JPH0868353A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPH0868353A JPH0868353A JP6202270A JP20227094A JPH0868353A JP H0868353 A JPH0868353 A JP H0868353A JP 6202270 A JP6202270 A JP 6202270A JP 20227094 A JP20227094 A JP 20227094A JP H0868353 A JPH0868353 A JP H0868353A
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- engine
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸素センサの出力のシフトに対して適正な空
燃比制御を得る。 【構成】 機関の運転条件を検出する手段１と、機関の
排気を排気還流弁２を介して吸気系に還流する排気還流
通路と、機関の運転条件に基づいて排気還流弁２の開度
を制御する排気還流制御手段３とを備えると共に、機関
の排気系に設けた酸素センサ４の出力に応じて空燃比を
目標空燃比にフィードバック制御する空燃比制御手段５
を備えた内燃機関において、排気還流状態から酸素セン
サ４の出力のシフト分を推定する推定手段６と、この推
定値にしたがって前記空燃比のフィードバック制御値を
補正する空燃比補正手段７とを設ける。
燃比制御を得る。 【構成】 機関の運転条件を検出する手段１と、機関の
排気を排気還流弁２を介して吸気系に還流する排気還流
通路と、機関の運転条件に基づいて排気還流弁２の開度
を制御する排気還流制御手段３とを備えると共に、機関
の排気系に設けた酸素センサ４の出力に応じて空燃比を
目標空燃比にフィードバック制御する空燃比制御手段５
を備えた内燃機関において、排気還流状態から酸素セン
サ４の出力のシフト分を推定する推定手段６と、この推
定値にしたがって前記空燃比のフィードバック制御値を
補正する空燃比補正手段７とを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の空燃比制
御装置に関する。
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の排気を浄化するものとして、
排気還流装置（ＥＧＲ装置）および三元触媒が知られて
いる。
排気還流装置（ＥＧＲ装置）および三元触媒が知られて
いる。
【０００３】三元触媒を設けたものは、排気三成分（Ｃ
Ｏ，ＨＣ，ＮＯｘ）の高い転換効率を保つため、空燃比
が図１６のように理論空燃比を中心としたある狭いウィ
ンドウ内に収まるように制御される。
Ｏ，ＨＣ，ＮＯｘ）の高い転換効率を保つため、空燃比
が図１６のように理論空燃比を中心としたある狭いウィ
ンドウ内に収まるように制御される。
【０００４】これは、機関の吸入空気量と回転数とに基
づき燃料の基本噴射量を定めると共に、排気系に図１７
のような特性の酸素センサ（Ｏ2センサ）が設けられ、
その基本噴射量を酸素センサの出力に基づく空燃比補正
係数αによってフィードバック制御することで行われ
る。
づき燃料の基本噴射量を定めると共に、排気系に図１７
のような特性の酸素センサ（Ｏ2センサ）が設けられ、
その基本噴射量を酸素センサの出力に基づく空燃比補正
係数αによってフィードバック制御することで行われ
る。
【０００５】この空燃比補正係数αは、図１８のように
酸素センサの出力がリーンからリッチに切替わったとき
に所定比例分ＰRを減量し、この後リーンに切替わるま
で所定積分分ＩRを減量していく。また、酸素センサの
出力がリッチからリーンに切替わったときに所定比例分
ＰLを増量し、この後リッチに切替わるまで所定積分分
ＩLを増量していく。
酸素センサの出力がリーンからリッチに切替わったとき
に所定比例分ＰRを減量し、この後リーンに切替わるま
で所定積分分ＩRを減量していく。また、酸素センサの
出力がリッチからリーンに切替わったときに所定比例分
ＰLを増量し、この後リッチに切替わるまで所定積分分
ＩLを増量していく。
【０００６】一方、機関の排気を吸気系に還流する排気
還流装置は、機関の運転条件に基づき排気還流通路に介
装された排気還流弁を介して排気還流が制御される。こ
の排気還流によりＮＯｘの発生が抑制される（特開昭６
１ー２６８８５９号、５５ー１３７３４８号公報等参
照）。
還流装置は、機関の運転条件に基づき排気還流通路に介
装された排気還流弁を介して排気還流が制御される。こ
の排気還流によりＮＯｘの発生が抑制される（特開昭６
１ー２６８８５９号、５５ー１３７３４８号公報等参
照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、三元触
媒と排気還流装置とを設けた場合、排気還流によるＮＯ
ｘ濃度の低減によって酸素センサの出力がシフトする。
即ち、ＮＯｘが低減する分、排気中の酸素濃度が増え、
