JPH0893522A - 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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- JPH0893522A JPH0893522A JP6224429A JP22442994A JPH0893522A JP H0893522 A JPH0893522 A JP H0893522A JP 6224429 A JP6224429 A JP 6224429A JP 22442994 A JP22442994 A JP 22442994A JP H0893522 A JPH0893522 A JP H0893522A
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- air
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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
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】触媒の活性状態と連動させて希薄空燃比と理論
空燃比との間で切り換え制御することにより、排気エミ
ッションを低減させる。 【構成】排気温度Ｔを所定値Ｔｋと比較し（Ｓ１６）、
Ｔ≦Ｔｋであれば、触媒が活性化されていないと判断さ
れるので、フィードバック補正係数αを１００％にセッ
トした後（Ｓ１７）、リーン補正係数ＦＬＥＡＮをセッ
トし（Ｓ１８）、希薄空燃比制御を行なう。また、Ｔ＞
Ｔｋであれば、触媒が活性化されていると判断されるの
で、リーン補正係数ＦＬＥＡＮを０にセットした後（Ｓ
１９）、λコントロール（理論空燃比制御）を開始する
（Ｓ２０）。
空燃比との間で切り換え制御することにより、排気エミ
ッションを低減させる。 【構成】排気温度Ｔを所定値Ｔｋと比較し（Ｓ１６）、
Ｔ≦Ｔｋであれば、触媒が活性化されていないと判断さ
れるので、フィードバック補正係数αを１００％にセッ
トした後（Ｓ１７）、リーン補正係数ＦＬＥＡＮをセッ
トし（Ｓ１８）、希薄空燃比制御を行なう。また、Ｔ＞
Ｔｋであれば、触媒が活性化されていると判断されるの
で、リーン補正係数ＦＬＥＡＮを０にセットした後（Ｓ
１９）、λコントロール（理論空燃比制御）を開始する
（Ｓ２０）。
Description
【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、特に希薄空燃比近傍と理論空燃比近傍との間
で切り換え制御する場合における空燃比制御装置の改良
に関する。
置に関し、特に希薄空燃比近傍と理論空燃比近傍との間
で切り換え制御する場合における空燃比制御装置の改良
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、燃費の向上を目的として、理論空
燃比（14.7）よりも極めて高い希薄空燃比〔リーン空燃
比（例えば20〜25）〕で燃焼を行わせるようにしたリー
ン燃焼機関が提案されている。かかるリーン燃焼機関で
は、例えば低回転・低負荷時で運転しているときに前記
希薄空燃比で燃焼させることで燃費の向上を図り、負荷
の増大に伴って希薄空燃比から理論空燃比へ戻すように
している。
燃比（14.7）よりも極めて高い希薄空燃比〔リーン空燃
比（例えば20〜25）〕で燃焼を行わせるようにしたリー
ン燃焼機関が提案されている。かかるリーン燃焼機関で
は、例えば低回転・低負荷時で運転しているときに前記
希薄空燃比で燃焼させることで燃費の向上を図り、負荷
の増大に伴って希薄空燃比から理論空燃比へ戻すように
している。
【０００３】このように、空燃比を目標空燃比（理論空
燃比）付近に戻して制御するように行なわれるのは、触
媒の活性状態では排気系に介装され、排気中のＣＯ，Ｈ
Ｃを酸化すると共に、ＮＯx を還元して浄化する排気浄
化触媒（三元触媒）の転化効率（浄化効率）が理論空燃
比燃焼時の排気状態で有効に機能するように設定されて
いるためである。
燃比）付近に戻して制御するように行なわれるのは、触
媒の活性状態では排気系に介装され、排気中のＣＯ，Ｈ
Ｃを酸化すると共に、ＮＯx を還元して浄化する排気浄
化触媒（三元触媒）の転化効率（浄化効率）が理論空燃
比燃焼時の排気状態で有効に機能するように設定されて
いるためである。
【０００４】ところで、かかる希薄空燃比と理論空燃比
との間で切り換え制御する場合において、機関温度を代
表する冷却水温が一定水温条件までは希薄空燃比制御を
行い、一定水温条件を超えると徐々に理論空燃比制御に
移行するようにしたものが提案されている（特開昭６２
−１７３４１号公報等参照）。
