
V(n)を算出する。
Next, in step S89, the thinning-out variable NIV is set.
After setting R to the NIVR value calculated in step S88, the process proceeds to step S90, and the step S54 is performed.
Deviation Δ between the corrected initial value VRREF calculated in (FIG. 5) and the output voltage VO2 of the O2 sensor 18 in the current loop.
Calculate V (n).

【0094】次に、ステップS91では、数式(5)〜
(7)に基づいて、各補正項すなわちP項、I項、D項
の目標補正値VREFP(n)、VREFI(n)、V
REFD(n)を算出した後、数式(8)に基づき、こ
れら各補正項を加算してO2フィードバックにおける目
標補正値VREF(n)を算出する。
Next, in step S91, equations (5)-
Based on (7), the target correction values VREFP (n), VREFI (n), V of each correction term, that is, P term, I term, D term,
After calculating REFD (n), these correction terms are added to calculate the target correction value VREF (n) in the O2 feedback based on Expression (8).

【0095】 VREFP(n)=ΔV(n)×KVP …(5) VREFI(n)=VREF+ΔV(n)×KV1 …(6) VREFD(n)=(ΔV(n)−ΔV(n−1))×KVD …(7) VREF(n)=VREFP(n)+VREFI(n)+VREFD(n) …(8) 次に、ステップS92では、VREF(n)のリミット
チェックを行なう。
VREFP (n) = ΔV (n) × KVP (5) VREFI (n) = VREF + ΔV (n) × KV1 (6) VREFD (n) = (ΔV (n) -ΔV (n-1) ) × KVD (7) VREF (n) = VREFP (n) + VREFI (n) + VREFD (n) (8) Next, in step S92, a limit check of VREF (n) is performed.

【0096】すなわち、VREF(n)及びVREFI
(n)値と所定上下限値VREFH,VREFIとの大
小関係を比較し、その結果VREF(n)値及びVRE
FI(n)値が上限値VREFHを越えるときにはその
所定上限値VREFHに設定し、所定下限値VREFI
より小さいときには、その所定下限値VREFIに設定
する。
That is, VREF (n) and VREFI
(N) value is compared with the predetermined upper and lower limit values VREFH, VREFI, and as a result, the VREF (n) value and VRE are compared.
When the FI (n) value exceeds the upper limit value VREFH, the predetermined upper limit value VREFH is set, and the predetermined lower limit value VREFI is set.
When it is smaller, it is set to the predetermined lower limit value VREFI.

【0097】ステップS93では、空燃比補正値ΔKC
MDの算出を行なう。空燃比補正値ΔKCMDは、具体
的には図8に示すように、ΔKCMDテーブルの検索に
より算出される。すなわち、ΔKCMDテーブルは、目
標補正値VREF0〜VREF5に対してテーブル値Δ
KCMD0〜ΔKCMD3が与えられており、かかる空
燃比補正値ΔKCMDはΔKCMDテーブルを検索する
ことにより読み出され、或いは補間法により算出され
る。尚、この図8から明らかなように、ΔKCMD値は
VREF(n)が大きな値を有する程、大概大きな値に
設定される。また、VREF値に関しては、前記ステッ
プS92でリミットチェックが行なわれていることから
ΔKCMD値に関しても所定の上下限値内の値に設定さ
れることとなる。
In step S93, the air-fuel ratio correction value ΔKC
MD is calculated. The air-fuel ratio correction value ΔKCMD is specifically calculated by searching the ΔKCMD table as shown in FIG. That is, the ΔKCMD table is a table value Δ for the target correction values VREF0 to VREF5.
KCMD0 to ΔKCMD3 are given, and the air-fuel ratio correction value ΔKCMD is read by searching the ΔKCMD table or calculated by the interpolation method. As is clear from FIG. 8, the ΔKCMD value is generally set to a larger value as VREF (n) has a larger value. Further, since the VREF value is subjected to the limit check in step S92, the ΔKCMD value is also set to a value within a predetermined upper and lower limit value.

【0098】次に、ステップS94では、数式(9)に
示す学習値算出式に基づき学習値ΔKCMDREFの算
出を行なう。
Next, in step S94, the learning value ΔKCMDREF is calculated based on the learning value calculation formula shown in the mathematical expression (9).

【0099】[0099]

【数1】 ここで、CREFはエンジンの運転状態に応じて1〜6
5536の範囲で適切な値に設定される変数、ΔKCM
DREF(n−1)は学習値KREFの前回算出値であ
り、空燃比補正値ΔKCMDを前回学習値ΔKCMDR
EF(n−1)でもって学習演算することにより、各運
転領域STURの学習値ΔKCMDREFが更新され、
経年劣化のない常に適切な目標空燃比、すなわちNOx
が十分に除去できる空燃比でもって空燃比フィードバッ
ク制御を行なうことができる。
[Equation 1] Here, CREF is 1 to 6 depending on the operating state of the engine.
Variable that is set to an appropriate value within the range of 5536, ΔKCM
DREF (n-1) is the previously calculated value of the learning value KREF, and the air-fuel ratio correction value ΔKCMD is the previously learned value ΔKCMDR.
By performing learning calculation with EF (n-1), the learning value ΔKCMDREF of each operating region STU is updated,
Always appropriate target air-fuel ratio without deterioration over time, that is, NOx
The air-fuel ratio feedback control can be performed with an air-fuel ratio that can be sufficiently removed.

【0100】次いで、ステップS95では前記ステップ
S42(図4)で算出された目標空燃比係数KCMDに
前記学習値ΔKCMDREFを加算して修正目標空燃比
係数KCMDM(例えば、1.005)を算出し、本プ
ログラムを終了する。
Next, at step S95, the learned target value ΔKCMDREF is added to the target air-fuel ratio coefficient KCMD calculated at step S42 (FIG. 4) to calculate a corrected target air-fuel ratio coefficient KCMDM (for example, 1.005). This program ends.

【0101】また、前記ステップS87の答が否定(N
O)、すなわちO2センサ18の出力電圧VO2が、V
L≦VO2≦VHのときはO2フィードバック制御を禁
止し、ステップS96〜S98においてΔV値(補正初
期値VRREFとO2センサ17の出力値との偏差)、
目標補正値VREF、及び空燃比補正値ΔKCMDの夫
々に対し、今回値を前回値に等置して本プログラムを終
了する。これにより、混合気の空燃比がNOxを十分に
除去できる空燃比に維持し得るときは不要なO2フィー
ドバック制御が禁止され、制御系を良好に保つことがで
きる。すなわち、混合気の空燃比を安定したものに維持
することができる。
The answer to step S87 is negative (N
O), that is, the output voltage VO2 of the O2 sensor 18 is V
When L ≦ VO2 ≦ VH, the O2 feedback control is prohibited, and in steps S96 to S98, the ΔV value (deviation between the correction initial value VRREF and the output value of the O2 sensor 17),
The present value is set equal to the previous value for each of the target correction value VREF and the air-fuel ratio correction value ΔKCMD, and the program ends. As a result, when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture can be maintained at an air-fuel ratio that can sufficiently remove NOx, unnecessary O2 feedback control is prohibited, and the control system can be kept in good condition. That is, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture can be maintained stable.

