JPH0763096A - Air-fuel ratio controller of internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio controller of internal combustion engine

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JPH0763096A
JPH0763096A JP21390893A JP21390893A JPH0763096A JP H0763096 A JPH0763096 A JP H0763096A JP 21390893 A JP21390893 A JP 21390893A JP 21390893 A JP21390893 A JP 21390893A JP H0763096 A JPH0763096 A JP H0763096A
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JP
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air
fuel ratio
lean
nox
engine
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Application number
JP21390893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniaki Sawamoto
国章 沢本
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
日産自動車株式会社
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Abstract

PURPOSE:To prevent any increase in an exhaust quantity of NOx in a lean combustion operational range. CONSTITUTION:An exhaust quantity of NOx per specified time is calculated (P9-P14) based on output Van of a NOx sensor provided downstream from a catalyst and an intake air quantity Qa detected by an air-flow meter when an injection quantity Ti is calculated in response to a target air-fuel ratio leaner than a theoretical air-fuel ratio(P6). The target air-fuel ratio is switched from a lean air-fuel ratio to the theoretical air-fuel ratio so as to calculate the infection quantity Ti (P17) when the calculated NOx exhaust quantity is more than the standard exhaust quantity S/L(P15).

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関し、詳しくは、目標空燃比が理論空燃比よりもリーンな空燃比に設定される運転条件において、NOx排出量の増大を回避し、また、最大限の燃費性能を発揮させ得る技術に関する。 The present invention relates to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, particularly, avoids the operating condition target air-fuel ratio is set to a lean air-fuel ratio than the stoichiometric air-fuel ratio, an increase in the NOx emission amount and, also, it relates to a technique capable of deliver maximum fuel efficiency.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、機関からのNOx排出量を抑制する技術としては、例えば実開昭63−108543号公報に開示されるようなものがある。 Conventionally, as a technique for suppressing the NOx emissions from the engine, there is as disclosed in JP Utility Model 63-108543. 前記公報に開示される燃料噴射制御においては、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサの出力が排気中のNOx濃度によってシフトすることを利用し、加速直後の高負荷時にNOx濃度の増大が検知されたときに空燃比をリッチ化させ、加速直後におけるNOx排出量を減少させるようにしている。 In the fuel injection control which is disclosed in the publication, utilizing the output of the oxygen sensor for detecting oxygen concentration in the exhaust gas is shifted by the NOx concentration in the exhaust gas, the increase in the NOx concentration is detected in the high load immediately after acceleration to enriching the air-fuel ratio when it is, so that to reduce the NOx emissions in immediately after acceleration.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、特開昭59 The object of the invention is to be Solved by the way, JP-A-59
−7741号公報に開示される空燃比制御方法のように、機関の目標空燃比が、機関負荷や冷却水温度などの運転条件に応じて理論空燃比と該理論空燃比よりも大幅にリーンな空燃比(例えば空燃比=22)との間で切り換え制御される構成のものが知られている。 As air-fuel ratio control method disclosed in -7741 JP, the target air-fuel ratio of the engine, substantially lean of stoichiometry and 該理 Theory air-fuel ratio according to the operating conditions such as engine load and the coolant temperature those air-fuel ratio (e.g., air-fuel ratio = 22) with the switching control configurations are known.

【0004】かかるリーン空燃比制御においては、NO [0004] In such a lean air-fuel ratio control, NO
x排出量が許容レベル以下となり、かつ、燃焼の不安定化によるサージトルクの発生が許容レベル以下となるような空燃比を目標空燃比として初期設定する(図11参照)。 x emissions becomes below acceptable levels, and initializes the air-fuel ratio, such as occurrence of a surge torque by unstable combustion becomes the allowable level or less as a target air-fuel ratio (see FIG. 11). ところが、前記リーン空燃比状態(酸素過剰雰囲気)でNOxの転化を行う所謂リーンNOx触媒を備えた構成では、かかるリーンNOx触媒の劣化により、また、機関の点火時期,圧縮比の変化などによる機関からのNOx排出量の増大変化により、定常的なNOx排出量の増大がリーン空燃比制御状態で発生する可能性があり、リーン燃焼状態では、HC,COの濃度が十分に小さいことから、かかるNOxの増大が問題となる。 However, in the lean air-fuel ratio state (oxygen-rich atmosphere) with a so-called lean NOx catalyst to carry out the conversion of NOx in the configuration, the deterioration of such lean NOx catalyst, also, an ignition timing of the engine, the engine due to the change of the compression ratio the increased variation of NOx emissions from, there is a possibility that increase in the steady-state NOx emissions occur at a lean air-fuel ratio control state, in the lean combustion state, HC, since the concentration of CO is sufficiently small, such an increase of NOx is a problem.

【0005】ここで、前記実開昭63−108543号公報に開示される技術では、前述のリーン空燃比燃焼状態における定常的なNOx排出量の増大を検知することはできず、従って、NOx排出量が増大してもこれに対処することができず、リーン空燃比運転条件で多量のN [0005] Here, the technique disclosed in JP-A Sho 63-108543, it is impossible to detect an increase in the steady-state NOx emissions in lean burn conditions mentioned above, thus, NOx emissions It can not amount to deal with this also increases, a large amount of N at a lean air-fuel ratio operation condition
Oxが排出されてしまう惧れがあった。 Ox there is a fear that would be discharged. 更に、前記実開昭63−108543号公報では、燃料噴射量の増量補正によってNOx排出量の低減を図っており、前記リーン空燃比を目標空燃比とする場合には、空燃比のリーン化方向がNOx濃度の減少方向となるが、その減少変化割合が少なく、また、かかるリーン方向がサージトルクの増大方向にも一致するため(図11参照)、リーン燃焼状態でNOx濃度を低下させる方向に燃料噴射量を補正してもNOx低減を図ることは困難であるという問題もあった。 Further, in the Japanese Utility Model 63-108543 discloses, and thereby reducing the NOx emissions by increasing correction of the fuel injection amount, when the lean air-fuel ratio the target air-fuel ratio is lean direction of the air-fuel ratio Although but a decreasing direction of NOx concentration, the decrease rate of change is small, and since it takes the lean direction coincides in increasing direction of the surge torque (see FIG. 11), in the direction of reducing the NOx concentration in the lean combustion state also by correcting the amount of fuel injection achieved NOx reduction has a problem that it is difficult.

【0006】また、上記のようなリーン空燃比領域では、NOx排出量が許容レベル以下となっている状態では、なるべくリーン化を進めて燃費性能を向上させることが望まれるが、前述のようにリーン化を進めると燃焼が不安定になって大きなサージトルクを発生させてしまう惧れがあるため、従来では、経時変化等があっても大きなサージトルが発生しないように予め余裕を見込んでリッチ側にリーン目標空燃比を設定するようにしてあり、燃費性能を最大限に発揮させることができないという問題もあった。 [0006] In the lean air-fuel ratio range as described above, in the state where the NOx emission amount is in the allowable level or less, although it is desired to improve the fuel efficiency by advancing the possible leaning, as described above since there is a fear that the combustion and advance the lean will by generating a large surge torque becomes unstable, in the conventional, rich side even if aging or the like is expected to advance afford to a large Sajitoru not occur to Yes so as to set the lean target air-fuel ratio, there is a problem that it is impossible to exhibit fuel efficiency to the maximum.