との間で切り換え制御する場合において、機関温度を代
表する冷却水温が一定水温条件までは希薄空燃比制御を
行い、一定水温条件を超えると徐々に理論空燃比制御に
移行するようにしたものが提案されている（特開昭６２
−１７３４１号公報等参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる冷却水
温により希薄空燃比と理論空燃比との間で切り換え制御
するものでは以下のような問題点がある。即ち、図８に
示すように、冷機始動時の冷却水温上昇の変化と排気温
度上昇の変化とは、その傾きが異なるため、例えば、外
気温２５°Ｃの冷機時始動に設定した仕様で、実際には
外気温が変化して１０°Ｃの冷機始動を行なうと排気温
度が触媒活性温度を超えて触媒が活性しているにもかか
わらず、冷却水温は切換え温度に達していないので、希
薄空燃比制御を続けることになり理論空燃比にした場合
に比し転化効率（浄化効率）が低下し、全体として排気
エミッションが悪化することになる。
温により希薄空燃比と理論空燃比との間で切り換え制御
するものでは以下のような問題点がある。即ち、図８に
示すように、冷機始動時の冷却水温上昇の変化と排気温
度上昇の変化とは、その傾きが異なるため、例えば、外
気温２５°Ｃの冷機時始動に設定した仕様で、実際には
外気温が変化して１０°Ｃの冷機始動を行なうと排気温
度が触媒活性温度を超えて触媒が活性しているにもかか
わらず、冷却水温は切換え温度に達していないので、希
薄空燃比制御を続けることになり理論空燃比にした場合
に比し転化効率（浄化効率）が低下し、全体として排気
エミッションが悪化することになる。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、触媒の活性状態と連動させて希薄空燃比
と理論空燃比との間で切り換え制御することにより、排
気エミッションを低減させた内燃機関の空燃比制御装置
を提供することを目的とする。
たものであり、触媒の活性状態と連動させて希薄空燃比
と理論空燃比との間で切り換え制御することにより、排
気エミッションを低減させた内燃機関の空燃比制御装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明にかか
る内燃機関の空燃比制御装置は、図１に示すように、機
関の排気通路に排気を浄化する排気浄化触媒を有し、希
薄空燃比運転を許可する条件を検出する希薄空燃比運転
許可条件検出手段と、該希薄空燃比運転許可条件が検出
されたときに、機関吸入混合気の空燃比を目標希薄空燃
比となるように制御する希薄空燃比制御手段と、機関吸
入混合気の空燃比を理論空燃比近傍に制御する理論空燃
比制御手段と、を備えた内燃機関の空燃比制御装置にお
いて、前記排気浄化触媒の活性状態を検出する触媒活性
状態検出手段と、該排気浄化触媒が活性化されていると
検出されたときに前記希薄空燃比制御から理論空燃比制
御へ切り換える空燃比制御切換手段と、を含んで構成さ
れる。
る内燃機関の空燃比制御装置は、図１に示すように、機
関の排気通路に排気を浄化する排気浄化触媒を有し、希
薄空燃比運転を許可する条件を検出する希薄空燃比運転
許可条件検出手段と、該希薄空燃比運転許可条件が検出
されたときに、機関吸入混合気の空燃比を目標希薄空燃
比となるように制御する希薄空燃比制御手段と、機関吸
入混合気の空燃比を理論空燃比近傍に制御する理論空燃
比制御手段と、を備えた内燃機関の空燃比制御装置にお
いて、前記排気浄化触媒の活性状態を検出する触媒活性
状態検出手段と、該排気浄化触媒が活性化されていると
検出されたときに前記希薄空燃比制御から理論空燃比制
御へ切り換える空燃比制御切換手段と、を含んで構成さ
れる。
【０００８】また、機関の運転状態を検出する運転状態
検出手段を有し、前記希薄空燃比運転許可条件検出手段
は、運転状態検出手段により検出された機関の冷機時に
希薄空燃比運転の許可条件を検出するものとすることが
できる。また、前記排気浄化触媒の上流或いは下流に設
けられ排気温度を検出する排気温度検出手段を有し、前
記触媒活性状態検出手段は、排気温度が所定値を超えた
ときに排気浄化触媒が活性化されていると検出するもの
とすることができる。
検出手段を有し、前記希薄空燃比運転許可条件検出手段
は、運転状態検出手段により検出された機関の冷機時に
希薄空燃比運転の許可条件を検出するものとすることが
できる。また、前記排気浄化触媒の上流或いは下流に設
けられ排気温度を検出する排気温度検出手段を有し、前
記触媒活性状態検出手段は、排気温度が所定値を超えた
ときに排気浄化触媒が活性化されていると検出するもの
とすることができる。
【０００９】また、機関吸入混合気の空燃比を検出する
空燃比検出手段と、該検出された空燃比に基づき空燃比
検出手段の活性状態を判定する活性状態判定手段と、を