【0102】次に、二次空気供給系22の制御手順につ
いて詳説する。
Next, the control procedure of the secondary air supply system 22 will be described in detail.

【0103】図9は、二次空気の制御手順を示すフロー
チャートである。
FIG. 9 is a flow chart showing the procedure for controlling the secondary air.

【0104】まず、ステップS101では、PBAセン
サ8、TWセンサ10、NEセンサ11、TCTセンサ
16及びTCOセンサ23等各種センサからの出力値を
読み込む。次に、後述する切換弁制御を実行し、切換弁
31の位置設定及び制御弁30の弁体34のリフト許可
の有無を判別する(ステップS102)。そして、該切
換弁制御の実行によりフラグFSAが「0」か否かを判
別し、制御弁30の弁体34のリフトが許可されている
か否かを判断する(ステップS103)。そして、その
答が肯定(YES)のときはLセンサ38の基準リフト
指令値LCMDAを「0」に設定して(ステップS10
4)本プログラムを終了する一方、ステップS103の
答が否定(NO)のときはエンジンの運転状態等に応じ
て前記基準リフト指令値LCMDAを算出し(ステップ
S105)、LAFRセンサ50の出力値に基づく二次
空気のフィードバック制御を行なう(ステップS10
6)。そしてしかる後、前記基準リフト指令値LCMD
Aの補正値KDAFを算出し(ステップS107)、次
いで前記LCMDA値及び前記KDAF値に基づき最終
リフト指令値LCMDAFを算出して(ステップS10
8)本プログラムを終了する。
First, in step S101, output values from various sensors such as the PBA sensor 8, the TW sensor 10, the NE sensor 11, the TCT sensor 16 and the TCO sensor 23 are read. Next, switching valve control, which will be described later, is executed to determine whether the position setting of the switching valve 31 and the lift permission of the valve body 34 of the control valve 30 are permitted (step S102). Then, it is determined whether the flag FSA is "0" by executing the switching valve control, and it is determined whether the lift of the valve element 34 of the control valve 30 is permitted (step S103). When the answer is affirmative (YES), the reference lift command value LCMDA of the L sensor 38 is set to "0" (step S10).
4) While ending this program, when the answer to step S103 is negative (NO), the reference lift command value LCMDA is calculated according to the operating state of the engine and the like (step S105), and the output value of the LAFR sensor 50 is calculated. Based on the feedback control of the secondary air (step S10)
6). Then, after that, the reference lift command value LCMD
A correction value KDAF of A is calculated (step S107), and then a final lift command value LCMDAF is calculated based on the LCMDA value and the KDAF value (step S10).
8) End this program.

【0105】以下、上記各処理ステップについて詳述す
る。
Each of the above processing steps will be described in detail below.

【0106】切換弁制御(ステップS102) 図10は、ステップS102(図9)で実行される切換
弁制御ルーチンのフローチャートであって、本プログラ
ムはTDC信号パルスの発生と同期して実行される。
Switching Valve Control (Step S102) FIG. 10 is a flowchart of the switching valve control routine executed in step S102 (FIG. 9), and this program is executed in synchronization with the generation of the TDC signal pulse.

【0107】まず、ステップS111では、エンジンが
始動モードにあるか否かを判別し、その答が肯定(YE
S)のときはタイマtmSAを所定値T3(例えば、6
0)にセットした後(ステップS112)、フラグFS
Aを「0」に設定し(ステップS113)、制御弁30
の弁体34のリフト許可を禁止して本プログラムを終了
する。
First, in step S111, it is determined whether or not the engine is in the starting mode, and the answer is affirmative (YE
S), the timer tmSA is set to a predetermined value T3 (for example, 6).
0) (step S112), then flag FS
A is set to "0" (step S113), and the control valve 30
This program is terminated by prohibiting the lift permission of the valve body 34 of FIG.

【0108】一方、ステップS111の答が否定(N
O)のときは、エンジンが基本モードのときであり、チ
ャンバ圧PCが所定下限値PCLより大きいか否かを判
別する(ステップS114)。そして、その答が否定
(NO)のときはステップS113に進む一方、その答
が肯定(YES)のときはエンジン冷却水温TWが所定
値TWL(例えば、50)より大きいか否かを判別する
(ステップS115)。
On the other hand, the answer to step S111 is negative (N
When it is O), the engine is in the basic mode, and it is determined whether or not the chamber pressure PC is larger than a predetermined lower limit value PCL (step S114). Then, when the answer is negative (NO), the process proceeds to step S113, while when the answer is affirmative (YES), it is determined whether or not the engine cooling water temperature TW is larger than a predetermined value TWL (for example, 50) ( Step S115).

【0109】そして、その答が肯定(YES)のとき
は、エンジンの暖機が完了している場合であり、タイマ
tmSAを「0」にセットして(ステップS116)ス
テップS118に進む。
When the answer is affirmative (YES), it means that the engine has been warmed up, and the timer tmSA is set to "0" (step S116), and the process proceeds to step S118.

【0110】一方、ステップS115の答が否定(N
O)のときは、第1の触媒装置15の触媒床温度TCT
(TCTセンサ16により検出される)が所定値TCL
1(例えば、20)より大きいか否かを判別する(ステ
ップS117)。そして、その答が否定(NO)のとき
はステップS113に進む一方、その答が肯定(YE
S)のときはステップS118に進む。
On the other hand, the answer to step S115 is negative (N
O), the catalyst bed temperature TCT of the first catalyst device 15
(Detected by the TCT sensor 16) is a predetermined value TCL
It is determined whether it is larger than 1 (for example, 20) (step S117). If the answer is negative (NO), the process proceeds to step S113, while the answer is affirmative (YE).
If S), the process proceeds to step S118.

【0111】次に、ステップS118では、タイマtm
SAが「0」か否かを判別する。そして、その答が肯定
(YES)のときは第2の触媒装置20の触媒床温度T
CO(TCOセンサ23によって検出される)が所定値
TCL2(例えば、250℃)より大きいか否かを判別
する(ステップS119)。そして、その答が否定(N
O)のときはステップS113に進む一方、その答が肯
定(YES)のときはフラグFSAが「0」か否かを判
別する(ステップS120)。そして、その答が肯定
(YES)のときはフラグFFDSを「0」にセット
し、切換弁31のポート位置が制御弁30と第1の二次
空気導入孔21とが連通状態となるように指令を発した
後(ステップS121)、フラグFSAを「1」にセッ
トして弁体34のリフトを許可し(ステップS12
2)、本プログラムを終了する。
Next, in step S118, the timer tm
It is determined whether SA is "0". When the answer is affirmative (YES), the catalyst bed temperature T of the second catalyst device 20 is
It is determined whether or not CO (detected by the TCO sensor 23) is larger than a predetermined value TCL2 (for example, 250 ° C.) (step S119). And the answer is negative (N
When the answer is affirmative (YES), it is determined whether or not the flag FSA is "0" (step S120). When the answer is affirmative (YES), the flag FFDS is set to "0" so that the port position of the switching valve 31 makes the control valve 30 and the first secondary air introduction hole 21 communicate with each other. After issuing the command (step S121), the flag FSA is set to "1" to permit the lift of the valve element 34 (step S12).
2) End this program.