この酸素濃度の増加に起因して酸素センサの出力の急変
点（λ点）がリーン側に変化してしまうのである。
媒と排気還流装置とを設けた場合、排気還流によるＮＯ
ｘ濃度の低減によって酸素センサの出力がシフトする。
即ち、ＮＯｘが低減する分、排気中の酸素濃度が増え、
この酸素濃度の増加に起因して酸素センサの出力の急変
点（λ点）がリーン側に変化してしまうのである。
【０００８】このため、空燃比を所定のウィンドウ内に
制御できず、三元触媒での転換効率が悪化することにな
る。
制御できず、三元触媒での転換効率が悪化することにな
る。
【０００９】この場合、酸素センサの出力のシフトに伴
う空燃比のずれ分を、予め空燃比補正係数αの比例分Ｐ
R、ＰLの大きさの比率を別々に設定することで、補正す
るものがあるが、これだと補正をそれほど的確には行え
ず、また機関の安定度を損なわない範囲で排気還流率を
可及的に高めるように制御するものだと、やはり空燃比
がずれて、触媒の高い転換効率を維持するのが難しい。
う空燃比のずれ分を、予め空燃比補正係数αの比例分Ｐ
R、ＰLの大きさの比率を別々に設定することで、補正す
るものがあるが、これだと補正をそれほど的確には行え
ず、また機関の安定度を損なわない範囲で排気還流率を
可及的に高めるように制御するものだと、やはり空燃比
がずれて、触媒の高い転換効率を維持するのが難しい。
【００１０】この発明は、このような問題点を解決する
ことを目的としている。
ことを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１に示
すように機関の運転条件を検出する手段１と、機関の排
気を排気還流弁２を介して吸気系に還流する排気還流通
路と、機関の運転条件に基づいて排気還流弁２の開度を
制御する排気還流制御手段３とを備えると共に、機関の
排気系に設けた酸素センサ４の出力に応じて空燃比を目
標空燃比にフィードバック制御する空燃比制御手段５を
備えた内燃機関において、排気還流状態から酸素センサ
４の出力のシフト分を推定する推定手段６と、この推定
値にしたがって前記空燃比のフィードバック制御値を補
正する空燃比補正手段７とを設ける。
すように機関の運転条件を検出する手段１と、機関の排
気を排気還流弁２を介して吸気系に還流する排気還流通
路と、機関の運転条件に基づいて排気還流弁２の開度を
制御する排気還流制御手段３とを備えると共に、機関の
排気系に設けた酸素センサ４の出力に応じて空燃比を目
標空燃比にフィードバック制御する空燃比制御手段５を
備えた内燃機関において、排気還流状態から酸素センサ
４の出力のシフト分を推定する推定手段６と、この推定
値にしたがって前記空燃比のフィードバック制御値を補
正する空燃比補正手段７とを設ける。
【００１２】第２の発明は、図２に示すように機関の運
転条件を検出する手段１と、機関の排気を排気還流弁２
を介して吸気系に還流する排気還流通路と、機関の安定
度を検出する手段８と、機関の運転条件と機関の安定度
とに基づいて排気還流弁２の開度を制御する排気還流制
御手段９とを備えると共に、機関の排気系に設けた酸素
センサ４の出力に応じて空燃比を目標空燃比にフィード
バック制御する空燃比制御手段５を備えた内燃機関にお
いて、排気還流状態から酸素センサ４の出力のシフト分
を推定する推定手段１０と、この推定値にしたがって前
記空燃比のフィードバック制御値を補正する空燃比補正
手段１１とを設ける。
転条件を検出する手段１と、機関の排気を排気還流弁２
を介して吸気系に還流する排気還流通路と、機関の安定
度を検出する手段８と、機関の運転条件と機関の安定度
とに基づいて排気還流弁２の開度を制御する排気還流制
御手段９とを備えると共に、機関の排気系に設けた酸素
センサ４の出力に応じて空燃比を目標空燃比にフィード
バック制御する空燃比制御手段５を備えた内燃機関にお
いて、排気還流状態から酸素センサ４の出力のシフト分
を推定する推定手段１０と、この推定値にしたがって前
記空燃比のフィードバック制御値を補正する空燃比補正
手段１１とを設ける。
【００１３】第３の発明は、図３に示すように機関の運
転条件を検出する手段１と、機関の排気を排気還流弁２
を介して吸気系に還流する排気還流通路と、機関の運転
条件に基づいて排気還流弁２の開度を制御する排気還流
制御手段３とを備えると共に、機関の排気系に設けた酸
素センサ４の出力に応じて空燃比を目標空燃比にフィー
ドバック制御する空燃比制御手段５を備えた内燃機関に
おいて、排気のＮＯｘ濃度を検出する手段１２と、この
ＮＯｘ濃度を基に酸素センサ４の出力のシフト分を推定
する推定手段１３と、この推定値にしたがって前記空燃
比のフィードバック制御値を補正する空燃比補正手段１
４とを設ける。
転条件を検出する手段１と、機関の排気を排気還流弁２
を介して吸気系に還流する排気還流通路と、機関の運転
条件に基づいて排気還流弁２の開度を制御する排気還流
制御手段３とを備えると共に、機関の排気系に設けた酸
素センサ４の出力に応じて空燃比を目標空燃比にフィー