有し、前記触媒活性状態検出手段は、空燃比検出手段の
活性状態を検出し、該空燃比検出手段が活性化されてい
ると検出されたときに触媒が活性化されていると検出す
るものとすることができる。
空燃比検出手段と、該検出された空燃比に基づき空燃比
検出手段の活性状態を判定する活性状態判定手段と、を
有し、前記触媒活性状態検出手段は、空燃比検出手段の
活性状態を検出し、該空燃比検出手段が活性化されてい
ると検出されたときに触媒が活性化されていると検出す
るものとすることができる。
【００１０】
【作用】かかる構成によると、例えば、希薄空燃比運転
許可条件検出手段が、運転状態検出手段により検出され
た機関の冷機時に希薄空燃比運転の許可条件を検出する
と、希薄空燃比制御手段が機関吸入混合気の空燃比を目
標希薄空燃比となるように制御しているが、触媒活性状
態検出手段が、例えば、排気温度が所定値を超えた場合
や空燃比検出手段が活性化した場合に排気浄化触媒の活
性状態を検出すると、空燃比制御切換手段が希薄空燃比
制御から理論空燃比制御へ切り換えるように制御する。
許可条件検出手段が、運転状態検出手段により検出され
た機関の冷機時に希薄空燃比運転の許可条件を検出する
と、希薄空燃比制御手段が機関吸入混合気の空燃比を目
標希薄空燃比となるように制御しているが、触媒活性状
態検出手段が、例えば、排気温度が所定値を超えた場合
や空燃比検出手段が活性化した場合に排気浄化触媒の活
性状態を検出すると、空燃比制御切換手段が希薄空燃比
制御から理論空燃比制御へ切り換えるように制御する。
【００１１】これによると、触媒の活性状態と密接な関
係を有する排気温度や空燃比検出手段の活性状態に基づ
き希薄空燃比制御と理論空燃比制御との間での切り換え
を行うことにより、触媒が活性化するまでは希薄空燃比
に制御してＮＯｘの低減と共に昇温により触媒の活性化
を促進し、触媒が活性化すると転化効率（浄化効率）が
有効に機能する理論空燃比に制御して全体として排気エ
ミッションを低減することができる。また、外気温度が
変化した場合においても対応できる。
係を有する排気温度や空燃比検出手段の活性状態に基づ
き希薄空燃比制御と理論空燃比制御との間での切り換え
を行うことにより、触媒が活性化するまでは希薄空燃比
に制御してＮＯｘの低減と共に昇温により触媒の活性化
を促進し、触媒が活性化すると転化効率（浄化効率）が
有効に機能する理論空燃比に制御して全体として排気エ
ミッションを低減することができる。また、外気温度が
変化した場合においても対応できる。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図２において、４気筒内燃機関１にはエアクリー
ナ２から吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホ
ールド５を介して空気が吸入される。また、吸気マニホ
ールド５の各ブランチ部には、各気筒別に燃料噴射弁６
が設けられている。この燃料噴射弁６は、ソレノイドに
通電されて開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料
噴射弁であって、後述するコントロールユニット12から
の駆動パルス信号により通電制御されて開弁し、図示し
ない燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータ
により所定の圧力に調整された燃料を、機関１に間欠的
に噴射供給する。
を示す図２において、４気筒内燃機関１にはエアクリー
ナ２から吸気ダクト３，スロットル弁４及び吸気マニホ
ールド５を介して空気が吸入される。また、吸気マニホ
ールド５の各ブランチ部には、各気筒別に燃料噴射弁６
が設けられている。この燃料噴射弁６は、ソレノイドに
通電されて開弁し、通電停止されて閉弁する電磁式燃料
噴射弁であって、後述するコントロールユニット12から
の駆動パルス信号により通電制御されて開弁し、図示し
ない燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータ
により所定の圧力に調整された燃料を、機関１に間欠的
に噴射供給する。
【００１３】機関１の各燃焼室には点火栓７が設けられ
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，排気浄化触媒としての三元触媒10を介して排
気が大気中に排出される。ここで、三元触媒10は排気中
のＣＯ，ＨＣの酸化とＮＯｘの還元を行って排気を浄化
しているものである。
ていて、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。そして、機関１からは、排気マニホールド８，排気
ダクト９，排気浄化触媒としての三元触媒10を介して排
気が大気中に排出される。ここで、三元触媒10は排気中