【0112】一方、ステップS120の答が否定(N
O)、すなわちフラグFSAが「1」にセットされて弁
体34のリフトが許可されているときはステップS12
3に進み、フラグFFDSが「0」か否かを判別する。
そして、その答が肯定(YES)のときは、制御弁30
と第1の二次空気導入孔21とが連通状態のときであ
り、そのまま本プログラムを終了する一方、その答が否
定(NO)のときはフラグFFDSを「0」にセットし
て制御弁30と第1の二次空気導入孔21とが連通状態
となるように切換弁31を切換え(ステップS12
4)、本プログラムを終了する。
On the other hand, the answer to step S120 is negative (N
O), that is, when the flag FSA is set to "1" and the lift of the valve element 34 is permitted, step S12.
In step 3, it is determined whether the flag FFDS is "0".
When the answer is affirmative (YES), the control valve 30
When the answer is negative (NO), the flag FFDS is set to "0" and the control valve 30 is activated. The switching valve 31 is switched so that the first secondary air introduction hole 21 and the first secondary air introduction hole 21 are in communication with each other (step S12).
4) The program ends.

【0113】また、前記ステップS118の答が否定
(NO)のときは、フラグFSAが「0」か否かを判別
する(ステップS125)。そして、その答が否定(N
O)のときは、フラグFSAが「1」の場合であり、そ
のまま本プログラムを終了する一方、ステップS125
の答が肯定(YES)のときは暖機が完了していないエ
ンジン低温時にあると判断し、フラグFFDSを「1」
にセットして制御弁30と第2の二次空気導入孔42と
を連通状態とした後(ステップS126)、フラグFS
Aを「1」にセットして弁体34のリフトを許可し(ス
テップS127)、第1の触媒装置15への二次空気供
給を指令して本プログラムを終了する。
When the answer to step S118 is negative (NO), it is determined whether the flag FSA is "0" (step S125). And the answer is negative (N
In the case of O), the flag FSA is "1", and this program is terminated as it is, while step S125.
If the answer is YES (YES), it is determined that the engine has not warmed up and the engine temperature is low, and the flag FFDS is set to "1".
After the control valve 30 and the second secondary air introduction hole 42 are set to be in communication with each other (step S126), the flag FS is set.
A is set to "1" to permit the lift of the valve element 34 (step S127), the secondary air supply to the first catalyst device 15 is commanded, and this program is ended.

【0114】基本リフト指令値LCMDAの算出(ス
テップS105) 図11は、ステップS105(図9)で実行されるLC
MDA算出ルーチンのフローチャートであって、本プロ
グラムはTDC信号パルスの発生と同期して実行され
る。
Calculation of Basic Lift Command Value LCMDA (Step S105) FIG. 11 shows the LC executed in step S105 (FIG. 9).
It is a flowchart of the MDA calculation routine, and this program is executed in synchronization with the generation of the TDC signal pulse.

【0115】まず、ステップS130ではLAFRセン
サ50の検出空燃比係数KACTRが、二次空気量の第
2の触媒装置20への供給が必要な下限所定値KACT
Lより大きいか否かを判別する。そして、その答が否定
(NO)のときは基本リフト指令値LCMDAを「0」
に設定して制御弁30の弁体34のリフトを禁止し(ス
テップS131)、二次空気の第1の二次空気導入孔2
1への供給を禁止して本プログラムを終了する。
First, in step S130, the detected air-fuel ratio coefficient KACTR of the LAFR sensor 50 is set to the lower limit predetermined value KACT required to supply the secondary air amount to the second catalyst device 20.
It is determined whether or not it is larger than L. When the answer is negative (NO), the basic lift command value LCMDA is set to "0".
To prohibit the lift of the valve element 34 of the control valve 30 (step S131), and the first secondary air introduction hole 2 for the secondary air is set.
The supply to 1 is prohibited and this program ends.

【0116】一方、ステップS130の答が肯定(YE
S)のときはステップS132に進み、フラグFVTE
Cが「0」か否かを判別して吸気弁又は排気弁のバルブ
タイミングが低速V/Tに設定されているか否かを判断
する。そして、その答が肯定(YES)のときは前記バ
ルブタイミングが低速V/Tに設定されている場合であ
り、ステップS133に進み、低速V/T用LMAPA
マップを検索して低速V/Tに適合した基本リフト指令
値LMAPAを算出した後、ステップS135に進む。
一方、ステップS132の答が否定(NO)のときは前
記バルブタイミングが高速V/Tに設定されている場合
であり、ステップS134に進み、高速V/T用LMA
PAマップを検索して高速V/Tに適合した基本リフト
指令値LMAPAを算出した後、ステップS135に進
む。
On the other hand, the answer in step S130 is affirmative (YE
If S), the process proceeds to step S132, and the flag FVTE
It is determined whether C is "0" to determine whether the valve timing of the intake valve or the exhaust valve is set to the low speed V / T. When the answer is affirmative (YES), the valve timing is set to the low speed V / T, and the process proceeds to step S133, where the low speed V / T LMAPA is used.
After searching the map to calculate the basic lift command value LMAPA suitable for the low speed V / T, the process proceeds to step S135.
On the other hand, when the answer to step S132 is negative (NO), the valve timing is set to the high speed V / T, and the flow advances to step S134 to proceed to the high speed V / T LMA.
After searching the PA map to calculate the basic lift command value LMAPA suitable for the high speed V / T, the process proceeds to step S135.

【0117】LMAPAマップは、具体的には図12に
示すように、吸気管内絶対圧PBA00〜PBA16及
びエンジン回転数NE00〜NE19に対してマトリッ
クス状にマップ値LMAPA0000〜LMAPA16
19が与えられており、基本リフト指令値LMAPAは
このLMAPAマップを検索することにより読み出さ
れ、或いは補間法により算出される。すなわち、高速V
/Tに適したLMAPAマップと低速V/Tに適したL
MAPAマップとが予め記憶手段5C(ROM)に記憶
されており、基本リフト指令値LMAPAはこれら高速
V/T用LMAPAマップ又は低速V/T用MAPAマ
ップのいずれか一方を検索して算出される。
Specifically, as shown in FIG. 12, the LMAPA map is a matrix of map values LMAPA0000 to LMAPA16 for intake pipe absolute pressures PBA00 to PBA16 and engine speeds NE00 to NE19.
19 is given, and the basic lift command value LMAPA is read by searching this LMAPA map or calculated by the interpolation method. That is, high speed V
LMAPA map suitable for / T and L suitable for low speed V / T
The MAPA map and the storage means 5C (ROM) are stored in advance, and the basic lift command value LMAPA is calculated by searching either the high speed V / T LMAPA map or the low speed V / T MAPA map. ..

【0118】次に、ステップS135ではKPAEXテ
ーブルを検索して大気圧補正値KPAEXを算出する。
Next, in step S135, the KPAEX table is searched to calculate the atmospheric pressure correction value KPAEX.