ドバック制御する空燃比制御手段５を備えた内燃機関に
おいて、排気のＮＯｘ濃度を検出する手段１２と、この
ＮＯｘ濃度を基に酸素センサ４の出力のシフト分を推定
する推定手段１３と、この推定値にしたがって前記空燃
比のフィードバック制御値を補正する空燃比補正手段１
４とを設ける。
【００１４】第４の発明は、図４に示すように機関の運
転条件を検出する手段１と、機関の排気を排気還流弁２
を介して吸気系に還流する排気還流通路と、機関の安定
度を検出する手段８と、機関の運転条件と機関の安定度
とに基づいて排気還流弁２の開度を制御する排気還流制
御手段９とを備えると共に、機関の排気系に設けた酸素
センサ４の出力に応じて空燃比を目標空燃比にフィード
バック制御する空燃比制御手段５を備えた内燃機関にお
いて、排気のＮＯｘ濃度を検出する手段１５と、このＮ
Ｏｘ濃度を基に酸素センサ４の出力のシフト分を推定す
る推定手段１６と、この推定値にしたがって前記空燃比
のフィードバック制御値を補正する空燃比補正手段１７
とを設ける。
転条件を検出する手段１と、機関の排気を排気還流弁２
を介して吸気系に還流する排気還流通路と、機関の安定
度を検出する手段８と、機関の運転条件と機関の安定度
とに基づいて排気還流弁２の開度を制御する排気還流制
御手段９とを備えると共に、機関の排気系に設けた酸素
センサ４の出力に応じて空燃比を目標空燃比にフィード
バック制御する空燃比制御手段５を備えた内燃機関にお
いて、排気のＮＯｘ濃度を検出する手段１５と、このＮ
Ｏｘ濃度を基に酸素センサ４の出力のシフト分を推定す
る推定手段１６と、この推定値にしたがって前記空燃比
のフィードバック制御値を補正する空燃比補正手段１７
とを設ける。
【００１５】
【作用】第１の発明では、機関の運転条件に基づき排気
還流弁の開度が制御され、排気還流が行われてＮＯｘが
低減されるが、その排気還流によって排気中の酸素濃度
がどのぐらい増加するか、即ち排気還流の状態によって
酸素センサの出力のシフト分が推定され、その推定値に
したがって空燃比のフィードバック制御値が補正される
ので、空燃比が的確に制御される。
還流弁の開度が制御され、排気還流が行われてＮＯｘが
低減されるが、その排気還流によって排気中の酸素濃度
がどのぐらい増加するか、即ち排気還流の状態によって
酸素センサの出力のシフト分が推定され、その推定値に
したがって空燃比のフィードバック制御値が補正される
ので、空燃比が的確に制御される。
【００１６】第２の発明では、機関の運転条件と機関の
安定度とに基づき排気還流弁の開度が制御され、機関の
安定度を損なわない範囲で排気還流が可及的に行われる
場合に、排気還流の状態によって酸素センサの出力のシ
フト分が推定され、その推定値にしたがって空燃比のフ
ィードバック制御値が補正されるので、空燃比が的確に
制御される。
安定度とに基づき排気還流弁の開度が制御され、機関の
安定度を損なわない範囲で排気還流が可及的に行われる
場合に、排気還流の状態によって酸素センサの出力のシ
フト分が推定され、その推定値にしたがって空燃比のフ
ィードバック制御値が補正されるので、空燃比が的確に
制御される。
【００１７】第３の発明では、機関の運転条件に基づき
排気還流弁の開度が制御され、排気還流が行われる場合
に、排気のＮＯｘ濃度によって酸素センサの出力のシフ
ト分が推定され、その推定値にしたがって空燃比のフィ
ードバック制御値が補正されるので、空燃比が的確に制
御される。
排気還流弁の開度が制御され、排気還流が行われる場合
に、排気のＮＯｘ濃度によって酸素センサの出力のシフ
ト分が推定され、その推定値にしたがって空燃比のフィ
ードバック制御値が補正されるので、空燃比が的確に制
御される。
【００１８】第４の発明では、機関の運転条件と機関の
安定度とに基づき排気還流弁の開度が制御され、機関の
安定度を損なわない範囲で排気還流が可及的に行われる
場合に、排気のＮＯｘ濃度によって酸素センサの出力の
シフト分が推定され、その推定値にしたがって空燃比の
フィードバック制御値が補正されるので、空燃比が的確
に制御される。
安定度とに基づき排気還流弁の開度が制御され、機関の
安定度を損なわない範囲で排気還流が可及的に行われる
場合に、排気のＮＯｘ濃度によって酸素センサの出力の
シフト分が推定され、その推定値にしたがって空燃比の
フィードバック制御値が補正されるので、空燃比が的確
に制御される。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００２０】図５のように、２０はエンジン（本体）、
２１は吸気通路、２２はスロットル弁、２３は燃料噴射
弁、２４は排気通路、２５はＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを転換
処理する三元触媒である。
２１は吸気通路、２２はスロットル弁、２３は燃料噴射
弁、２４は排気通路、２５はＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘを転換