【0007】本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、リーン目標空燃比が設定される運転条件において、NOx排出量の増大を回避でき、また、NOx排出量を抑制しつつ最大限の燃費性能が得られるようにすることを目的とする。 [0007] The present invention has been made in view of the above problems, in the operating condition a lean target air-fuel ratio is set, can avoid an increase in NOx emissions, also, maximum while suppressing NOx emissions and an object thereof is to make the fuel consumption performance.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる内燃機関の空燃比制御装置は、図1に示すように構成される。 Air-fuel ratio control system of the means for solving the problems] internal combustion engine according to the order present invention is configured as shown in FIG. 図1において、排気浄化触媒は、機関の排気通路に介装され少なくとも排気中のNOxを転化する触媒であり、この排気浄化触媒の下流側には、排気中のNOx In Figure 1, the exhaust gas purifying catalyst is a catalyst for converting at least NOx in exhaust gas is interposed in an exhaust passage of the engine, the downstream side of the exhaust gas purifying catalyst, NOx in the exhaust gas
濃度を検出するNOxセンサを設けてある。 It is provided with a NOx sensor for detecting the concentration.

【0009】また、リーン燃焼制御手段は、所定のリーン燃焼運転領域において理論空燃比よりもリーンな空燃比を目標空燃比として機関吸入混合気の空燃比を制御する。 Further, the lean combustion control means controls the air-fuel ratio of the engine intake mixture as the target air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio in a predetermined lean burn operation area. また、機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段が設けられており、NOx排出量演算手段は、該吸入空気量検出手段で検出された吸入空気量と前記NOx Also provided is an intake air amount detecting means for detecting an intake air amount of the engine, NOx emission amount calculation means, the the detected intake air amount the inhalation air amount detecting means NOx
センサで検出されたNOx濃度とに基づいて所定時間当たりのNOx排出量を演算する。 It computes the NOx emission amount per predetermined time based on the detected NOx concentration sensor.

【0010】そして、空燃比変更手段は、前記リーン燃焼制御手段によりリーン空燃比に制御されているときに前記NOx排出量演算手段で演算された所定時間当たりのNOx排出量が、所定の基準排出量を越えると判別したときに、前記所定のリーン燃焼運転領域における目標空燃比を変化させる。 [0010] Then, the air-fuel ratio changing means, NOx emissions per predetermined time that is calculated by the NOx emission amount calculating means when being controlled to a lean air-fuel ratio by said lean burn control means, a predetermined reference emission when it is determined that exceeds the amount to change the target air-fuel ratio in the predetermined lean burn operation area. ここで、前記排気浄化触媒が三元触媒作用を有する触媒である場合は、前記所定時間当たりのNOx排出量が所定の基準排出量を越えると判別したときに、前記所定のリーン燃焼運転領域における目標空燃比を前記リーン空燃比から理論空燃比に切り換えるよう構成すると良い。 Here, if the exhaust gas purifying catalyst is a catalyst having a three-way catalysis, when NOx emissions per the predetermined time is determined to exceed the predetermined reference emission, in the predetermined lean burn operation area the target air-fuel ratio may be configured to switch to the stoichiometric air-fuel ratio from the lean air-fuel ratio.

【0011】また、機関の出力変動を検出する出力変動検出手段を設けると共に、前記リーン燃焼制御手段によりリーン空燃比に制御されているときに前記NOx排出量演算手段で演算された所定時間当たりのNOx排出量が、所定の基準排出量以下であると判別したときに、前記所定のリーン燃焼運転領域における目標リーン空燃比を前記出力変動検出手段で検出される出力変動が許容レベルを越えない範囲でリーン化させる出力変動による空燃比変更手段を設けて構成することが好ましい。 Further, it provided with an output fluctuation detecting means for detecting an output fluctuation of the engine, per predetermined time that is calculated by the NOx emission amount calculating means when being controlled to a lean air-fuel ratio by said lean burn control means range NOx emissions, when it is determined to be equal to or less than the predetermined reference emission, the output variation to be detected the target lean air-fuel ratio in the predetermined lean burn operation area in the output fluctuation detecting means does not exceed the allowable level in is preferably configured by providing the air-fuel ratio changing means according to the output variation to lean.

【0012】更に、前記所定の基準排出量を、機関運転条件に基づいて可変設定する基準排出量可変設定手段を設けて構成すると良い。 Furthermore, the predetermined reference emissions, may be configured to provide a reference discharge amount variable setting means for variably set based on the engine operating conditions.

【0013】 [0013]

【作用】かかる構成の空燃比制御装置によると、所定のリーン燃焼運転領域においてリーン空燃比に制御されているときの所定時間当たりのNOx排出量が基準排出量を越えるようになると、前記リーン燃焼運転領域における目標空燃比の変更が行われ、かかる空燃比の変更によってNOx排出量の低減が図れる。 According to the air-fuel ratio control apparatus of the working Such construction, when the NOx emission amount per predetermined time is exceeding the reference emission time being controlled to the lean air-fuel ratio in a predetermined lean combustion operating region, the lean combustion change of the target air-fuel ratio is performed in the operating region, it can be reduced in the NOx emission amount by changing such air-fuel ratio.

【0014】特に、排気浄化触媒が三元触媒作用を有しているときには、前記目標空燃比の変更をリーン空燃比から理論空燃比への変更とすれば、理論空燃比燃焼と三元触媒作用との組み合わせによってNOxを含む排気有害成分を高い転化率で浄化して排気性状の改善を図れる。 [0014] Particularly, when the exhaust purification catalyst has a three-way catalysis wherein if the change of the target air-fuel ratio from a lean air-fuel ratio and changes to the stoichiometric air-fuel ratio, stoichiometric air-fuel ratio combustion and a three-way catalytic purifies harmful exhaust components including NOx in high conversion attained an improvement in exhaust emission by a combination of. また、初期設定されたリーン空燃比で運転させてもNOx排出量が基準排出量を越えないような場合には、 Further, in the case also be operated at a lean air-fuel ratio which is initially set as the NOx emission amount does not exceed the reference emissions,
通常にリーン空燃比に制御するが、このときに機関の出力変動を検出し、かかる出力変動が許容レベルを越えない範囲で前記リーン目標空燃比をリーン化させる。 Normally controlled to a lean air-fuel ratio, the time to detect the output fluctuation of the engine, such an output fluctuation to lean the lean target air-fuel ratio within a range that does not exceed the allowable level. 即ち、リーン空燃比領域では、リーン化を進めると燃費向上を果たせるが、逆に燃焼が不安定になるので、機関の出力変動を監視しながら、リーン化を進めることで、許容レベルを越える出力変動の発生を回避しつつ、最大限にリーン化を進めることができるようにした。 That is, in the lean air-fuel ratio range, but play a proceeding the fuel efficiency of the lean, so contrary to the combustion becomes unstable, while monitoring the output variation of the engine, by advancing the lean, exceeds the allowable level output while avoiding the generation of change, to be able to advance the lean as possible.