のＣＯ，ＨＣの酸化とＮＯｘの還元を行って排気を浄化
しているものである。
【００１４】コントロールユニット12は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等
を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種
のセンサからの入力信号を受け、後述の如く演算処理し
て、燃料噴射弁６の作動を制御する。前記各種のセンサ
としては、吸気ダクト３中にエアフローメータ13が設け
られていて、機関１の吸入空気流量Ｑに応じた信号を出
力する。
Ｍ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェイス等
を含んで構成されるマイクロコンピュータを備え、各種
のセンサからの入力信号を受け、後述の如く演算処理し
て、燃料噴射弁６の作動を制御する。前記各種のセンサ
としては、吸気ダクト３中にエアフローメータ13が設け
られていて、機関１の吸入空気流量Ｑに応じた信号を出
力する。
【００１５】また、クランク角センサ14が設けられてい
て、基準角度位置毎（本実施例ではＴＤＣ毎）の基準角
度信号ＲＥＦと、１°又は２°毎の単位角度信号ＰＯＳ
とを出力する。ここで、前記基準角度信号ＲＥＦの周期
（ＴＤＣ周期）、或いは、所定時間内における前記単位
角度信号ＰＯＳの発生数を計測することにより、機関回
転速度Ｎｅを算出できる。
て、基準角度位置毎（本実施例ではＴＤＣ毎）の基準角
度信号ＲＥＦと、１°又は２°毎の単位角度信号ＰＯＳ
とを出力する。ここで、前記基準角度信号ＲＥＦの周期
（ＴＤＣ周期）、或いは、所定時間内における前記単位
角度信号ＰＯＳの発生数を計測することにより、機関回
転速度Ｎｅを算出できる。
【００１６】また、機関１のウォータジャケットの冷却
水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられ、機関１
の排気マニホールド８には、排気温度を検出する排気温
度センサ16が装着されている。ここにおいて、コントロ
ールユニット12に内蔵されたマイクロコンピュータのＣ
ＰＵは、図３のフローチャートに示すＲＯＭ上のプログ
ラムに従って演算処理を行い、機関１への燃料噴射を制
御する。
水温度Ｔｗを検出する水温センサ15が設けられ、機関１
の排気マニホールド８には、排気温度を検出する排気温
度センサ16が装着されている。ここにおいて、コントロ
ールユニット12に内蔵されたマイクロコンピュータのＣ
ＰＵは、図３のフローチャートに示すＲＯＭ上のプログ
ラムに従って演算処理を行い、機関１への燃料噴射を制
御する。
【００１７】尚、本実施例において、希薄空燃比制御手
段、理論空燃比制御手段、空燃比制御切換手段としての
機能は、前記図３及び図４のフローチャートに示すよう
にコントロールユニット12がソフトウェア的に備えてい
る。次に、コントロールユニット１２による空燃比制御
ルーチンを図３及び図４のフローチャートに従って説明
する。図３は、燃料噴射量演算ルーチンを示し、このル
ーチンは、所定周期（例えば１０ｍｓ）毎に行われる。
段、理論空燃比制御手段、空燃比制御切換手段としての
機能は、前記図３及び図４のフローチャートに示すよう
にコントロールユニット12がソフトウェア的に備えてい
る。次に、コントロールユニット１２による空燃比制御
ルーチンを図３及び図４のフローチャートに従って説明
する。図３は、燃料噴射量演算ルーチンを示し、このル
ーチンは、所定周期（例えば１０ｍｓ）毎に行われる。
【００１８】先ず、ステップ１（以下「Ｓ１」とい
う。）では、エアフロメータ１３により検出される機関
の吸入空気流量Ｑと、クランク角センサ１４からの信号
に基づいて算出された機関回転速度Ｎとに基づき、単位
回転当たりの吸入空気量に相当する基本燃料供給量Ｔp
を次式によって演算する。 Ｔp ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ （Ｋは、定数） そして、Ｓ２では、水温センサ１５によって検出された
冷却水温度Ｔｗ等に基づいて各種補正係数ＣＯＥＦを設
定する。
う。）では、エアフロメータ１３により検出される機関
の吸入空気流量Ｑと、クランク角センサ１４からの信号
に基づいて算出された機関回転速度Ｎとに基づき、単位
回転当たりの吸入空気量に相当する基本燃料供給量Ｔp
を次式によって演算する。 Ｔp ＝Ｋ・Ｑ／Ｎ （Ｋは、定数） そして、Ｓ２では、水温センサ１５によって検出された
冷却水温度Ｔｗ等に基づいて各種補正係数ＣＯＥＦを設
定する。
【００１９】Ｓ３では、フィードバック補正係数設定ル
ーチンにより設定されたフィードバック補正係数αを読
み込む。Ｓ４では、始動直後の暖機時に空燃比を希薄に
するための基本噴射量に対するリーン補正係数ＦＬＥＡ