処理する三元触媒である。
【００２１】エンジン２０の直下流の排気通路２４を分
岐して排気還流通路２６が、スロットル弁２２下流の吸
気通路２１に接続され、排気還流通路２６の途中に排気
還流弁（ＥＧＲバルブ）２７が介装される。排気還流弁
２７には、デューティ制御等によって開度制御が可能な
電磁制御バルブ等が用いられる。
岐して排気還流通路２６が、スロットル弁２２下流の吸
気通路２１に接続され、排気還流通路２６の途中に排気
還流弁（ＥＧＲバルブ）２７が介装される。排気還流弁
２７には、デューティ制御等によって開度制御が可能な
電磁制御バルブ等が用いられる。
【００２２】３０はエンジンの吸入空気量を検出するエ
アフローセンサ、３１はエンジンの回転数を検出するク
ランク角センサ、３２はエンジンの冷却水温を検出する
水温センサ、３３は排気中の酸素濃度を検出する酸素セ
ンサ（三元触媒２５の上流の排気通路２４に設置）、３
４はエンジンの燃焼圧力を検出する燃焼圧センサで、こ
れらの検出信号はスロットル弁２２の開度を検出するス
ロットル開度センサ（図示しない）等からの検出信号と
ともに、コントロールユニット３５に送られる。
アフローセンサ、３１はエンジンの回転数を検出するク
ランク角センサ、３２はエンジンの冷却水温を検出する
水温センサ、３３は排気中の酸素濃度を検出する酸素セ
ンサ（三元触媒２５の上流の排気通路２４に設置）、３
４はエンジンの燃焼圧力を検出する燃焼圧センサで、こ
れらの検出信号はスロットル弁２２の開度を検出するス
ロットル開度センサ（図示しない）等からの検出信号と
ともに、コントロールユニット３５に送られる。
【００２３】コントロールユニット３５は、マイクロコ
ンピュータからなり、前記各検出信号に基づき、燃料噴
射弁２３の燃料噴射量制御つまり空燃比制御を行うと共
に、排気還流弁２７を介して排気還流制御を行う。
ンピュータからなり、前記各検出信号に基づき、燃料噴
射弁２３の燃料噴射量制御つまり空燃比制御を行うと共
に、排気還流弁２７を介して排気還流制御を行う。
【００２４】次に、コントロールユニット３５の制御内
容を説明する。
容を説明する。
【００２５】排気還流制御は、まずエンジンの回転数Ｎ
ｅと負荷（吸入空気量Ｑａ）に基づき、図６に示すＥＧ
Ｒマップから排気還流率（ＥＧＲ率）を読み込み、その
ＥＧＲ率に相当する開度に排気還流弁２７を制御する。
ｅと負荷（吸入空気量Ｑａ）に基づき、図６に示すＥＧ
Ｒマップから排気還流率（ＥＧＲ率）を読み込み、その
ＥＧＲ率に相当する開度に排気還流弁２７を制御する。
【００２６】次に、図７に示すようにステップ１〜５に
て燃焼圧からエンジンのＮ回転中の図示平均有効圧Ｐｉ
を求め、ステップ６にてそのＰｉの平均値ＳＰｉと標準
偏差σＰｉとから図示平均有効圧Ｐｉの変動率ＣＰｉを
算出する。
て燃焼圧からエンジンのＮ回転中の図示平均有効圧Ｐｉ
を求め、ステップ６にてそのＰｉの平均値ＳＰｉと標準
偏差σＰｉとから図示平均有効圧Ｐｉの変動率ＣＰｉを
算出する。
【００２７】この変動率ＣＰｉが目標変動率ＣｒＰｉ以
下のときは、ステップ７から８に進んで、次式（１）に
よりその差に応じてＥＧＲ率を増加するように、ＥＧＲ
率補正係数ＥＧＲＨＯＳ（ｉ）を設定する。
下のときは、ステップ７から８に進んで、次式（１）に
よりその差に応じてＥＧＲ率を増加するように、ＥＧＲ
率補正係数ＥＧＲＨＯＳ（ｉ）を設定する。
【００２８】 ＥＧＲＨＯＳ（ｉ）＝ＥＧＲＨＯＳ（ｉ−１） ＋ＫＥＧＲ（ＣＰｉ−ＣｒＰｉ） （１） この変動率ＣＰｉが目標変動率ＣｒＰｉより大きいとき
は、ステップ７から９に進んで、次式（２）によりその
差に応じてＥＧＲ率を減少するように、ＥＧＲ率補正係
数ＥＧＲＨＯＳ（ｉ）を設定する。
は、ステップ７から９に進んで、次式（２）によりその
差に応じてＥＧＲ率を減少するように、ＥＧＲ率補正係
数ＥＧＲＨＯＳ（ｉ）を設定する。
【００２９】 ＥＧＲＨＯＳ（ｉ）＝ＥＧＲＨＯＳ（ｉ−１） ＋ＫＥＧＲ（ＣｒＰｉ−ＣＰｉ） （２） ただし、ＫＥＧＲは定数である。
【００３０】これらのＥＧＲ率補正係数ＥＧＲＨＯＳ
（ｉ）を、ステップ１０で排気還流弁２７の基本開度Ｍ
ＡＰＥＧＲ（前図６のＥＧＲマップに基づく開度）に乗
算して目標開度ＲＥＧＲを決定し、排気還流弁２７の開
度がその目標開度ＲＥＧＲになるように制御する。
（ｉ）を、ステップ１０で排気還流弁２７の基本開度Ｍ
ＡＰＥＧＲ（前図６のＥＧＲマップに基づく開度）に乗
算して目標開度ＲＥＧＲを決定し、排気還流弁２７の開
度がその目標開度ＲＥＧＲになるように制御する。
【００３１】したがって、図８のようにエンジンの安定
度を維持しながら、十分高いＥＧＲ率の排気還流を行え
る。
度を維持しながら、十分高いＥＧＲ率の排気還流を行え
る。
【００３２】空燃比制御は、燃料噴射弁２３からの燃料
噴射量Ｔｅを、エンジンの吸入空気量Ｑａと回転数Ｎｅ
とから基本噴射量Ｔｐ（＝定数Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ）を設定