【0015】更に、演算されるNOx排出量を判別するための基準排出量を機関運転条件に基づいて可変設定することで、NOx排出量の判別精度を高め、真に必要なときに限って空燃比の変更を行わせることが可能となる。 Furthermore, the reference emission amount for determining the NOx emissions are computed based on the engine operating conditions by varying set to increase the determination accuracy of NOx emissions, only when truly necessary air it is possible to not change the ratio.

【0016】 [0016]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。 The embodiment of the present invention PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter will be described. 実施例のシステム構成を示す図2において、V型内燃機関1の各気筒には、エアクリーナ2,スロットル弁3,吸気マニホールド4を介して空気が吸引される。 2 showing the system construction of the embodiment, each cylinder of the V-type internal combustion engine 1, an air cleaner 2, a throttle valve 3, air is sucked through the intake manifold 4. 前記吸気マニホールド4の各ブランチ部には、それぞれ電磁式の燃料噴射弁5が設けられている。 Wherein the respective branch portions of the intake manifold 4, each fuel injection valve 5 of the electromagnetic is provided.

【0017】機関1からの排気は、排気マニホールド6 [0017] The exhaust from the engine 1, the exhaust manifold 6
a,6bによって片バンク毎に集められた後、それぞれ排気管7a,7bによってマフラ8に導かれる。 a, after being collected every piece bank by 6b, respectively exhaust pipe 7a, it is guided to a muffler 8 by 7b. 前記排気管7a,7bには、それぞれに触媒コンバータ(排気浄化触媒)9a,9bが介装されている。 The exhaust pipe 7a, the 7b, a catalytic converter (exhaust gas purifying catalyst) 9a, 9b are interposed, respectively. 前記触媒コンバータ9a,9bは、理論空燃比付近でNOx,HC, The catalytic converter 9a, 9b is, NOx in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio, HC,
COを同時に高い転化率で浄化する三元触媒作用と、酸素過剰状態(希薄空燃比燃焼状態)でNOxを還元(転化)するリーンNOx触媒作用との両方を有するものである。 Three-way catalyst acts to clean at the same time high conversion of CO, are those having both a lean NOx catalysis of reducing NOx in an oxygen excess state (lean air-fuel ratio combustion state) (conversion).

【0018】コントロールユニット10は、マイクロコンピュータを内蔵し、各種センサからの検出信号に基づいて後述のように燃料噴射弁5による燃料噴射量Ti(噴射パルス幅)を演算し、該燃料噴射量Tiに基づいて燃料噴射弁5を開駆動制御することで、機関1への燃料供給を電子制御する。 The control unit 10 is a microcomputer, based on the detection signals from various sensors to calculate the fuel injection amount by the fuel injection valve 5 Ti (injection pulse width) as described below, the fuel injection amount Ti the fuel injection valve 5 by open drive control, the electronic control fuel supply to the engine 1 based on. 尚、本実施例の機関は、所定の運転領域においては、理論空燃比よりも大幅にリーンな空燃比(例えば22)で燃焼させる所謂希薄燃焼機関であり、 Incidentally, the engine of this embodiment, in the predetermined operating region, a so-called lean-burn engine for burning at a significantly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (e.g. 22),
前記リーン燃焼運転領域以外では、理論空燃比を目標空燃比として燃焼を行わせ、加速性能等を確保するようになっている。 In other than the lean burn operation area, to perform the combusting stoichiometric air-fuel ratio as a target air-fuel ratio, so as to ensure the acceleration performance and the like.

【0019】前記各種センサとしては、スロットル弁3 [0019] The various sensors, throttle valve 3
の上流側で機関1の吸入空気量Qaを検出する吸入空気量検出手段としてのエアフローメータ11、カム軸から機関回転信号を取り出すクランク角センサ12、機関1の冷却水温度Twを検出する水温センサ13、排気マニホールド6a,6bの集合部にそれぞれ設けられて各バンク毎に排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ14a,14b、 A water temperature sensor for detecting the air flow meter 11 as the intake air amount detecting means for detecting an intake air amount Qa of the engine 1 on the upstream side, the crank angle sensor 12 is taken out of the engine rotation signal from the cam axis, the cooling water temperature Tw of the engine 1 13, the exhaust manifold 6a, the oxygen sensor 14a which respectively provided to the set of 6b for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas for each bank, 14b,
スロットル弁3の開度を検出するポテンショメータ式のスロットルセンサ15が設けられている。 Throttle sensor 15 of a potentiometer type for detecting the degree of opening of the throttle valve 3 is provided.

【0020】更に、各触媒コンバータ9a,9bにはそれぞれその下流側にNOxセンサ16a,16bが設けられている。 Furthermore, NOx sensors 16a, 16b are provided on the downstream side each of the catalytic converters 9a, the 9b. 前記NOxセンサ16a,16bは、半導体式のA The NOx sensor 16a, 16b, the semiconductor type A
0.0425の薄膜型センサである。 a thin film type sensor g 0.04 V 2 O 5. かかるNOxセンサは、NOxのセンサ表面への吸着により図3に示すように抵抗値が変化する公知のセンサである。 Such NOx sensor is known sensor whose resistance value changes as shown in FIG. 3 by adsorption to NOx sensor surface.

【0021】尚、17はアイドル時の吸入空気量を調整するためのコントロールバルブであり、スロットル弁3をバイパスして設けられたバイパス通路18を介して機関1 [0021] Incidentally, 17 is a control valve for adjusting the intake air amount during idling, the engine 1 via the bypass passage 18 provided to bypass the throttle valve 3
に供給される補助空気量を調整する。 Adjusting an auxiliary air amount supplied to. ここで、前記コントロールユニット10による燃料噴射制御の構成を簡略化して図4のブロック図に示してある。 Here, there is shown in the block diagram of FIG. 4 to simplify the structure of the fuel injection control by the control unit 10.