【0119】KPAEXテーブルは、具体的には図13
に示すように、大気圧PA0〜PA4に対してテーブル
値KPAEX0〜KPAEX2が与えられており、大気
圧補正値KPAEXは、該KPAEXテーブルを検索す
ることにより読み出され、或いは補間法により算出され
る。尚、KPAEX値はテーブル値KPAEX2が
「1.0」となるように設定されており、したがってK
PAEX値は「1.0」より小さい値に設定される。
The KPAEX table is specifically shown in FIG.
As shown in the table, table values KPAEX0 to KPAEX2 are given to the atmospheric pressures PA0 to PA4, and the atmospheric pressure correction value KPAEX is read by searching the KPAEX table or calculated by an interpolation method. .. The KPAEX value is set so that the table value KPAEX2 is "1.0", and therefore K
The PAEX value is set to a value smaller than "1.0".

【0120】次に、ステップS114では数式(10)
に基づき弁体34の基本リフト指令値LCMDAを算出
して本プログラムを終了する。
Next, in step S114, equation (10)
The basic lift command value LCMDA of the valve element 34 is calculated based on the above, and this program ends.

【0121】 LCMDA=LMAPA×KPAEX …(10) 二次空気フィードバック制御(ステップS106) 二次空気のフィードバック制御においては、図3と同様
の手法により、LAFRセンサ50の出力値に基づく二
次空気流量制御を行なう。すなわち、図3と略同様のフ
ィードバック制御ルーチンを実行し、所定のフィードバ
ック条件を充足しないときはフラグFLAFFBを
「0」にセットしてフィードバック制御を禁止する一
方、所定のフィードバック条件を充足するときはフラグ
FLAFFBを「1」にセットして空燃比補正係数KL
AFRを算出し、フィードバック制御の実行を指令す
る。
LCMDA = LMAPA × KPAEX (10) Secondary air feedback control (step S106) In the secondary air feedback control, a secondary air flow rate based on the output value of the LAFR sensor 50 is obtained by the same method as that shown in FIG. Take control. That is, a feedback control routine similar to that of FIG. 3 is executed, and when the predetermined feedback condition is not satisfied, the flag FLAFFB is set to "0" to inhibit the feedback control, while when the predetermined feedback condition is satisfied, The flag FLAFFB is set to "1" and the air-fuel ratio correction coefficient KL is set.
Calculate AFR and command execution of feedback control.

【0122】尚、空燃比補正係数KLAFRの算出は前
述したKLAFF算出ルーチン(図3)と略同様の手法
により算出される。すなわち、ステップS21(図3)
においてΔKAF値が数式(11)に基づいて算出され
る点を除いてはKLAFF値の算出手法と同様であるた
め詳細は省略する。
The air-fuel ratio correction coefficient KLAFR is calculated by a method substantially similar to the above-mentioned KLAFF calculation routine (FIG. 3). That is, step S21 (FIG. 3)
Since the method of calculating the KLAFF value is the same as the calculation method of the KLAFF value except that the ΔKAF value is calculated based on the mathematical expression (11), the detailed description thereof will be omitted.

【0123】 ΔKAF=KACT(n−1)−KCMD(n−1) …(11) リフト補正値KDAFの算出(ステップS107) 図14は、ステップS107(図9)で実行されるKD
AF算出ルーチンのフローチャートであって、本プログ
ラムはTDC信号パルスの発生と同期して実行される。
ΔKAF = KACT (n−1) −KCMD (n−1) (11) Calculation of Lift Correction Value KDAF (Step S107) FIG. 14 shows the KD executed in step S107 (FIG. 9).
It is a flowchart of the AF calculation routine, and this program is executed in synchronization with the generation of the TDC signal pulse.

【0124】まず、ステップS141では、数式(1
2)に基づき始動時の空燃比がリッチ状態にある始動モ
ード時におけるLAFセンサ17の目標空燃比係数KT
WLAFと第2の触媒装置20における目標空燃比係数
KCMDRとの偏差ΔKCMDRAを算出する。
First, in step S141, the mathematical expression (1
Based on 2), the target air-fuel ratio coefficient KT of the LAF sensor 17 in the start-up mode in which the air-fuel ratio at start-up is in a rich state
A deviation ΔKCMDRA between the WLAF and the target air-fuel ratio coefficient KCMDR in the second catalyst device 20 is calculated.

【0125】 ΔKCMDRA=KTWLAF−KCMDR …(12) ここで、KCMDR値は、前記第2の触媒装置20にお
ける混合気の空燃比が稍リーン状態となる所定値、例え
ば、1.02に設定される。
ΔKCMDRA = KTWLAF−KCMDR (12) Here, the KCMDR value is set to a predetermined value such that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the second catalyst device 20 is in a lean state, for example, 1.02. ..

【0126】次に、ステップS142で、KDAFCテ
ーブルを検索して理論空燃比に対する二次空気量の補正
値KDAFCを算出する。KDAFCテーブルは、具体
的には図15に示すように、偏差ΔKCMDRA0〜Δ
KCMDRA4に対してテーブル値KDAFC0〜KD
AFC2が与えられており、KDAFC値は、該KDA
FCテーブルを検索することにより読み出され、或いは
補間法により検出される。
Next, in step S142, the KDAFC table is searched to calculate the correction value KDAFC of the secondary air amount with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. Specifically, the KDAFC table, as shown in FIG. 15, includes deviations ΔKCMDRA0 to ΔΔ.
Table values KDAFC0 to KD for KCMDRA4
AFC2 is given, and the KDAFC value is the KDAFC value.
It is read by searching the FC table or detected by the interpolation method.

【0127】次に、ステップS143では、LAFFセ
ンサ17の修正目標空燃比係数KCMDMと検出空燃比
係数KACTとの偏差ΔKAFが所定値ΔKAFL(例
えば、−0.025)より小さいか否かを判別する。そ
して、その答が否定(NO)のときは、検出空燃比係数
KACTが修正目標空燃比係数KCMDMと比較的近似
し、混合気の実空燃比がそれ程リッチでないと判断して
補正基本値KDAFAを「1.0」に設定し(ステップ
S144)、ステップS146に進む。
Next, at step S143, it is judged if the deviation ΔKAF between the corrected target air-fuel ratio coefficient KCMDM of the LAFF sensor 17 and the detected air-fuel ratio coefficient KACT is smaller than a predetermined value ΔKAFL (for example, -0.025). .. When the answer is negative (NO), the detected air-fuel ratio coefficient KACT is relatively close to the corrected target air-fuel ratio coefficient KCMDM, and it is determined that the actual air-fuel ratio of the air-fuel mixture is not so rich, and the correction basic value KDAFA is set. The value is set to "1.0" (step S144), and the process proceeds to step S146.

【0128】一方、ステップS143の答が肯定(YE
S)のときは数式(13)に示すように空燃比の濃化
(リッチ化)状態に応じて補正基本値KDAFAを算出
し、ステップS146に進む。
On the other hand, the answer in step S143 is affirmative (YE
In the case of S), the correction basic value KDAFA is calculated according to the enriched state of the air-fuel ratio as shown in the equation (13), and the routine proceeds to step S146.

【0129】[0129]

【数2】 尚、この場合、|ΔKAF|>|ΔKCMDRA|とな
るためKDAFA>1.0となり、二次空気量QCMD
が増加する方向に補正されることとなる。
[Equation 2] In this case, | ΔKAF |> | ΔKCMDRA |, so KDAFA> 1.0, and the secondary air amount QCMD
Will be corrected in the increasing direction.