し、次式（３）のようにこの基本噴射量Ｔｐに各種補正
係数ＣＯ、酸素センサ３３の出力に基づく空燃比フィー
ドバック補正係数αを乗算して求める。
噴射量Ｔｅを、エンジンの吸入空気量Ｑａと回転数Ｎｅ
とから基本噴射量Ｔｐ（＝定数Ｋ×Ｑａ／Ｎｅ）を設定
し、次式（３）のようにこの基本噴射量Ｔｐに各種補正
係数ＣＯ、酸素センサ３３の出力に基づく空燃比フィー
ドバック補正係数αを乗算して求める。
【００３３】 Ｔｅ＝Ｔｐ×ＣＯ×α ‥‥（３） 図９は排気還流に対する空燃比の補正量の演算フロー
を、図１０は空燃比フィードバック補正係数αの演算フ
ローを示す。
を、図１０は空燃比フィードバック補正係数αの演算フ
ローを示す。
【００３４】図９のように、ステップ２１では排気還流
弁２７の開度を読み込む。この際、図７の開度制御の場
合は、その目標開度ＲＥＧＲを読み込む。図７の制御を
行わない場合は、図６のＥＧＲマップに基づく開度を読
み込む。
弁２７の開度を読み込む。この際、図７の開度制御の場
合は、その目標開度ＲＥＧＲを読み込む。図７の制御を
行わない場合は、図６のＥＧＲマップに基づく開度を読
み込む。
【００３５】ステップ２２では、排気還流弁２７の開度
を基に、図１１に示すテーブルから基本ＥＧＲ流量ＴＥ
ＧＲを求める。
を基に、図１１に示すテーブルから基本ＥＧＲ流量ＴＥ
ＧＲを求める。
【００３６】ステップ２３では、エンジンの回転数Ｎｅ
と基本噴射量Ｔｐを読み込む。
と基本噴射量Ｔｐを読み込む。
【００３７】ステップ２４では、エンジンの回転数Ｎｅ
と基本噴射量Ｔｐに基づき、図１２に示す補正マップか
らＥＧＲ率補正値ＭＥＧＲを求める。
と基本噴射量Ｔｐに基づき、図１２に示す補正マップか
らＥＧＲ率補正値ＭＥＧＲを求める。
【００３８】ステップ２５では、基本ＥＧＲ流量ＴＥＧ
ＲにＥＧＲ率補正値ＭＥＧＲを乗算してＥＧＲ率を求
め、このＥＧＲ率とエンジンの回転数Ｎｅと基本噴射量
Ｔｐとから酸素センサ３３の出力のシフト率つまりλシ
フト率ＫＳＩＦを求める。
ＲにＥＧＲ率補正値ＭＥＧＲを乗算してＥＧＲ率を求
め、このＥＧＲ率とエンジンの回転数Ｎｅと基本噴射量
Ｔｐとから酸素センサ３３の出力のシフト率つまりλシ
フト率ＫＳＩＦを求める。
【００３９】この場合、図１３のように所定のＥＧＲ率
毎にλシフト率マップ（１〜ｎ）を設け、マップから補
間計算してλシフト率ＫＳＩＦを求める。
毎にλシフト率マップ（１〜ｎ）を設け、マップから補
間計算してλシフト率ＫＳＩＦを求める。
【００４０】λシフト率ＫＳＩＦが求まると、ステップ
２６にて、基本ＥＧＲ流量ＴＥＧＲとＥＧＲ率補正値Ｍ
ＥＧＲとλシフト率ＫＳＩＦから、次式（４）により空
燃比の補正量ＰＨＯＳＥＧＲを算出する。
２６にて、基本ＥＧＲ流量ＴＥＧＲとＥＧＲ率補正値Ｍ
ＥＧＲとλシフト率ＫＳＩＦから、次式（４）により空
燃比の補正量ＰＨＯＳＥＧＲを算出する。
【００４１】 ＰＨＯＳＥＧＲ＝ＴＥＧＲ×ＭＥＧＲ×ＫＳＩＦ ‥‥（４） 空燃比フィードバック補正係数αは、図１０のように、
酸素センサ３３の出力がリーンからリッチに変わると、
前回の補正係数αOLDから基本の比例分ＰR0より前記補
正量ＰＨＯＳＥＧＲを減じたものを減算し、フラグＡＦ
＝１（リッチ）をセットし、この後酸素センサ３３の出
力がリーンに変わるまで、所定積分分ＩRを減算してい
く（ステップ３１〜３５）。
酸素センサ３３の出力がリーンからリッチに変わると、
前回の補正係数αOLDから基本の比例分ＰR0より前記補
正量ＰＨＯＳＥＧＲを減じたものを減算し、フラグＡＦ
＝１（リッチ）をセットし、この後酸素センサ３３の出
力がリーンに変わるまで、所定積分分ＩRを減算してい
く（ステップ３１〜３５）。
【００４２】一方、酸素センサ３３の出力がリッチから
リーンに変わると、前回の補正係数αOLDに基本の比例
分ＰL0に前記補正量ＰＨＯＳＥＧＲを加えたものを加算
し、フラグＡＦ＝０（リーン）をセットし、この後酸素
センサ３３の出力がリッチに変わるまで、所定積分分Ｉ
Lを加算していく（ステップ３６〜３９）。
リーンに変わると、前回の補正係数αOLDに基本の比例
分ＰL0に前記補正量ＰＨＯＳＥＧＲを加えたものを加算
し、フラグＡＦ＝０（リーン）をセットし、この後酸素
センサ３３の出力がリッチに変わるまで、所定積分分Ｉ
Lを加算していく（ステップ３６〜３９）。
【００４３】即ち、補正量ＰＨＯＳＥＧＲ分、空燃比フ
ィードバック制御の比例分ＰR，ＰLに補正を加えて燃料
噴射量Ｔｅを決定し、その噴射パルス信号を燃料噴射弁
２３に出力することで空燃比を制御する。
ィードバック制御の比例分ＰR，ＰLに補正を加えて燃料
噴射量Ｔｅを決定し、その噴射パルス信号を燃料噴射弁
２３に出力することで空燃比を制御する。
【００４４】このような構成のため、排気還流によって
ＮＯｘが低減されると、排気中の酸素濃度が増えて、酸
素センサ３３の出力がリーン側にシフトするようになる
が、この酸素センサ３３の出力のシフト率ＫＳＩＦは、
ＥＧＲ率とエンジンの運転条件とに基づく排気還流状態
から推定され、そのシフト率ＫＳＩＦを基に算出した補