【0022】図4に示すように、コントロールユニット As shown in FIG. 4, the control unit
10は、クランク角センサ12及びエアフローメータ11の検出信号に基づいて基本燃料噴射量Tpを演算する基本燃料噴射量演算手段Aとしての機能、NOxセンサ16a, 10, functions as a basic fuel injection quantity computing means A for calculating a basic fuel injection amount Tp on the basis of the detection signal of the crank angle sensor 12 and air flow meter 11, NOx sensor 16a,
16b及びエアフローメータ11の検出信号に基づいてNO NO based on the detection signal of 16b and the air flow meter 11
x排出量を演算するNOx排出量演算手段Bとしての機能、前記基本燃料噴射量演算手段A及びNOx排出量演算手段Bによる演算結果と水温センサ13の検出信号とに基づいて最終的な燃料噴射量Tiを演算する噴射量演算手段C(リーン燃焼制御手段及び空燃比変更手段としての機能を含む)としての機能、更に、該噴射量演算手段Cで演算された燃料噴射量Tiに基づいて燃料噴射弁5 Functions as a NOx emission amount calculation means B for calculating the x emissions, the basic fuel injection quantity calculation means based on a detection signal of the operation result by the A and NOx emissions computing unit B and the water temperature sensor 13 final fuel injection functions as the injection quantity calculating means for calculating the amount Ti C (including a function as the lean combustion control means and the air-fuel ratio changing means), further, the fuel based on the fuel injection quantity Ti calculated by the injection amount calculating means C injection valve 5
を駆動制御する噴射弁駆動制御手段Dとしての機能を有する。 The functions as injector driving control means D to control driving.

【0023】次に、図5のフローチャートに従って、前記図4に示す構成に従って行われる燃料噴射制御(空燃比制御)の様子を詳細に説明する。 Next, according to the flowchart of FIG. 5, state will be described in detail in the fuel injection control performed in accordance with the configuration shown in FIG. 4 (air-fuel ratio control). 図5のフローチャートにおいて、P1では、エアフローメータ11の検出信号に基づいて機関1の吸入空気量Qaを検出する。 In the flowchart of FIG. 5, the P1, it detects the intake air amount Qa of the engine 1 based on the detection signal of the air flow meter 11. 次いで、P2では、クランク角センサ12の検出信号に基づいて機関回転数Neを検出する。 Then, the P2, detects the engine speed Ne based on the detection signal of the crank angle sensor 12.

【0024】そして、P3では、前記機関回転数Neと吸入空気量Qaとに基づいて前記燃料噴射弁5における基本噴射量(基本噴射パルス幅)Tp=K×Qa/Ne [0024] Then, the P3, the basic injection amount in the fuel injection valve 5 on the basis of said engine speed Ne and the intake air quantity Qa (basic injection pulse width) Tp = K × Qa / Ne
(Kは噴射弁5の流量特性に対応する比例定数である。)を演算する。 (K is a proportionality constant that corresponds to the flow characteristics of the injector 5.) Is calculated. 尚、上記P3で演算される基本噴射量Tpは、理論空燃比相当量として演算されるものとする。 The basic injection quantity Tp is calculated at P3 shall be calculated as the stoichiometric air-fuel ratio corresponding amount.

【0025】次のP4では、水温センサ13の検出信号に基づいて冷却水温度Twを検出する。 [0025] In the next P4, it detects the coolant temperature Tw based on a detection signal of the water temperature sensor 13. そして、P5では、前記P4で検出した冷却水温度Twが所定温度(例えば70℃)を越えているか否かを判別する。 Then, in P5, the cooling water temperature Tw detected by the P4, it is determined whether or not exceeds a predetermined temperature (e.g. 70 ° C.). ここで、前記冷却水温度Twは、本実施例においてリーン燃焼を行わせる運転領域を判別するためのパラメータである。 Here, the cooling water temperature Tw is a parameter for determining the operating region to perform the lean combustion in the present embodiment.
尚、冷却水温度Twの他に、機関負荷,機関回転数Ne In addition to the coolant temperature Tw, engine load, engine speed Ne
などに基づいてリーン燃焼領域を判別させる構成としても良い。 It may be configured to determine the lean combustion region based on such.

【0026】冷却水温度Twが所定温度以下である場合にリーン燃焼を実行させると、機関運転の安定度が大きく悪化するため、P17へ進み、前記P3で演算された基本燃料噴射量Tpに基づいて理論空燃比(=14.6)を目標空燃比とする燃料噴射量Tiの演算を行わせる。 [0026] When the cooling water temperature Tw is to perform the lean combustion when the predetermined temperature or less, the stability of engine operation is greatly degraded, the flow proceeds to P17, based on the basic fuel injection quantity Tp computed by the P3 the stoichiometric air-fuel ratio (= 14.6) to perform the calculation of the fuel injection amount Ti to a target air-fuel ratio Te. 前記P17における燃料噴射量Tiの演算は、冷却水温度Tw Calculation of the fuel injection amount Ti in the P17, the cooling water temperature Tw
に応じて補正係数や加速増量補正係数などを含んで設定される各種補正係数COEFや、噴射弁5の電源であるバッテリ電圧に基づき噴射弁5の無効噴射時間を補正するために設定される補正分Tsなどによって、P3で演算された基本燃料噴射量Tpを補正して行われる(Ti Correction which is set to correct the correction coefficient and acceleration increase correction and various correction coefficients COEF to be set and the like factor, the invalid injection time of the injection valve 5 based on the battery voltage is the power supply of the injection valve 5 in accordance with the such as by partial Ts, is performed by correcting the basic fuel injection quantity Tp computed by P3 (Ti
=Tp×COEF+Ts)。 = Tp × COEF + Ts).

【0027】一方、P5で冷却水温度Twが所定温度を越えていると判別された場合には、リーン燃焼可能な運転領域であると判断され、この場合にはP6へ進み、前記P3で演算された基本燃料噴射量Tpに基づいて、初期設定されたリーン目標空燃比(本実施例では22)を目標空燃比とする燃料噴射量Tiの演算(Ti=(14.6/ On the other hand, when the coolant temperature Tw is determined to have exceeded the predetermined temperature at P5, it is determined that the lean combustible operating range, the process proceeds to P6 in this case, calculated by the P3 It has been based on the basic fuel injection amount Tp, initially set (in this example 22) lean target air-fuel ratio operation of the fuel injection amount Ti to a target air-fuel ratio (Ti = (14.6 /
22)×Tp×COEF+Ts)を行わせる。 22) × Tp × COEF + Ts) to perform.

【0028】次のP7では、タイマによる計測時間Tm [0028] In the next P7, time measured by the timer Tm
が所定時間(例えば4秒)以上となっているか否かを判別させる。 There is judged whether or not a predetermined time (e.g. 4 seconds) or more. そして、計測時間Tmが所定時間以上となっているときには、P8で計測時間TmをゼロリセットしてからP9へ進む。 When the measured time Tm is equal to or greater than the predetermined time, then, the process proceeds zero reset measurement time Tm at P8 to P9. P9では、NOxセンサ16a,16b In P9, NOx sensor 16a, 16b
の出力V Rn ,V Lnを測定し、P10では、かかる出力V Rn ,V Lnの平均値V An (=(V Rn +V Ln )/2)を演算する。 Output V Rn of, measuring the V Ln, in P10, calculates such output V Rn, V Ln average value V An (= (V Rn + V Ln) / 2).