Ｎを予め設定されたマップより読み込む。このＦＬＥＡ
Ｎは、理論空燃比制御時には０％に設定される。
ーチンにより設定されたフィードバック補正係数αを読
み込む。Ｓ４では、始動直後の暖機時に空燃比を希薄に
するための基本噴射量に対するリーン補正係数ＦＬＥＡ
Ｎを予め設定されたマップより読み込む。このＦＬＥＡ
Ｎは、理論空燃比制御時には０％に設定される。
【００２０】Ｓ５では、バッテリ電圧値に基づいて電圧
補正分Ｔｓを設定する。これは、バッテリ電圧変動によ
る燃料噴射弁６の噴射流量変化を補正するためのもので
ある。Ｓ６では、最終的な燃料噴射量（燃料供給量）Ｔ
ｉを次式に従って演算する。 Ｔｉ＝Ｔｐ（ＣＯＥＦ−ＦＬＥＡＮ）α＋Ｔｓ Ｓ７では、演算された燃料噴射量Ｔｉを出力用レジスタ
にセットする。
補正分Ｔｓを設定する。これは、バッテリ電圧変動によ
る燃料噴射弁６の噴射流量変化を補正するためのもので
ある。Ｓ６では、最終的な燃料噴射量（燃料供給量）Ｔ
ｉを次式に従って演算する。 Ｔｉ＝Ｔｐ（ＣＯＥＦ−ＦＬＥＡＮ）α＋Ｔｓ Ｓ７では、演算された燃料噴射量Ｔｉを出力用レジスタ
にセットする。
【００２１】これにより、予め定められた機関回転同期
の燃料噴射タイミングになると、演算した燃料噴射量Ｔ
ｉパルス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁６に与え
られて燃料噴射が行われる。次に、本発明の一実施例に
かかる希薄空燃比と理論空燃比との間で切り換え制御す
るルーチンを図４のフローチャートに従って説明する。
の燃料噴射タイミングになると、演算した燃料噴射量Ｔ
ｉパルス巾をもつ駆動パルス信号が燃料噴射弁６に与え
られて燃料噴射が行われる。次に、本発明の一実施例に
かかる希薄空燃比と理論空燃比との間で切り換え制御す
るルーチンを図４のフローチャートに従って説明する。
【００２２】先ず、Ｓ１１では、イグニッションＳＷが
ＯＮであるか否かを判定する。そして、ＯＮであればＳ
１２に進み、ＯＦＦであれば本ルーチンを終了する。Ｓ
１２では、スタータＳＷがＯＮされて機関が始動状態に
あるか否かを判定し、機関が始動状態にあれば、Ｓ１３
でリーンフラグＸを１にセットしておく。Ｓ１４では、
リーンフラグＸ＝１判定を行なう。そして、Ｘ＝１であ
ればＳ１５に進み、Ｘ＝１でなければ本ルーチンを終了
する。
ＯＮであるか否かを判定する。そして、ＯＮであればＳ
１２に進み、ＯＦＦであれば本ルーチンを終了する。Ｓ
１２では、スタータＳＷがＯＮされて機関が始動状態に
あるか否かを判定し、機関が始動状態にあれば、Ｓ１３
でリーンフラグＸを１にセットしておく。Ｓ１４では、
リーンフラグＸ＝１判定を行なう。そして、Ｘ＝１であ
ればＳ１５に進み、Ｘ＝１でなければ本ルーチンを終了
する。
【００２３】Ｓ１５では、排気温度センサ１６により検
出された排気温度ＴをＡ／Ｄ変換した後コントロールユ
ニット１２に読み込む。Ｓ１６では、排気温度Ｔを所定
値Ｔｋと比較する。そして、Ｔ≦Ｔｋであれば、触媒１
０も低温で活性化されていないと判断して、Ｓ１７でフ
ィードバック補正係数αを１００％にセットした後、Ｓ
１８でリーン補正係数ＦＬＥＡＮをセットし、希薄空燃
比制御を行なう。
出された排気温度ＴをＡ／Ｄ変換した後コントロールユ
ニット１２に読み込む。Ｓ１６では、排気温度Ｔを所定
値Ｔｋと比較する。そして、Ｔ≦Ｔｋであれば、触媒１
０も低温で活性化されていないと判断して、Ｓ１７でフ
ィードバック補正係数αを１００％にセットした後、Ｓ
１８でリーン補正係数ＦＬＥＡＮをセットし、希薄空燃
比制御を行なう。
【００２４】また、Ｔ＞Ｔｋであれば、触媒１０も高温
で活性化されていると判断して、Ｓ１９でリーン補正係
数ＦＬＥＡＮを０にセットした後、Ｓ２０でλコントロ
ール（理論空燃比制御）を開始する。そして、Ｓ２１
で、λコントロールフラグＸを０にセットする。このよ
うに、触媒の活性状態と密接な関係を有する排気温度に
基づき希薄空燃比制御と理論空燃比制御との間での切り
換えを行うことにより、触媒が活性化するまでは希薄空
燃比に制御してＮＯｘの低減と共に昇温により触媒の活
性化を促進し、触媒が活性化すると転化効率（浄化効
率）が有効に機能する理論空燃比に制御して全体として
排気エミッションを低減することができる。また、外気
温度が変化した場合においても対応できる。
で活性化されていると判断して、Ｓ１９でリーン補正係
数ＦＬＥＡＮを０にセットした後、Ｓ２０でλコントロ
ール（理論空燃比制御）を開始する。そして、Ｓ２１
で、λコントロールフラグＸを０にセットする。このよ
うに、触媒の活性状態と密接な関係を有する排気温度に
基づき希薄空燃比制御と理論空燃比制御との間での切り
換えを行うことにより、触媒が活性化するまでは希薄空
燃比に制御してＮＯｘの低減と共に昇温により触媒の活