正量ＰＨＯＳＥＧＲによって空燃比フィードバック制御
が補正される。
ＮＯｘが低減されると、排気中の酸素濃度が増えて、酸
素センサ３３の出力がリーン側にシフトするようになる
が、この酸素センサ３３の出力のシフト率ＫＳＩＦは、
ＥＧＲ率とエンジンの運転条件とに基づく排気還流状態
から推定され、そのシフト率ＫＳＩＦを基に算出した補
正量ＰＨＯＳＥＧＲによって空燃比フィードバック制御
が補正される。
【００４５】即ち、空燃比フィードバック制御のリッチ
側の比例分ＰRが減少補正され、リーン側の比例分ＰLが
増加補正される。これにより、酸素センサ３３の出力の
シフト分、空燃比がリッチ側に制御されることがなく、
その分相対的にリーン側に制御され、要求の目標空燃比
に制御される。
側の比例分ＰRが減少補正され、リーン側の比例分ＰLが
増加補正される。これにより、酸素センサ３３の出力の
シフト分、空燃比がリッチ側に制御されることがなく、
その分相対的にリーン側に制御され、要求の目標空燃比
に制御される。
【００４６】この場合、ＥＧＲ率とエンジンの運転条件
とに基づく排気還流状態から、酸素センサ３３の出力の
シフトを推定して、補正を行うため、空燃比が三元触媒
２５の所定のウィンドウ内（図１６参照）に的確に制御
される。また、特にエンジンの安定度を損なわない範囲
でＥＧＲ率を高めるように、排気還流弁２７の開度制御
が行われるものの場合も、同様に空燃比が三元触媒２５
の所定のウィンドウ内に的確に制御される。
とに基づく排気還流状態から、酸素センサ３３の出力の
シフトを推定して、補正を行うため、空燃比が三元触媒
２５の所定のウィンドウ内（図１６参照）に的確に制御
される。また、特にエンジンの安定度を損なわない範囲
でＥＧＲ率を高めるように、排気還流弁２７の開度制御
が行われるものの場合も、同様に空燃比が三元触媒２５
の所定のウィンドウ内に的確に制御される。
【００４７】したがって、ＮＯｘが十分に低減されると
共に、三元触媒２５の高い転換効率が維持され、ＣＯ，
ＨＣも十分に低減される。
共に、三元触媒２５の高い転換効率が維持され、ＣＯ，
ＨＣも十分に低減される。
【００４８】図１４は本発明の他の実施例を示すもの
で、排気中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘ濃度センサ４
０を設けて（前図５に示すように三元触媒２５の上流の
排気通路２４に設置する）、そのＮＯｘ濃度に応じて空
燃比フィードバック制御を補正するようにしたものであ
る。
で、排気中のＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘ濃度センサ４
０を設けて（前図５に示すように三元触媒２５の上流の
排気通路２４に設置する）、そのＮＯｘ濃度に応じて空
燃比フィードバック制御を補正するようにしたものであ
る。
【００４９】図１４のように、ステップ４１ではＮＯｘ
濃度センサ４０の信号から排気のＮＯｘ濃度ＭＥＮＯｘ
を読み込む。
濃度センサ４０の信号から排気のＮＯｘ濃度ＭＥＮＯｘ
を読み込む。
【００５０】ステップ４２では、エンジン回転数Ｎｅと
負荷（吸入空気量Ｑａ）に基づく基本のＥＧＲ率でのＮ
Ｏｘ濃度ＢＮＯｘを所定のＮＯｘ濃度マップから読み込
む。
負荷（吸入空気量Ｑａ）に基づく基本のＥＧＲ率でのＮ
Ｏｘ濃度ＢＮＯｘを所定のＮＯｘ濃度マップから読み込
む。
【００５１】次に、ステップ４３では、エンジン回転数
Ｎｅと基本噴射量Ｔｐに基づき、図１５に示すマップか
ら補正係数ＫＮを求め、この補正係数ＫＮとＮＯｘ濃度
ＭＥＮＯｘとＮＯｘ濃度ＢＮＯｘから、次式（５）によ
り空燃比の補正量ＰＨＯＳＥＧＲを算出する。
Ｎｅと基本噴射量Ｔｐに基づき、図１５に示すマップか
ら補正係数ＫＮを求め、この補正係数ＫＮとＮＯｘ濃度
ＭＥＮＯｘとＮＯｘ濃度ＢＮＯｘから、次式（５）によ
り空燃比の補正量ＰＨＯＳＥＧＲを算出する。
【００５２】 ＰＨＯＳＥＧＲ＝ＫＮ×（ＭＥＮＯｘ−ＢＮＯｘ） ‥‥（５） この補正量ＰＨＯＳＥＧＲ分、前図１０の空燃比フィー
ドバック制御の比例分ＰR，ＰLに補正を加えて燃料噴射
量Ｔｅを決定し、その噴射パルス信号を燃料噴射弁２３
に出力することで空燃比を制御する。
ドバック制御の比例分ＰR，ＰLに補正を加えて燃料噴射
量Ｔｅを決定し、その噴射パルス信号を燃料噴射弁２３
に出力することで空燃比を制御する。
【００５３】これは、エンジンの安定度を損なわない範
囲でＥＧＲ率を高めるように、排気還流弁２７の開度制
御を行う場合に、基本ＥＧＲ率でのＮＯｘ濃度ＢＮＯｘ
と実際のＮＯｘ濃度ＭＥＮＯｘとの差から酸素センサ３
３の出力のシフト分を求め、そのシフト分から補正量Ｐ
ＨＯＳＥＧＲを決定している。
囲でＥＧＲ率を高めるように、排気還流弁２７の開度制
御を行う場合に、基本ＥＧＲ率でのＮＯｘ濃度ＢＮＯｘ
と実際のＮＯｘ濃度ＭＥＮＯｘとの差から酸素センサ３
３の出力のシフト分を求め、そのシフト分から補正量Ｐ
ＨＯＳＥＧＲを決定している。
【００５４】このように、実際のＮＯｘ濃度に応じて補