【0029】尚、出力の添字のnは、測定タイミングに対応する値を示すものとする。 [0029] Here, n subscript output denote the values ​​corresponding to the measurement timing. 次のP11では、前記平均値V Anの移動平均値KV Anを、以下の式に従って演算する。 In the next P11, the moving average value KV An of the average value V An, is calculated according to the following equation. KV An =(79/80)×KV An-1 +(1/80)×V An上記演算式で、KV An-1は移動平均値KV Anの前回値である。 In KV An = (79/80) × KV An-1 + (1/80) × V An above operation expression, KV An-1 is the previous value of the moving average value KV An. また、本実施例では、図5のフローチャートに示すプログラムが50ms毎に割込み実行される設定となっており、また、4秒間の濃度平均値を求めるから、濃度検出値のデータ数は4sec /50ms=80となるため、上記の重み係数を用いている。 Further, in this embodiment, has a set of program shown in the flowchart of FIG. 5 is executed interrupt every 50 ms, also because obtaining the average density value of four seconds, the number of data of the density detection value 4 sec / 50 ms = 80, and therefore, are using the weight coefficient of the.

【0030】また、P12では、P11と同様にして、吸入空気量Qaの移動平均値KQaを以下の式に従って演算する。 [0030] In P12, in the same manner as P11, it calculates a moving average value KQa of the intake air amount Qa according to the following equation. KQa=(79/80)×KQa -1 +(1/80)×Qa P13では、前記計測時間Tmに本プログラムの実行周期 In KQa = (79/80) × KQa -1 + (1/80) × Qa P13, execution cycle of the program to the measurement time Tm
50msを加算して計測時間Tmのカウントアップを行わせる。 By adding the 50ms to perform a count-up of the measurement time Tm.

【0031】次のP14では、前記P13におけるカウントアップの結果、計測時間TmがNOx排出量の演算周期である4秒を越えたか否かを判別する。 [0031] In the next P14, the result of the count-up in the P13, measurement time Tm is determined whether more than 4 seconds is a calculation cycle of the NOx emissions. 計測時間Tmが4秒未満である場合には、NOx濃度の移動平均値KV If the measured time Tm is less than 4 seconds, the moving average value KV of NOx concentration
An及び吸入空気量Qaの移動平均値KQaの演算結果に基づいてNOx排出量を演算させることなく、そのまま本プログラムを終了させる。 Without calculating the NOx emission amount on the basis of the calculation result of the moving average value KQa of An and the intake air volume Qa, and the to the program is immediately terminated.

【0032】一方、計測時間Tmが4秒を越えた場合には、P15へ進み、NOx排出量を判別させるための基準排出量S/Lを、予め機関回転数Neと基本燃料噴射量Tpとに基づき複数に区分される運転領域毎に前記基準排出量S/Lを記憶したマップ(図6参照)を参照することで求める。 On the other hand, when the measurement time Tm exceeds 4 seconds, the process proceeds to P15, the reference emission amount S / L for discriminated NOx emissions, advance the engine rotational speed Ne and the basic fuel injection amount Tp map storing the reference emission amount S / L in operation each region which is divided into a plurality based on the determined by reference to (see FIG. 6). 尚、前記基準排出量S/Lは、運転条件毎のNOx排出量の許容レベルに対応させてあり、このようにして基準排出量S/Lを機関運転条件に応じて可変設定することで、後述する目標空燃比の変更が真に必要な場合に限って行われるようにできる。 Incidentally, the reference emission amount S / L is is adapted to the acceptable level of NOx emissions for each operating condition, that is variably set in accordance with the manner based emissions S / L the engine operating condition, possible to take place only if the change of the target air-fuel ratio to be described later is truly needed. 前記P15の機能が、本実施例における基準排出量可変設定手段に相当する。 Function of the P15 corresponds to the reference ejection amount variable setting means in the present embodiment.

【0033】次のP16では、前記NOx濃度の移動平均値KV Anと吸入空気量Qaの移動平均値KQaとを乗算して求められるNOx排出量(=KV An ×KQa)、即ち、4秒間におけるNOx排出量と、前記基準排出量S [0033] In the next P16, the moving average value KV An and NOx emissions sought mobile by multiplying the average value KQA of the intake air amount Qa of the NOx concentration (= KV An × KQa), i.e., in 4 seconds and NOx emissions, the reference emission amount S
/Lとを比較する。 / Is compared with the L. ここで、NOx濃度の検出結果と吸入空気量Qaとから予測演算されたNOx排出量が、基準排出量S/L以下であると判別された場合には、NO Here, when the NOx emissions predicted calculated from the detection result and the intake air amount Qa of the NOx concentration, is determined to be equal to or less than the reference emission amount S / L is, NO
x排出量が許容レベル内にあることを示すから、リーン空燃比燃焼を継続させるべく、本プログラムをそのまま終了させる。 Since indicating that x emissions is within acceptable levels, in order to continue the lean burn, it ends this program.

【0034】一方、前記予測演算されたNOx排出量が、基準排出量S/Lを越えると判別された場合には、 On the other hand, when the predicted computed NOx emissions, it is determined that exceeds the reference emission amount S / L is
このままリーン空燃比燃焼を継続させると、許容レベルを越える量のNOxが排出されてしまうことになるので、P17へ進み、理論空燃比を目標空燃比とする燃料噴射量Tiの演算を行わせ、本来のリーン燃焼運転領域において理論空燃比を目標空燃比とする噴射制御に切り換える。 If allowed to continue in this state lean air-fuel ratio combustion since NOx amount which exceeds the allowable level is that would be discharged, the process proceeds to P17, the stoichiometric air-fuel ratio to perform the calculation of the fuel injection amount Ti to a target air-fuel ratio, in the original lean burn operation area switching the stoichiometric air-fuel ratio in the injection control of the target air-fuel ratio.

【0035】即ち、リーン燃焼運転領域において、触媒コンバータ9a,9bにおけるリーンNOx触媒作用の低下や、リーン燃焼状態における機関からのNOx排出量の増大などによって、許容レベルを越える量のNOx [0035] That is, in the lean burn operation area, catalytic converters 9a, decrease in lean NOx catalysis in 9b, such as by an increase in NOx emissions from the engine in a lean combustion state, the amount of NOx exceeds the allowable level
が排出されるようになると、リーン燃焼運転領域での目標空燃比を理論空燃比よりもリーンな空燃比から理論空燃比に切り換え、理論空燃比による燃焼と三元触媒作用との組み合わせで、NOxを含めた排気有害成分を高い転化率で転化させて、良好な排気性状が得られるようにするものである。 When There will be discharged, switch the target air-fuel ratio in the lean burn operation area from the air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio, in combination with a combustion ternary catalysis by the stoichiometric air-fuel ratio, NOx the in harmful exhaust components is converted at a high conversion rate, including, it is desirable to make good exhaust characteristics can be obtained.