【0130】そして、ステップS146では、数式(1
4)に示すように、前記KDAFC値と前記KDAFA
値を乗算してリフト補正値KDAFを算出し、本プログ
ラムを終了する。
Then, in step S146, the mathematical expression (1
As shown in 4), the KDAFC value and the KDAFA
This value is multiplied to calculate the lift correction value KDAF, and this program ends.

【0131】 KDAF=KDAFC×KDAFA …(14) 最終目標リフト値LCMDAFの算出(ステップS1
08) 図16は、ステップS108(図9)で実行されるLC
MDAF算出ルーチンのフローチャートであって、本プ
ログラムはTDC信号パルスの発生と同期して実行され
る。
KDAF = KDAFC × KDAFA (14) Calculation of final target lift value LCMDAF (step S1
08) FIG. 16 shows the LC executed in step S108 (FIG. 9).
It is a flowchart of the MDAF calculation routine, and this program is executed in synchronization with the generation of the TDC signal pulse.

【0132】まず、ステップS151では、QCMDA
テーブルを検索して基本二次空気量QCMDAを算出す
る。QCMDAテーブルは、具体的には図17に示すよ
うに、基本リフト指令値LCMDA0〜LCMDA6に
対してテーブル値QCMDA0〜QCMDA6が与えら
れており、基本二次空気量QCMDAは、このQCMD
Aテーブルを検索することにより読み出され、或いは補
間法により算出する。
First, in step S151, QCMDA
The table is searched to calculate the basic secondary air amount QCMDA. In the QCMDA table, specifically, as shown in FIG. 17, table values QCMDA0 to QCMDA6 are given to the basic lift command values LCMDA0 to LCMDA6, and the basic secondary air amount QCMDA is the QCMDA table.
It is read by searching the table A or calculated by the interpolation method.

【0133】次に、数式(15)に基づき二次空気量Q
CMDを算出する(ステップS152)。
Next, the secondary air amount Q is calculated based on the equation (15).
CMD is calculated (step S152).

【0134】 QCMD=QCMDA×KDAF×KLAFR …(15) 次にステップS153ではLCMDAFテーブルを検索
して最終目標リフト値LCMDAFを算出する。
QCMD = QCMDA × KDAF × KLAFR (15) Next, in step S153, the LCMDAF table is searched to calculate the final target lift value LCMDAF.

【0135】LCMDAFテーブルは、具体的には図1
8に示すように、二次空気量QCMD0〜QCMD6に
対してテーブル値LCMDAF0〜LCMDAF4が与
えられており、最終目標リフト値LCMDAFは、この
LCMDAFテーブルを検索することにより読み出さ
れ、或いは補間法により算出される。
The LCMDAF table is specifically shown in FIG.
As shown in FIG. 8, table values LCMDAF0 to LCMDAF4 are given to the secondary air amounts QCMD0 to QCMD6, and the final target lift value LCMDAF is read by searching this LCMDAF table, or by an interpolation method. It is calculated.

【0136】次に、ステップS154では、最終目標リ
フト値LCMDAFが所定上限値LHLより大きいか否
かを判別する。そして、その答が肯定(YES)のとき
は、前記所定上限値LHLを最終目標リフト値LCMD
AFに設定して(ステップS155)本プログラムを終
了する。一方、ステップS154の答が否定(NO)の
ときは、最終目標リフト値LCMDAFが所定下限値L
LLより小さいか否かを判別する(ステップS15
6)。そして、その答が否定(NO)のときは、ステッ
プS153で算出されたLCMDAF値をそのまま最終
目標リフト値とする一方、その答が肯定(YES)のと
きは前記所定下限値LLLを最終目標リフト値LCMD
AFに設定して(ステップS157)本プログラムを終
了する。
Next, in step S154, it is determined whether or not the final target lift value LCMDAF is larger than the predetermined upper limit value LHL. When the answer is affirmative (YES), the predetermined upper limit value LHL is set to the final target lift value LCMD.
AF is set (step S155), and this program ends. On the other hand, when the answer to step S154 is negative (NO), the final target lift value LCMDAF is the predetermined lower limit value L.
It is determined whether it is smaller than LL (step S15).
6). When the answer is negative (NO), the LCMDAF value calculated in step S153 is directly used as the final target lift value, and when the answer is affirmative (YES), the predetermined lower limit value LLL is set as the final target lift value. Value LCMD
AF is set (step S157), and this program ends.

【0137】図19は、HC,CO,NOxの浄化特性
を示す特性図であって、横軸は(修正)目標空燃比係数
KCMD(M)、縦軸は浄化率(η)である。また、図
中、Wはウィンドと称される理論空燃比近傍の所定領域
を示している。
FIG. 19 is a characteristic diagram showing the purification characteristics of HC, CO and NOx, where the horizontal axis is the (corrected) target air-fuel ratio coefficient KCMD (M) and the vertical axis is the purification rate (η). Also, in the figure, W indicates a predetermined region near the stoichiometric air-fuel ratio called a window.

【0138】[従来の技術]の項で述べた第1の従来例
による排気ガス浄化手法においては、目標理論空燃比で
ある(修正)目標空燃比係数KCMD(M)が「1.
0」の点で排気ガスの浄化が行なわれるのに対し、本発
明によれば、第1及び第2の触媒装置15,19に対し
てNOxの浄化率(η)が最大となるA点近傍に修正目
標空燃比KCMDMを設定するので(例えば、KCMD
M=1.005)NOxが向上し単位容積当たりのNO
xに対する浄化率向上を図ることができる。すなわち、
前記第1の従来例のように、二次空気を導入することな
く、第1〜第3の触媒装置を全て三元触媒として使用
し、混合気の空燃比を正確に理論空燃比に設定してNO
xを除去した場合に比べ、本発明は第1及び第2の触媒
装置15,19における混合気の空燃比を稍リッチに設
定しているので、単位容積当たりのNOx浄化率向上を
図ることができ、三元触媒の容積比が第1の従来例と比
べ(2/3)程度になっても同程度の浄化効率を得るこ
とが期待できる。
In the exhaust gas purifying method according to the first conventional example described in the section [Prior Art], the target air-fuel ratio (corrected) target air-fuel ratio coefficient KCMD (M) is "1.
According to the present invention, the exhaust gas is purified at the point "0", while the NOx purification rate (η) is maximized in the vicinity of the point A for the first and second catalyst devices 15 and 19. Since the corrected target air-fuel ratio KCMDM is set to (for example, KCMD
M = 1.005) NOx improves and NO per unit volume
The purification rate for x can be improved. That is,
As in the first conventional example, all of the first to third catalytic devices are used as a three-way catalyst without introducing secondary air, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is accurately set to the theoretical air-fuel ratio. NO
Compared with the case where x is removed, the present invention sets the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the first and second catalyst devices 15 and 19 to be slightly rich, so that the NOx purification rate per unit volume can be improved. Therefore, even if the volume ratio of the three-way catalyst becomes about (2/3) as compared with the first conventional example, it can be expected that the same purification efficiency can be obtained.