正を行えば、空燃比をより適正に制御できる。
正を行えば、空燃比をより適正に制御できる。
【００５５】なお、ＮＯｘ濃度センサ４０によるＮＯｘ
濃度とＥＧＲ率＝０でのＮＯｘ濃度との差に応じて、酸
素センサ３３の出力のシフト分を求め、空燃比フィード
バック制御の補正を行うこともできる。
濃度とＥＧＲ率＝０でのＮＯｘ濃度との差に応じて、酸
素センサ３３の出力のシフト分を求め、空燃比フィード
バック制御の補正を行うこともできる。
【００５６】
【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、機関
の運転条件を検出する手段と、機関の排気を排気還流弁
を介して吸気系に還流する排気還流通路と、機関の運転
条件に基づいて排気還流弁の開度を制御する排気還流制
御手段とを備えると共に、機関の排気系に設けた酸素セ
ンサの出力に応じて空燃比を目標空燃比にフィードバッ
ク制御する空燃比制御手段を備えた内燃機関において、
排気還流状態から酸素センサの出力のシフト分を推定す
る推定手段と、この推定値にしたがって前記空燃比のフ
ィードバック制御値を補正する空燃比補正手段とを設け
たので、空燃比を目標空燃比に的確に制御でき、触媒の
転換効率が向上する。
の運転条件を検出する手段と、機関の排気を排気還流弁
を介して吸気系に還流する排気還流通路と、機関の運転
条件に基づいて排気還流弁の開度を制御する排気還流制
御手段とを備えると共に、機関の排気系に設けた酸素セ
ンサの出力に応じて空燃比を目標空燃比にフィードバッ
ク制御する空燃比制御手段を備えた内燃機関において、
排気還流状態から酸素センサの出力のシフト分を推定す
る推定手段と、この推定値にしたがって前記空燃比のフ
ィードバック制御値を補正する空燃比補正手段とを設け
たので、空燃比を目標空燃比に的確に制御でき、触媒の
転換効率が向上する。
【００５７】第２の発明によれば、機関の運転条件と機
関の安定度とに基づき排気還流弁の開度が制御され、機
関の安定度を損なわない範囲で排気還流が可及的に行わ
れる場合に、空燃比を目標空燃比に的確に制御でき、触
媒の転換効率が向上する。
関の安定度とに基づき排気還流弁の開度が制御され、機
関の安定度を損なわない範囲で排気還流が可及的に行わ
れる場合に、空燃比を目標空燃比に的確に制御でき、触
媒の転換効率が向上する。
【００５８】第３の発明によれば、排気のＮＯｘ濃度に
応じて空燃比のフィードバック制御値を補正するので、
空燃比を目標空燃比に一層的確に制御でき、触媒の十分
な転換効率を維持できる。
応じて空燃比のフィードバック制御値を補正するので、
空燃比を目標空燃比に一層的確に制御でき、触媒の十分
な転換効率を維持できる。
【００５９】第４の発明によれば、機関の運転条件と機
関の安定度とに基づき排気還流弁の開度が制御され、機
関の安定度を損なわない範囲で排気還流が可及的に行わ
れる場合に、空燃比を目標空燃比に一層的確に制御で
き、触媒の十分な転換効率を維持できる。
関の安定度とに基づき排気還流弁の開度が制御され、機
関の安定度を損なわない範囲で排気還流が可及的に行わ
れる場合に、空燃比を目標空燃比に一層的確に制御で
き、触媒の十分な転換効率を維持できる。
【図１】本発明の構成図である。
【図２】本発明の構成図である。
【図３】本発明の構成図である。
【図４】本発明の構成図である。
【図５】実施例の構成図である。
【図６】ＥＧＲマップの特性図である。
【図７】機関の安定度に基づく排気還流制御のフローチ
ャートである。
ャートである。
【図８】機関の安定限度とＥＧＲ率との関係を示す特性
図である。
図である。
【図９】空燃比の補正量演算のフローチャートである。
【図１０】フィードバック補正係数演算のフローチャー
トである。
トである。
【図１１】基本ＥＧＲ流量の特性図である。
【図１２】ＥＧＲ率補正マップの特性図である。
【図１３】λシフト率マップの特性図である。
【図１４】他の実施例の空燃比の補正量演算のフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１５】補正係数マップの特性図である。
【図１６】三元触媒の転換率を示す特性図である。
【図１７】酸素センサの出力特性図である。
【図１８】空燃比フィードバック制御のタイミングチャ
ートである。
ートである。
【符号の説明】 ２１ 吸気通路 ２２ スロットル弁 ２３ 燃料噴射弁 ２４ 排気通路 ２５ 三元触媒 ２６ 排気還流通路 ２７ 排気還流弁 ３０ エアフローセンサ ３１ クランク角センサ ３２ 水温センサ ３３ 酸素センサ ３４ 燃焼圧センサ ３５ コントロールユニット ４０ ＮＯｘ濃度センサ
Claims (4)
- 【請求項１】 機関の運転条件を検出する手段と、機関
の排気を排気還流弁を介して吸気系に還流する排気還流
通路と、機関の運転条件に基づいて排気還流弁の開度を
制御する排気還流制御手段とを備えると共に、機関の排
気系に設けた酸素センサの出力に応じて空燃比を目標空
燃比にフィードバック制御する空燃比制御手段を備えた