【0036】従って、リーン燃焼を行わせてもNOx排出量が許容レベルを越えることがないような条件のときには、リーン燃焼によって良好な燃費性能を得ることができ、また、かかるリーン燃焼でNOx排出量が許容レベルを越えるようになると、理論空燃比への切り換えを行って、良好な排気性状を維持できるようになる。 [0036] Therefore, when the conditions such as NOx emissions made to perform the lean combustion does not exceed the permissible level, it is possible to obtain excellent fuel economy performance by the lean combustion, also, NOx emissions in such lean burn When the amount is exceeding the permissible level, it performs switching to the stoichiometric air-fuel ratio, it becomes possible to maintain good exhaust characteristics. ところで、上記実施例では、NOx濃度と機関の吸入空気量とから予測演算されたNOx排出量が基準排出量を下回るときには、初期設定されたリーン空燃比を目標空燃比としてリーン燃焼を行わせる構成としたが、同じリーン燃焼状態であっても、目標リーン空燃比のリーン化を進めることで、燃費性能をより向上させることができる。 In the above embodiment, when the NOx emissions predicted calculated from the intake air amount of the NOx concentration and the engine is below the reference emissions, to perform lean combustion the lean air-fuel ratio is initially set as the target air-fuel ratio arrangement Although a may be the same lean combustion state, by advancing the leaning of the target lean air-fuel ratio, it is possible to further improve the fuel efficiency.
しかしながら、リーン化を進めると、燃焼がより不安定になって大きなサージトルクを発生させてしまう惧れがある(図11参照)。 However, if advancing the lean, there is a possibility that combustion would generate a large surge torque becomes less stable (see Figure 11).

【0037】そこで、サージトルクの発生を抑止しつつ、目標リーン空燃比のリーン化を進めることができるようにした第2実施例を以下に説明する。 [0037] Therefore, while suppressing production of the surge torque, a description will be given of a second embodiment to be able to proceed with the leaning of the target lean air-fuel ratio in the following. 図7のブロック図は、第2実施例における前記コントロールユニット Block diagram of FIG. 7, the control unit in the second embodiment
10による燃料噴射制御の構成を簡略化して示す図である。 Is a diagram schematically showing the configuration of a fuel injection control according to 10. この図7においては、前述の第1実施例に対応する図4の構成ブロック図に対して、クランク角センサ12の出力に基づいて機関の出力変動(安定度)を検出する出力変動検出手段Eを追加して構成され、噴射演算手段C In FIG. 7, to the block diagram of Figure 4 corresponding to the first embodiment described above, the output fluctuation of the engine based on the output of the crank angle sensor 12 output fluctuation detecting means for detecting the (stability) E Add is configured to, injection calculating means C
は、NOx排出量演算手段B,基本燃料噴射量演算手段A,出力変動検出手段E及び水温センサ13の出力に基づいて噴射量を演算するようになっている。 Is, NOx emissions computing unit B, and is the basic fuel injection quantity computing means A, the injection quantity on the basis of the output of the output fluctuation detecting means E and the water temperature sensor 13 to be calculated. 尚、第2実施例において、出力変動による空燃比変更手段としての機能は、図7に示す噴射量演算手段Cに含まれることになる。 In the second embodiment, the function of the air-fuel ratio changing means by the output variation will be included in the injection quantity calculating means C shown in FIG.

【0038】次に、第2実施例における噴射量制御(空燃比制御)の詳細を、図8のフローチャートに従って説明する。 Next, the details of the injection quantity control in the second embodiment (air-fuel ratio control), will be described with reference to the flowchart of FIG. 図8のフローチャートにおいて、P21では、エアフローメータ11の検出信号に基づいて機関1の吸入空気量Qaを検出する。 In the flowchart of FIG. 8, the P21, detecting an intake air amount Qa of the engine 1 based on the detection signal of the air flow meter 11. 次いで、P22では、クランク角センサ12の検出信号に基づいて機関回転数Neを検出する。 Then, the P22, detects the engine speed Ne based on the detection signal of the crank angle sensor 12.

【0039】そして、P23では、前記機関回転数Neと吸入空気量Qaとに基づいて前記燃料噴射弁5における基本噴射量(基本噴射パルス幅)Tp=K×Qa/Ne [0039] Then, in P23, the basic injection amount in the fuel injection valve 5 on the basis of said engine speed Ne and the intake air quantity Qa (basic injection pulse width) Tp = K × Qa / Ne
(Kは噴射弁5の流量特性に対応する比例定数である。)を演算する。 (K is a proportionality constant that corresponds to the flow characteristics of the injector 5.) Is calculated. 尚、上記P23で演算される基本噴射量Tpは、理論空燃比相当量として演算されるものとする。 The basic injection quantity Tp is calculated at P23 shall be calculated as the stoichiometric air-fuel ratio corresponding amount.

【0040】次のP24では、基本燃料噴射量Tpの単位時間当たりの変化量ΔTpの絶対値が所定値以下であるか否を判別する。 [0040] In the next P24, the absolute value of the variation ΔTp per unit time of the basic fuel injection amount Tp is determined whether it is less than a predetermined value. 前記変化量ΔTpの絶対値が所定値を越える場合には、機関の加減速運転時であると判別され、この場合には、P38へ進んで、前記P23で演算された基本燃料噴射量Tpに基づいて理論空燃比(=14.6) Wherein when the absolute value of the variation ΔTp exceeds a predetermined value, is determined to be the acceleration or deceleration operation of the engine, in this case, the process proceeds to P38, the basic fuel injection amount Tp which is calculated by the P23 based on the stoichiometric air-fuel ratio (= 14.6)
を目標空燃比とする燃料噴射量Ti(=Tp×COEF The targeted air fuel injection amount Ti (= Tp × COEF
+Ts)の演算を行わせる。 + Ts) to perform operations.

【0041】即ち、第2実施例では、機関の加減速運転時には、理論空燃比を目標空燃比として制御するものであり、また、リーン燃焼運転を定常運転時に限定することで、空燃比のリーン化による燃焼安定性の悪化を判別できるようにしてある。 [0041] That is, in the second embodiment, at the time of acceleration or deceleration operation of the engine, is intended to control the stoichiometric air-fuel ratio as the target air-fuel ratio, also, by limiting the lean burn operation to the steady operation, a lean air-fuel ratio It is also available determine the deterioration of the combustion stability due to reduction. P24で変化量ΔTpから機関が定常運転状態であると判別されたときには、P25へ進み、水温センサ13の検出信号に基づいて冷却水温度Tw When the engine from variation ΔTp at P24 is determined to be in a steady operating state, the process proceeds to P25, the coolant temperature Tw based on a detection signal of the water temperature sensor 13
を検出する。 To detect.