【0139】一方、このように第1及び第2の触媒装置
15,19を稍リッチにすることにより、HC及びCO
の浄化率は夫々点B′、点C′となるためHC,COに
対しては第1の従来例よりも劣ることになるが、第2の
触媒装置20に二次空気を供給して混合気の空燃比がリ
ーン状態となるように、例えば、目標空燃比係数KCM
DRを「0.98」に設定することにより、点B、点C
に示すように、HC,COの浄化率は第1の従来例より
も向上する。
On the other hand, by making the first and second catalytic devices 15 and 19 slightly rich as described above, HC and CO
Since the purification rate of B is inferior to that of the first conventional example because the purification rate is point B'and point C ', respectively, secondary air is supplied to the second catalyst device 20 and mixed. For example, the target air-fuel ratio coefficient KCM is set so that the air-fuel ratio becomes lean.
By setting DR to "0.98", points B and C
As shown in, the purification rate of HC and CO is improved as compared with the first conventional example.

【0140】このように、第1の従来例の触媒装置を約
三等分し、第1及び第2の触媒装置15,19を三元触
媒として使用する一方、第2の触媒装置20を酸化触媒
として使用することにより、排気ガスの浄化率向上を図
ることができる。尚、三元触媒(第1及び第2の触媒装
置15,19)と酸化触媒(第2の触媒装置20)との
比は、容積比で1.8:1〜2.2:1が好ましいこと
が本出願人の実験によって裏付けされている。
As described above, the catalyst device of the first conventional example is divided into about three equal parts, and the first and second catalyst devices 15 and 19 are used as the three-way catalyst, while the second catalyst device 20 is oxidized. By using it as a catalyst, the purification rate of exhaust gas can be improved. The volume ratio of the three-way catalyst (first and second catalyst devices 15, 19) to the oxidation catalyst (second catalyst device 20) is preferably 1.8: 1 to 2.2: 1. This is supported by the applicant's experiments.

【0141】図20は、本発明の修正目標空燃比係数K
CMDMの分布をO2センサを使用した第2の従来例
([従来の技術]の項参照)との比較において示した図
である。
FIG. 20 shows the corrected target air-fuel ratio coefficient K of the present invention.
It is the figure which showed the distribution of CMDM in comparison with the 2nd prior art example which uses an O2 sensor (refer to the paragraph of [prior art]).

【0142】図中、横軸は(修正)目標空燃比係数KC
MD(M)、縦軸は頻度を示している。
In the figure, the horizontal axis represents (corrected) target air-fuel ratio coefficient KC.
MD (M), the vertical axis represents frequency.

【0143】O2センサでは、目標空燃比係数KCMD
が「1.0」の箇所で反転信号を出力しているにすぎ
ず、実際の空燃比変動幅が大きいのに対し、本発明では
LAFFセンサ17の目標空燃比KCMDを稍リッチに
しているため、修正目標空燃比係数KCMDMの分布も
リッチ側においてはウィンドウW内に収まる。すなわ
ち、本発明のようにLAFFセンサ17の目標空燃比を
稍リッチにすることにより、従来のO2センサではNO
xの除去が充分になされなかった斜線部領域が発生せ
ず、NOx浄化率向上を図ることができる。
In the O2 sensor, the target air-fuel ratio coefficient KCMD
Is merely outputting the inversion signal at the position of "1.0", and the actual fluctuation range of the air-fuel ratio is large, whereas in the present invention, the target air-fuel ratio KCMD of the LAFF sensor 17 is made slightly rich. The distribution of the corrected target air-fuel ratio coefficient KCMDM is also within the window W on the rich side. That is, by making the target air-fuel ratio of the LAFF sensor 17 slightly rich as in the present invention, the conventional O2 sensor is NO.
It is possible to improve the NOx purification rate without generating the shaded area where the removal of x is not sufficiently performed.

【0144】さらに、上記実施例においては、LAFR
センサ50の出力値に基づき二次空気量がフィードバッ
ク制御されているので、二次空気量の最適制御が可能と
なり、第2の触媒装置20の酸化雰囲気による劣化を最
小限に抑制することができる。
Furthermore, in the above embodiment, LAFR
Since the secondary air amount is feedback-controlled based on the output value of the sensor 50, the secondary air amount can be optimally controlled, and deterioration of the second catalyst device 20 due to the oxidizing atmosphere can be suppressed to the minimum. .

【0145】尚、本発明は、上記実施例に限定されるこ
とはなく、要旨を逸脱しない範囲において変更可能なこ
とはいうまでもない。例えば、図21に示すように、容
積比が第2の触媒装置20の1.8〜2.2倍である第
1の触媒装置44を第1の排気濃度センサ17と第2の
排気濃度センサ18との間に設け、第1の触媒装置44
のみで充分なNOx除去が可能となるように構成しても
よい。
It is needless to say that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be modified within the scope not departing from the gist. For example, as shown in FIG. 21, the first catalyst device 44 whose volume ratio is 1.8 to 2.2 times that of the second catalyst device 20 is installed in the first exhaust gas concentration sensor 17 and the second exhaust gas concentration sensor. 18 and the first catalyst device 44
You may comprise so that it may be possible to remove NOx sufficiently.