内燃機関において、排気還流状態から酸素センサの出力
のシフト分を推定する推定手段と、この推定値にしたが
って前記空燃比のフィードバック制御値を補正する空燃
比補正手段とを設けたことを特徴とする内燃機関の空燃
比制御装置。 - 【請求項２】 機関の運転条件を検出する手段と、機関
の排気を排気還流弁を介して吸気系に還流する排気還流
通路と、機関の安定度を検出する手段と、機関の運転条
件と機関の安定度とに基づいて排気還流弁の開度を制御
する排気還流制御手段とを備えると共に、機関の排気系
に設けた酸素センサの出力に応じて空燃比を目標空燃比
にフィードバック制御する空燃比制御手段を備えた内燃
機関において、排気還流状態から酸素センサの出力のシ
フト分を推定する推定手段と、この推定値にしたがって
前記空燃比のフィードバック制御値を補正する空燃比補
正手段とを設けたことを特徴とする内燃機関の空燃比制
御装置。 - 【請求項３】 機関の運転条件を検出する手段と、機関
の排気を排気還流弁を介して吸気系に還流する排気還流
通路と、機関の運転条件に基づいて排気還流弁の開度を
制御する排気還流制御手段とを備えると共に、機関の排
気系に設けた酸素センサの出力に応じて空燃比を目標空
燃比にフィードバック制御する空燃比制御手段を備えた
内燃機関において、排気のＮＯｘ濃度を検出する手段
と、このＮＯｘ濃度を基に酸素センサの出力のシフト分
を推定する推定手段と、この推定値にしたがって前記空
燃比のフィードバック制御値を補正する空燃比補正手段
とを設けたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装
置。 - 【請求項４】 機関の運転条件を検出する手段と、機関
の排気を排気還流弁を介して吸気系に還流する排気還流
通路と、機関の安定度を検出する手段と、機関の運転条
件と機関の安定度とに基づいて排気還流弁の開度を制御
する排気還流制御手段とを備えると共に、機関の排気系
に設けた酸素センサの出力に応じて空燃比を目標空燃比
にフィードバック制御する空燃比制御手段を備えた内燃
機関において、排気のＮＯｘ濃度を検出する手段と、こ
のＮＯｘ濃度を基に酸素センサの出力のシフト分を推定
する推定手段と、この推定値にしたがって前記空燃比の
フィードバック制御値を補正する空燃比補正手段とを設
けたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20227094A JP3531221B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20227094A JP3531221B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0868353A true JPH0868353A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3531221B2 JP3531221B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=16454764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20227094A Expired - Fee Related JP3531221B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3531221B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017031874A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関のｅｇｒ制御システム、内燃機関、及び内燃機関のｅｇｒ制御方法 |
| WO2023202253A1 (zh) * | 2022-04-19 | 2023-10-26 | 潍柴动力股份有限公司 | 大功率气体机空燃比的标定方法及标定系统 |
-
1994
- 1994-08-26 JP JP20227094A patent/JP3531221B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017031874A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | いすゞ自動車株式会社 | 内燃機関のｅｇｒ制御システム、内燃機関、及び内燃機関のｅｇｒ制御方法 |
| WO2023202253A1 (zh) * | 2022-04-19 | 2023-10-26 | 潍柴动力股份有限公司 | 大功率气体机空燃比的标定方法及标定系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3531221B2 (ja) | 2004-05-24 |
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