性化を促進し、触媒が活性化すると転化効率（浄化効
率）が有効に機能する理論空燃比に制御して全体として
排気エミッションを低減することができる。また、外気
温度が変化した場合においても対応できる。
【００２５】次に、他の実施例について、図５〜図７に
基づき説明する。即ち、このものは、基本的には前記図
３に示すものと同じものであるが、触媒１０の活性状態
を酸素センサ３１の活性状態で判定する点で相違する。
したがって、同一構成については同一符号を付して、異
なる構成についてのみ説明する。図５において、排気マ
ニホールド８の集合部には空燃比検出手段としての酸素
センサ３１が設けられている。この酸素センサ３１は、
排気中の酸素濃度に感応して出力値が変化するセンサで
あり、例えば、大気に対する排気中の酸素濃度比に応じ
た起電力を発生する構成となっている。そして、かかる
酸素センサ３１の出力値に基づいて燃焼用混合気の空燃
比を目標空燃比（理論空燃比若しくは希薄空燃比）を中
心としてフィードバック制御するようになっており、本
実施例では、酸素センサ３１の活性状態に基づき触媒１
０の活性状態を判定するものである。即ち、酸素センサ
も酸化触媒を有した排気浄化触媒と同類の機能を有して
いるためである。
基づき説明する。即ち、このものは、基本的には前記図
３に示すものと同じものであるが、触媒１０の活性状態
を酸素センサ３１の活性状態で判定する点で相違する。
したがって、同一構成については同一符号を付して、異
なる構成についてのみ説明する。図５において、排気マ
ニホールド８の集合部には空燃比検出手段としての酸素
センサ３１が設けられている。この酸素センサ３１は、
排気中の酸素濃度に感応して出力値が変化するセンサで
あり、例えば、大気に対する排気中の酸素濃度比に応じ
た起電力を発生する構成となっている。そして、かかる
酸素センサ３１の出力値に基づいて燃焼用混合気の空燃
比を目標空燃比（理論空燃比若しくは希薄空燃比）を中
心としてフィードバック制御するようになっており、本
実施例では、酸素センサ３１の活性状態に基づき触媒１
０の活性状態を判定するものである。即ち、酸素センサ
も酸化触媒を有した排気浄化触媒と同類の機能を有して
いるためである。
【００２６】次に、上記実施例の希薄空燃比と理論空燃
比との間で切り換え制御するルーチンを図６のフローチ
ャートに従って説明する。尚、前記図４に示すフローチ
ャートと同一ステップについては、その説明を省略し、
ここでは、異なるステップについてのみ説明する。Ｓ３
４で、リーンフラグＸ＝１判定を行ない、Ｘ＝１であれ
ばＳ３５に進み、Ｘ＝１でなければ本ルーチンを終了す
る。
比との間で切り換え制御するルーチンを図６のフローチ
ャートに従って説明する。尚、前記図４に示すフローチ
ャートと同一ステップについては、その説明を省略し、
ここでは、異なるステップについてのみ説明する。Ｓ３
４で、リーンフラグＸ＝１判定を行ない、Ｘ＝１であれ
ばＳ３５に進み、Ｘ＝１でなければ本ルーチンを終了す
る。
【００２７】Ｓ３５で、酸素センサ３１のヒータをＯＦ
Ｆとした後、酸素センサ３１の出力値をＡ／Ｄ変換した
後コントロールユニット１２に読み込む。Ｓ３７では、
酸素センサ３１の出力値をスライスレベルＳＬＬと比較
する。そして、出力値≧ＳＬＬであれば、Ｓ３８に進
み、出力値＜ＳＬＬであれば、酸素センサ３１が活性化
されていると判断して、Ｓ４１以下に進む。
Ｆとした後、酸素センサ３１の出力値をＡ／Ｄ変換した
後コントロールユニット１２に読み込む。Ｓ３７では、
酸素センサ３１の出力値をスライスレベルＳＬＬと比較
する。そして、出力値≧ＳＬＬであれば、Ｓ３８に進
み、出力値＜ＳＬＬであれば、酸素センサ３１が活性化
されていると判断して、Ｓ４１以下に進む。
【００２８】Ｓ３８では、酸素センサ３１の出力値をス
ライスレベルＳＬＨと比較する。そして、出力値≦ＳＬ
Ｈであれば、Ｓ３９でフィードバック補正係数αを１０
０％にセットした後、Ｓ４０でリーン補正係数ＦＬＥＡ
Ｎをセットし、希薄空燃比制御を行なう。また、出力値
＞ＳＬＨであれば、酸素センサ３１が活性化されている
と判断して、Ｓ４１以下に進む。
ライスレベルＳＬＨと比較する。そして、出力値≦ＳＬ
Ｈであれば、Ｓ３９でフィードバック補正係数αを１０
０％にセットした後、Ｓ４０でリーン補正係数ＦＬＥＡ
Ｎをセットし、希薄空燃比制御を行なう。また、出力値
＞ＳＬＨであれば、酸素センサ３１が活性化されている
と判断して、Ｓ４１以下に進む。
【００２９】Ｓ４１では、酸素センサ３１が活性状態に
あり、触媒１０も活性状態にあると推定されるので、、
酸素センサ３１のヒータをＯＮとした後、Ｓ４２でリー
ン補正係数ＦＬＥＡＮを０にセットした後、Ｓ４３でλ
コントロール（理論空燃比制御）を開始する。そして、
Ｓ４４で、λコントロールフラグＸを０にセットする。