【0146】[0146]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る内燃エ
ンジンの排気ガス浄化装置は、内燃エンジンの排気通路
に配されて排気ガス中の有害成分を浄化する第1の触媒
装置と、該第1の触媒装置の上流側の前記排気通路に配
された排気ガス濃度に略比例する出力特性を有する第1
の排気濃度センサと、少なくともエンジン回転数とエン
ジンの負荷状態とを含むエンジンの運転状態を検出する
運転状態検出手段と、該運転状態検出手段の検出結果に
基づいて目標空燃比を算出する第1の目標空燃比算出手
段と、前記触媒装置の下流側の前記排気通路に配設され
た前記目標空燃比の近傍で出力信号が反転する第2の排
気濃度センサと、該第2の排気濃度センサの出力値に基
づいて前記目標空燃比を理論空燃比よりややリッチ状態
に設定するリッチ化手段と、前記第1の排気濃度センサ
により検出された混合気の空燃比を前記リッチ化手段に
より設定された目標空燃比にフィードバック制御する制
御手段とを備え、さらに、前記第2の排気濃度センサの
下流側の前記排気通路に第2の触媒装置と第3の触媒装
置とが順次直列に配されると共に、第3の排気濃度セン
サが前記第3の触媒装置の下流側に配設され、かつ、前
記第2の触媒装置と前記第3の触媒装置との間の排気通
路中に設けられた二次空気供給手段と、前記第3の排気
濃度センサの出力値に基づいて前記二次空気供給手段か
らの二次空気流量をフィードバック制御する空気流量制
御手段を有しているので、第1の触媒装置及び第3の触
媒装置における混合気の空燃比は稍リッチ状態に設定さ
れ、効果的にNOxの除去を図ることができ、さらに二
次空気供給手段により第2の触媒装置は稍リーン状態と
されてHC及びCOの除去を効果的に行なうことがで
き、浄化率の向上を図ることができ、かつ触媒装置の劣
化を抑制することができ、耐久性の向上を図ることがで
きる。さらに、二次空気流量は、第3の排気濃度センサ
の出力値に基づき前記空気流量制御手段によりフィード
バック制御されるので、酸化雰囲気としたことによる触
媒装置の劣化を最小限に抑制することが可能となり、耐
久性の低下を極力回避することができる。
As described above in detail, the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes a first catalytic device arranged in the exhaust passage of the internal combustion engine for purifying harmful components in the exhaust gas, and A first catalyst device having an output characteristic that is substantially proportional to the concentration of exhaust gas disposed in the exhaust passage upstream of the first catalyst device;
First exhaust gas concentration sensor, operating state detecting means for detecting an operating state of the engine including at least the engine speed and the load state of the engine, and a first air-fuel ratio calculation based on the detection result of the operating state detecting means. Target air-fuel ratio calculation means, a second exhaust gas concentration sensor disposed in the exhaust passage downstream of the catalyst device and having an output signal inverted near the target air-fuel ratio, and the second exhaust gas concentration sensor The enrichment means for setting the target air-fuel ratio to a slightly richer state than the stoichiometric air-fuel ratio based on the output value of, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture detected by the first exhaust gas concentration sensor are set by the enrichment means. And a control means for performing feedback control to the target air-fuel ratio, and further, a second catalyst device and a third catalyst device are sequentially connected in series in the exhaust passage downstream of the second exhaust gas concentration sensor. And a third exhaust gas concentration sensor is provided downstream of the third catalyst device and provided in an exhaust passage between the second catalyst device and the third catalyst device. The secondary air supply means and the air flow rate control means for feedback-controlling the secondary air flow rate from the secondary air supply means based on the output value of the third exhaust gas concentration sensor. The air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the second catalyst device and the third catalyst device is set to a slightly rich state so that NOx can be effectively removed. Further, the second air supply means makes the second catalyst device lean In this state, HC and CO can be effectively removed, the purification rate can be improved, the deterioration of the catalyst device can be suppressed, and the durability can be improved. Further, since the secondary air flow rate is feedback-controlled by the air flow rate control means based on the output value of the third exhaust gas concentration sensor, it is possible to minimize deterioration of the catalyst device due to the oxidizing atmosphere. Therefore, the deterioration of durability can be avoided as much as possible.

【0147】また、前記第2の空燃比センサと前記二次
空気供給手段との間の排気通路中に第3の触媒装置が設
けられているので、排気ガスの脈動等により二次空気が
第2の排気濃度センサに悪影響を及ぼすのを回避するこ
とができ、第1の触媒装置の容積を小さくして低温時に
おける第1の触媒装置の活性化を早めることが可能とな
り、さらに有害成分の効果的な浄化が可能となる。
Further, since the third catalyst device is provided in the exhaust passage between the second air-fuel ratio sensor and the secondary air supply means, the secondary air is removed by the pulsation of exhaust gas or the like. It is possible to avoid adversely affecting the exhaust concentration sensor of No. 2 and to reduce the volume of the first catalytic device to accelerate the activation of the first catalytic device at low temperature, and to further reduce harmful components. Effective purification is possible.

【0148】具体的には、前記空気流量制御手段は、前
記第3の排気濃度センサの出力値に基づき前記第2の触
媒装置における混合気の空燃比を理論空燃比よりも稍リ
ーン状態に制御することにより、上述した効果的な有害
成分の除去と触媒装置の劣化防止を図ることができる。
Specifically, the air flow rate control means controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the second catalyst device to a leaner state than the stoichiometric air-fuel ratio based on the output value of the third exhaust gas concentration sensor. By doing so, the above-mentioned effective removal of harmful components and prevention of deterioration of the catalyst device can be achieved.

【0149】また、エンジンの吸排気弁のバルブタイミ
ングが、少なくとも低回転領域に適した低速バルブタイ
ミングと高回転領域に適した高速バルブタイミングとに
切換可能なバルブタイミング切換手段を有すると共に、
前記二次空気供給手段が、前記バルブタイミング切換手
段によるバルブタイミングの設定状態及び前記運転状態
検出手段の検出結果に応じて基本空気流量を算出する空
気流量算出手段と、前記第3の排気濃度センサの出力値
に基づき空燃比補正係数を算出する補正係数算出手段
と、少なくとも前記空気流量算出手段により算出された
基本空気流量と前記補正係数算出手段により算出された
空燃比補正係数とに基づいて二次空気流量を決定する空
気流量決定手段とを備えることにより、所望の二次空気
流量を容易に決定することができる。
Further, there is provided valve timing switching means capable of switching the valve timing of the intake and exhaust valves of the engine to at least a low speed valve timing suitable for a low rotation range and a high speed valve timing suitable for a high rotation range, and
The secondary air supply means calculates the basic air flow rate in accordance with the valve timing setting state of the valve timing switching means and the detection result of the operating state detection means, and the third exhaust gas concentration sensor. Correction coefficient calculation means for calculating an air-fuel ratio correction coefficient on the basis of the output value, and at least the basic air flow rate calculated by the air flow rate calculation means and the air-fuel ratio correction coefficient calculated by the correction coefficient calculation means. The desired secondary air flow rate can be easily determined by including the air flow rate determination means for determining the secondary air flow rate.

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

【図1】本発明の係る内燃エンジンの空燃比制御装置の
一実施例を示す全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】本発明に係る内燃エンジンの空燃比フィードバ
ック制御のメインルーチンを示すフローチャートであ
る。
FIG. 2 is a flowchart showing a main routine of air-fuel ratio feedback control of an internal combustion engine according to the present invention.

【図3】KLAFF算出ルーチンのフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart of a KLAFF calculation routine.

【図4】KCMDM算出ルーチンのフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart of a KCMDM calculation routine.

【図5】O2処理ルーチンのフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart of an O2 processing routine.

【図6】VRREFテーブルである。FIG. 6 is a VRREF table.

【図7】O2フィードバック処理ルーチンのフローチャ
ートである。
FIG. 7 is a flowchart of an O2 feedback processing routine.

【図8】ΔKCMDテーブル図である。FIG. 8 is a ΔKCMD table diagram.

【図9】二次空気の制御手順を示すフローチャートであ
る。
FIG. 9 is a flowchart showing a control procedure of secondary air.

【図10】切換弁制御ルーチンのフローチャートであ
る。
FIG. 10 is a flowchart of a switching valve control routine.

【図11】LCMDAR算出ルーチンのフローチャート
である。
FIG. 11 is a flowchart of an LCMDAR calculation routine.

【図12】LMAPAマップ図である。FIG. 12 is an LMPA map diagram.

【図13】KDAEXテーブル図である。FIG. 13 is a KDAEX table diagram.

【図14】KDAF算出ルーチンのフローチャートであ
る。
FIG. 14 is a flowchart of a KDAF calculation routine.

【図15】KDAFCテーブル図である。FIG. 15 is a KDAFC table diagram.

【図16】LCMDAF算出ルーチンのフローチャート
である。
FIG. 16 is a flowchart of an LCMDAF calculation routine.

【図17】QCMDAテーブル図である。FIG. 17 is a QCMDA table diagram.

【図18】LCMDAFテーブル図である。FIG. 18 is an LCMDAF table diagram.