【0042】そして、P26では、前記P25で検出した冷却水温度Twが所定温度(例えば70℃)を越えているか否かを判別する。 [0042] Then, in P26, the cooling water temperature Tw detected by the P25, it is determined whether or not exceeds a predetermined temperature (e.g. 70 ° C.). 冷却水温度Twが所定温度以下である場合にリーン燃焼を実行させると、機関運転の安定度が大きく悪化するため、P38へ進み、前記P23で演算された基本燃料噴射量Tpに基づいて理論空燃比(=14.6) When the cooling water temperature Tw is to perform the lean combustion when the predetermined temperature or less, the stability of engine operation is greatly degraded, the flow proceeds to P38, the stoichiometric air based on the basic fuel injection amount Tp which is calculated by the P23 fuel ratio (= 14.6)
を目標空燃比とする燃料噴射量Tiの演算を行わせる。 The causes the operation of the fuel injection amount Ti to a target air-fuel ratio.

【0043】一方、P26で冷却水温度Twが所定温度を越えていると判別された場合には、リーン燃焼可能な運転領域であると判断され、この場合にはP27へ進み、前記P23で演算された基本燃料噴射量Tp(理論空燃比相当値)に基づいて、初期設定されたリーン空燃比(本実施例では22)を目標空燃比とする燃料噴射量Tiの演算(Ti=(14.6/22)×Tp×COEF×βn+Ts) On the other hand, when the coolant temperature Tw is determined to have exceeded the predetermined temperature in P26, it is determined that the lean combustible operating range, the flow proceeds to P27 in this case, calculated by the P23 on the basis of the basic fuel injection amount Tp (the stoichiometric air-fuel ratio equivalent value), the calculation of the fuel injection quantity Ti to initially set a lean air-fuel ratio (22 in this embodiment) and the target air-fuel ratio (Ti = (14.6 / 22) × Tp × COEF × βn + Ts)
を行わせる。 The causes.

【0044】尚、前記演算式におけるβn(初期値=1. [0044] Incidentally, .beta.n in the mathematical expression (initial value = 1.
0 )は、初期設定されたリーン目標空燃比(=22)を修正するための係数であり、後述するようにリーン燃焼状態における出力変動の検出結果に基づいて可変設定されるようになっている。 0) is a coefficient for correcting the initial set lean target air-fuel ratio (= 22), and is variably set based on the detection result of the output variations in the lean combustion state, as described below . 次のP28からP37までにおけるN N that definitive from the next P28 to P37
Ox排出量の推定演算は、前述の図5のフローチャートにおけるP7〜P16と同様であるので、ここでは説明を省略する。 Estimating calculation of Ox emissions are the same as P7~P16 in the flowchart of FIG. 5 described above, and a description thereof will be omitted.

【0045】P37で、推定演算されたNOx排出量(= [0045] In P37, the estimated calculated NOx emission amount (=
KV An ×KQa)と前記基準排出量S/Lとを比較し、 KV An × KQa) and comparing the reference emissions S / L,
NOx排出量が基準排出量を上回るときには、P38へ進んで、リーン燃焼領域における目標空燃比を強制的に理論空燃比に切り換えて、NOx排出量の低下を図る。 When NOx emissions exceeds the reference emission amount, the routine proceeds to P38, by switching the forced stoichiometric air-fuel ratio the target air-fuel ratio in the lean burn region, achieving a reduction in NOx emissions. 一方、P37で、推定演算されたNOx排出量(=KV An × On the other hand, in P37, the estimated calculated NOx emission amount (= KV An ×
KQa)が前記基準排出量S/L以下であると判別されたときには、そのままリーン燃焼を継続させ得る状態であるが、本実施例では、次にP39へ進む。 When KQA) is determined to the equal to or less than the reference emission amount S / L is a condition that can be continued as it is lean combustion, in the present embodiment, then the process proceeds to P39.

【0046】P39では、クランク角センサ12の出力により回転変動(ωn)を演算する。 [0046] In P39, it calculates a rotational fluctuation (.omega.n) by the output of the crank angle sensor 12. 図9に示すように、各気筒の爆発サイクル中の最大回転数(最大回転速度)と最小回転数(最小回転速度)との差Δωは図示トルクの値(出力変動)に相関し、前記差Δωの標準偏差σΔω As shown in FIG. 9, the difference Δω between the maximum rotational speed during the explosion cycle of each cylinder (maximum rotation speed) and the minimum rotation speed (minimum speed) is correlated to the value of the indicated torque (output variation), the difference Δω standard deviation of σΔω
に基づいて図10に示すように機関の安定度を判別し得る。 It may determine the stability of the engine, as shown in FIG. 10 on the basis of.

【0047】そこで、P40では、前記標準偏差σΔωと所定値とを比較し、所定値を上回るとき、即ち、機関の出力変動が大きい不安定状態のときには、前記リーン空燃比を目標空燃比とする噴射量の演算(P27)で用いる係数βnを所定値Δβだけ大きくして、空燃比をリッチ側に修正する。 [0047] Therefore, in P40, comparing the standard deviation σΔω a predetermined value, when exceeding a predetermined value, i.e., when the output variation is large unstable state of the engine is the lean air-fuel ratio to the target air-fuel ratio coefficient βn used in injection quantity calculation (P27) by increasing by a predetermined value [Delta] [beta], to correct the air-fuel ratio to the rich side. かかるリッチ修正によって燃焼を安定化させ、機関運転の安定度が確保できるようにする。 Such rich modified to stabilize the combustion by the stability of the engine operation to be ensured.

【0048】一方、P40で、前記標準偏差σΔωが所定値以下であると判別されたとき、即ち、機関の出力変動が十分に小さな安定状態のときには、前記係数βnを所定値Δβだけ小さくして、空燃比をリーン側に修正することで、リーン化を進めて燃費性能の向上を図る。 Meanwhile, at P40, when said standard deviation σΔω is determined to be equal to or less than the predetermined value, i.e., when the output fluctuation of the engine is sufficiently small steady state, by reducing the coefficient βn predetermined value Δβ , to modify the air-fuel ratio to the lean side, to improve the fuel efficiency by promoting lean. 上記の係数βnの制御によって、許容レベルを越える出力変動が発生することを回避しつつ、最大限に目標リーン空燃比をリーン化させることができる。 The control of the above factors .beta.n, while avoiding that the output fluctuation exceeds the allowable level is generated, it is possible to lean the target lean air-fuel ratio to the maximum.

【0049】このように、上記第2実施例では、リーン燃焼領域で理論空燃比への切り換えを行わなくても、N [0049] Thus, in the second embodiment, even without switching to the stoichiometric air-fuel ratio in the lean burn region, N
Ox排出量が十分に低いときには、そのときの出力変動から更にリーン化を進めることができるか否かを判別し、出力変動が許容レベルを越えるぎりぎりまでリーン化を進めて、最大限の燃費性能を引き出せるようにしてある。 When Ox emissions is sufficiently low, to determine whether it is possible to proceed further leaning from the output variation of the time, complete the lean until the last minute that the output fluctuation exceeds the allowable level, maximum fuel efficiency the are to be pulled out.