あり、触媒１０も活性状態にあると推定されるので、、
酸素センサ３１のヒータをＯＮとした後、Ｓ４２でリー
ン補正係数ＦＬＥＡＮを０にセットした後、Ｓ４３でλ
コントロール（理論空燃比制御）を開始する。そして、
Ｓ４４で、λコントロールフラグＸを０にセットする。
【００３０】このように、触媒の活性状態と密接な関係
を有する酸素センサ３１の活性状態に基づき希薄空燃比
制御と理論空燃比制御との間での切り換えを行うことに
より、触媒が活性化するまでは希薄空燃比に制御してＮ
Ｏｘの低減と共に昇温により触媒の活性化を促進し、触
媒が活性化すると転化効率（浄化効率）が有効に機能す
る理論空燃比に制御して全体として排気エミッションを
低減することができる。
を有する酸素センサ３１の活性状態に基づき希薄空燃比
制御と理論空燃比制御との間での切り換えを行うことに
より、触媒が活性化するまでは希薄空燃比に制御してＮ
Ｏｘの低減と共に昇温により触媒の活性化を促進し、触
媒が活性化すると転化効率（浄化効率）が有効に機能す
る理論空燃比に制御して全体として排気エミッションを
低減することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、排
気浄化触媒の活性状態を検出する触媒活性状態検出手段
と、該排気浄化触媒の活性化が検出されたときに前記希
薄空燃比制御から理論空燃比制御へ切り換える空燃比制
御切換手段とを備えたので、触媒が活性化するまでは希
薄空燃比に制御してＮＯｘの低減と共に昇温により触媒
の活性化を促進し、触媒が活性化すると転化効率（浄化
効率）が有効に機能する理論空燃比に制御して全体とし
て排気エミッションを低減することができる。また、外
気温度が変化した場合においても対応できる。
気浄化触媒の活性状態を検出する触媒活性状態検出手段
と、該排気浄化触媒の活性化が検出されたときに前記希
薄空燃比制御から理論空燃比制御へ切り換える空燃比制
御切換手段とを備えたので、触媒が活性化するまでは希
薄空燃比に制御してＮＯｘの低減と共に昇温により触媒
の活性化を促進し、触媒が活性化すると転化効率（浄化
効率）が有効に機能する理論空燃比に制御して全体とし
て排気エミッションを低減することができる。また、外
気温度が変化した場合においても対応できる。
【図１】本発明の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施例を示すシステム概略図。
【図３】燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。
【図４】希薄空燃比制御と理論空燃比制御との間での切
換制御ルーチンを示すフローチャート。
換制御ルーチンを示すフローチャート。
【図５】本発明の他の実施例を示すシステム概略図。
【図６】他の実施例に係る希薄空燃比制御と理論空燃比
制御との間での切換制御ルーチンを示すフローチャー
ト。
制御との間での切換制御ルーチンを示すフローチャー
ト。
【図７】酸素センサの出力を示す図。
【図８】機関始動後の水温と排気温度の上昇曲線を示す
図。
図。
１ 機関 ２ エアクリーナ ３ 吸気ダクト ４ スロットル弁 ５ 吸気マニホールド ６ 燃料噴射弁 ７ 点火栓 ８ 排気マニホールド ９ 排気ダクト 10 触媒 12 コントロールユニット 13 エアフロメータ 14 クランク角センサ 15 水温センサ 16 排気温度センサ 31 酸素センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ Ｒ
Claims (4)
- 【請求項１】機関の排気通路に排気を浄化する排気浄化
触媒を有し、 希薄空燃比運転を許可する条件を検出する希薄空燃比運
転許可条件検出手段と、 該希薄空燃比運転許可条件が検出されたときに、機関吸
入混合気の空燃比を目標希薄空燃比となるように制御す
る希薄空燃比制御手段と、 機関吸入混合気の空燃比を理論空燃比近傍に制御する理
論空燃比制御手段と、 を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、 前記排気浄化触媒の活性状態を検出する触媒活性状態検
出手段と、 該排気浄化触媒が活性化されていると検出されたときに
前記希薄空燃比制御から理論空燃比制御へ切り換える空
燃比制御切換手段と、 を含んで構成された内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２】機関の運転状態を検出する運転状態検出手
段を有し、 前記希薄空燃比運転許可条件検出手段は、運転状態検出
手段により検出された機関の冷機時に希薄空燃比運転の
許可条件を検出するものであ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。 - 【請求項３】前記排気浄化触媒の上流或いは下流に設け