【図19】フィードバック制御時における空燃比特性を
従来例との比較において示した空燃比分布図である。
FIG. 19 is an air-fuel ratio distribution chart showing the air-fuel ratio characteristics during feedback control in comparison with a conventional example.

【図20】排気ガスの浄化率を示す浄化特性図である。FIG. 20 is a purification characteristic diagram showing a purification rate of exhaust gas.

【図21】本発明の他の実施例の要部構成図である。FIG. 21 is a configuration diagram of main parts of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 5 ECU(目標空燃比算出手段、リッチ化手段、制御
手段、二次空気供給手段、バルブタイミング切換手段、
空気流量算出手段、補正係数算出手段、空気流量決定手
段) 8 PBAセンサ(運転状態検出手段) 11 NEセンサ(運転状態検出手段) 14 排気管(排気通路) 15 第1の触媒装置 17 LAFFセンサ(第1の排気濃度センサ) 18 O2センサ(第2の排気濃度センサ) 19 第2の触媒装置 20 第3の触媒装置 22 二次空気供給系(二次空気供給手段) 50 LAFRセンサ(第3の排気濃度センサ)
1 engine 5 ECU (target air-fuel ratio calculation means, enrichment means, control means, secondary air supply means, valve timing switching means,
Air flow rate calculation means, correction coefficient calculation means, air flow rate determination means) 8 PBA sensor (operating state detection means) 11 NE sensor (operating state detection means) 14 Exhaust pipe (exhaust passage) 15 First catalyst device 17 LAFF sensor ( First exhaust gas concentration sensor) 18 O2 sensor (second exhaust gas concentration sensor) 19 Second catalyst device 20 Third catalyst device 22 Secondary air supply system (secondary air supply means) 50 LAFR sensor (third exhaust gas sensor) Exhaust concentration sensor)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 41/14 310 P 7813−3G ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location F02D 41/14 310 P 7813-3G

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃エンジンの排気通路に配されて排気
ガス中の有害成分を浄化する第1の触媒装置と、該第1
の触媒装置の上流側の前記排気通路に配された排気ガス
濃度に略比例する出力特性を有する第1の排気濃度セン
サと、少なくともエンジン回転数とエンジンの負荷状態
とを含むエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手
段と、該運転状態検出手段の検出結果に基づいて目標空
燃比を算出する第1の目標空燃比算出手段と、前記触媒
装置の下流側の前記排気通路に配設された前記目標空燃
比の近傍で出力信号が反転する第2の排気濃度センサ
と、該第2の排気濃度センサの出力値に基づいて前記目
標空燃比を理論空燃比より稍ややリッチ状態に設定する
リッチ化手段と、前記第1の排気濃度センサにより検出
された混合気の空燃比を前記リッチ化手段により設定さ
れた目標空燃比にフィードバック制御する制御手段とを
備え、 かつ、前記第2の排気濃度センサの下流側の前記排気通
路に第2の触媒装置が配されると共に、第3の排気濃度
センサが前記第2の触媒装置の下流側に配設され、 さらに、前記第2の触媒装置の上流側且つ前記第2の排
気濃度センサよりも下流側の排気通路中に設けられた二
次空気供給手段と、前記第3の排気濃度センサの出力値
に基づいて前記二次空気供給手段からの二次空気流量を
フィードバック制御する空気流量制御手段とを有してい
ることを特徴とする内燃エンジンの排気ガス浄化装置。
1. A first catalyst device arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine to purify harmful components in exhaust gas, and the first catalyst device.
A first exhaust gas concentration sensor having an output characteristic substantially proportional to the exhaust gas concentration arranged in the exhaust passage on the upstream side of the catalyst device, and an engine operating condition including at least the engine speed and the engine load condition. The operating state detecting means for detecting, the first target air-fuel ratio calculating means for calculating the target air-fuel ratio based on the detection result of the operating state detecting means, and the exhaust passage on the downstream side of the catalyst device are provided. A second exhaust gas concentration sensor in which an output signal is inverted in the vicinity of the target air-fuel ratio, and a rich that sets the target air-fuel ratio to a slightly rich state from the theoretical air-fuel ratio based on the output value of the second exhaust gas concentration sensor. Enriching means and control means for feedback controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture detected by the first exhaust gas concentration sensor to the target air-fuel ratio set by the enriching means, and A second catalyst device is disposed in the exhaust passage downstream of the second exhaust gas concentration sensor, and a third exhaust gas concentration sensor is disposed downstream of the second catalyst device. Secondary air supply means provided in the exhaust passage on the upstream side of the catalyst device and on the downstream side of the second exhaust gas concentration sensor, and the secondary air based on the output value of the third exhaust gas concentration sensor. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising: an air flow rate control unit that feedback-controls a secondary air flow rate from a supply unit.
【請求項2】 前記第2の空燃比センサと前記二次空気
供給手段との間の排気通路中に第3の触媒装置が設けら
れていることを特徴とする請求項1記載の内燃エンジン
の排気ガス浄化装置。
2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a third catalyst device is provided in an exhaust passage between the second air-fuel ratio sensor and the secondary air supply means. Exhaust gas purification device.
【請求項3】 前記空気流量制御手段は、前記第3の排
気濃度センサの出力値に基づき前記第2の触媒装置にお
ける混合気の空燃比を理論空燃比よりも稍リーン状態に
制御することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の
内燃エンジンの排気ガス浄化装置。
3. The air flow control means controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the second catalyst device to a leaner state than the stoichiometric air-fuel ratio, based on the output value of the third exhaust gas concentration sensor. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that
【請求項4】 エンジンの吸排気弁のバルブタイミング
が、少なくとも低回転領域に適した低速バルブタイミン
グと高回転領域に適した高速バルブタイミングとに切換
可能なバルブタイミング切換手段を有すると共に、 前記二次空気供給手段が、前記バルブタイミング切換手
段によるバルブタイミングの設定状態及び前記運転状態
検出手段の検出結果に応じて基本空気流量を算出する空
気流量算出手段と、前記第3の排気濃度センサの出力値
に基づき空燃比補正係数を算出する補正係数算出手段
と、少なくとも前記空気流量算出手段により算出された
基本空気流量と前記補正係数算出手段により算出された
空燃比補正係数とに基づいて二次空気流量を決定する空
気流量決定手段とを備えていることを特徴とする請求項
1乃至請求項3のいずれかに記載の内燃エンジンの排気
ガス浄化装置。
4. A valve timing switching means capable of switching a valve timing of an intake and exhaust valve of an engine to at least a low speed valve timing suitable for a low rotation region and a high speed valve timing suitable for a high rotation region, The next air supply means calculates the basic air flow rate according to the setting state of the valve timing by the valve timing switching means and the detection result of the operating state detection means, and the output of the third exhaust gas concentration sensor. Correction coefficient calculation means for calculating an air-fuel ratio correction coefficient based on the value, and secondary air based on at least the basic air flow rate calculated by the air flow rate calculation means and the air-fuel ratio correction coefficient calculated by the correction coefficient calculation means 4. An air flow rate determining means for determining a flow rate, comprising any one of claims 1 to 3. Exhaust gas purification system of an internal combustion engine according to.
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