【0050】尚、機関の出力変動の検出は、上記の回転数による方法に限定されるものではなく、筒内圧やトルクセンサで検出される出力軸トルクなどをパラメータとして検出しても良く、公知の種々の出力変動検出方法を用いることができる。 [0050] Incidentally, the detection of the output fluctuation of the engine, is not limited to the method according to the rotation speed may be detected and output shaft torque detected by the cylinder pressure and the torque sensor as a parameter, known various output variation detection methods can be used.

【0051】 [0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、 As described in the foregoing, according to the present invention,
リーン燃焼運転領域でNOxが許容量を越えて排出されることを回避でき、排気性状を良好に維持できる一方、 While the lean burn operation area NOx can be prevented from being discharged exceeds the allowable amount, it can be satisfactorily maintained exhaust emission,
出力変動からリーン目標空燃比を修正することで、NO By modifying the lean target air-fuel ratio from the output variation, NO
x排出量及び出力変動を抑制しつつリーン化を進めて、 Complete the lean while x emissions and suppress the output variation,
燃費性能を改善できるという効果がある。 There is an effect that can improve fuel economy performance.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の基本構成を示すブロック図。 Block diagram showing the basic configuration of the present invention; FIG.

【図2】実施例のシステム構成を示す概略図。 2 is a schematic diagram showing the system configuration of the embodiment.

【図3】NOxセンサの特性を示す線図。 [Figure 3] diagram showing the characteristics of the NOx sensor.

【図4】第1実施例の構成を示すブロック図。 4 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment.

【図5】第1実施例の噴射制御を示すフローチャート。 5 is a flowchart showing an injection control according to the first embodiment.

【図6】NOx基準排出量を記憶したマップを示す図。 6 shows a map storing the NOx reference emissions.

【図7】第2実施例の構成を示すブロック図。 FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment.

【図8】第2実施例の噴射制御を示すフローチャート。 8 is a flowchart showing an injection control according to the second embodiment.

【図9】回転変動の様子を示す線図。 [9] diagram showing a state of rotational fluctuation.

【図10】回転変動と機関安定度との関係を示す線図。 [10] diagram showing a relationship between the rotation fluctuation and the engine stability.

【図11】NOx濃度,サージトルク,空燃比の関係を示す線図。 [11] NOx concentration, the surge torque, graph showing the relationship between air-fuel ratio.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 内燃機関 5 燃料噴射弁 9a,9b 触媒コンバータ(排気浄化触媒) 10 コントロールユニット 11 エアフローメータ 12 クランク角センサ 13 水温センサ 16a,16b NOxセンサ 1 engine 5 fuel injection valves 9a, 9b catalytic converter (exhaust gas purifying catalyst) 10 control unit 11 the air flow meter 12 crank angle sensor 13 water temperature sensor 16a, 16b NOx sensor

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】機関の排気通路に介装され少なくとも排気中のNOxを転化する排気浄化触媒と、 所定のリーン燃焼運転領域において理論空燃比よりもリーンな空燃比を目標空燃比として機関吸入混合気の空燃比を制御するリーン燃焼制御手段と、 前記排気浄化触媒の下流側で排気中のNOx濃度を検出するNOxセンサと、 機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、 該吸入空気量検出手段で検出された吸入空気量と前記N 1. A engine intake mixture and exhaust gas purifying catalyst interposed in an exhaust passage of the engine to convert NOx at least in the exhaust gas, the air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio in a predetermined lean burn operation area as the target air-fuel ratio and lean combustion control means for controlling the air-fuel ratio of the air, the NOx sensor that detects the NOx concentration in the exhaust gas downstream of the exhaust gas purifying catalyst, and an intake air amount detecting means for detecting an intake air amount of the engine, the intake wherein the detected amount of intake air flow rate detecting means N
    Oxセンサで検出されたNOx濃度とに基づいて所定時間当たりのNOx排出量を演算するNOx排出量演算手段と、 前記リーン燃焼制御手段によりリーン空燃比に制御されているときに前記NOx排出量演算手段で演算された所定時間当たりのNOx排出量が、所定の基準排出量を越えると判別したときに、前記所定のリーン燃焼運転領域における目標空燃比を変化させる空燃比変更手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 And NOx emission amount calculation means for calculating the NOx emission amount per predetermined time based on the NOx concentration detected by the Ox sensor, the NOx emission amount operation when being controlled to a lean air-fuel ratio by said lean burn control means NOx emissions per predetermined time that is calculated by means, upon determining that exceeds a predetermined reference emissions, including the air-fuel ratio changing means for changing the target air-fuel ratio in the predetermined lean burn operation area air-fuel ratio control system for an internal combustion engine, characterized in that it is configured.
  2. 【請求項2】前記排気浄化触媒が三元触媒作用を有する触媒であって、前記空燃比変更手段が、前記所定時間当たりのNOx排出量が所定の基準排出量を越えると判別したときに、前記所定のリーン燃焼運転領域における目標空燃比を前記リーン空燃比から理論空燃比に切り換えることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の空燃比制御装置。 2. A catalyst having the exhaust purification catalyst three-way catalytic, when the air-fuel ratio changing means, NOx emissions per the predetermined time is determined to exceed the predetermined reference emission, air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the switching the target air-fuel ratio in the predetermined lean combustion operating region to the stoichiometric air-fuel ratio from the lean air-fuel ratio.
  3. 【請求項3】機関の出力変動を検出する出力変動検出手段と、 前記リーン燃焼制御手段によりリーン空燃比に制御されているときに前記NOx排出量演算手段で演算された所定時間当たりのNOx排出量が、所定の基準排出量以下であると判別したときに、前記所定のリーン燃焼運転領域における目標リーン空燃比を前記出力変動検出手段で検出される出力変動が許容レベルを越えない範囲でリーン化させる出力変動による空燃比変更手段と、 を設けたことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の内燃機関の空燃比制御装置。 An output fluctuation detecting means for detecting an output fluctuation of 3. engine, NOx emissions per predetermined time that is calculated by the NOx emission amount calculating means when being controlled to a lean air-fuel ratio by said lean burn control means amount, when it is determined to be equal to or less than a predetermined reference emissions, lean within a range that the output variation is detected the target lean air-fuel ratio in the predetermined lean burn operation area in the output fluctuation detecting means it does not exceed the allowable level air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that a, the air-fuel ratio changing means according to the output variation to reduction.
  4. 【請求項4】前記所定の基準排出量を、機関運転条件に基づいて可変設定する基準排出量可変設定手段を設けたことを特徴とする請求項1,2又は3のいずれかに記載の内燃機関の空燃比制御装置。 4. An internal combustion as claimed in any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that said predetermined reference emissions, provided the reference discharge amount variable setting means for variably set based on the engine operating condition air-fuel ratio control system of the engine.
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