られ排気温度を検出する排気温度検出手段を有し、 前記触媒活性状態検出手段は、排気温度が所定値を超え
たときに排気浄化触媒が活性化されていると検出するこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の空燃比
制御装置。 - 【請求項４】機関吸入混合気の空燃比を検出する空燃比
検出手段と、 該検出された空燃比に基づき空燃比検出手段の活性状態
を判定する活性状態判定手段と、を有し、 前記触媒活性状態検出手段は、空燃比検出手段の活性状
態を検出し、該空燃比検出手段が活性化されていると検
出されたときに触媒が活性化されていると検出すること
を特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の空燃比制
御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6224429A JPH0893522A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US08/527,969 US5564404A (en) | 1994-09-20 | 1995-09-14 | Air/fuel ratio control system of internal combustion engine |
| KR1019950030627A KR0147747B1 (ko) | 1994-09-20 | 1995-09-19 | 내연기관용 공연비 제어 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6224429A JPH0893522A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0893522A true JPH0893522A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=16813641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6224429A Pending JPH0893522A (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0893522A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100354083B1 (ko) * | 1999-11-01 | 2002-09-26 | 기아자동차주식회사 | 자동차의 공연비 피드백 제어용 산소 센서 가열 방법 |
| JP2007198339A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Mazda Motor Corp | 排気浄化装置 |
| JP2007198298A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Mazda Motor Corp | 排気浄化装置 |
| CN103362671A (zh) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 本田技研工业株式会社 | 内燃机的燃料喷射控制装置 |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP6224429A patent/JPH0893522A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100354083B1 (ko) * | 1999-11-01 | 2002-09-26 | 기아자동차주식회사 | 자동차의 공연비 피드백 제어용 산소 센서 가열 방법 |
| JP2007198298A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Mazda Motor Corp | 排気浄化装置 |
| JP2007198339A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Mazda Motor Corp | 排気浄化装置 |
| CN103362671A (zh) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 本田技研工业株式会社 | 内燃机的燃料喷射控制装置 |
| CN103362671B (zh) * | 2012-03-30 | 2016-01-20 | 本田技研工业株式会社 | 内燃机的燃料喷射控制装置 |
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