JPH09112308A - Air-fuel ratio controller for internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel ratio controller for internal combustion engineInfo
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- JPH09112308A JPH09112308A JP7272944A JP27294495A JPH09112308A JP H09112308 A JPH09112308 A JP H09112308A JP 7272944 A JP7272944 A JP 7272944A JP 27294495 A JP27294495 A JP 27294495A JP H09112308 A JPH09112308 A JP H09112308A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/18—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an adsorber or absorber
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はリーンバーンを基本
とする内燃機関の空燃比制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lean burn type air-fuel ratio control system for an internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】内燃機関の燃費を改善するために、空燃
比をストイキよりも薄いリーン空燃比を主体に設定し、
吸気系統や燃焼室形状、点火構造等を改善することよ
り、リーン空燃比であっても効率のよい燃焼を実現し
た、いわゆるリーンバーンエンジンがある。2. Description of the Related Art In order to improve the fuel efficiency of an internal combustion engine, the air-fuel ratio is mainly set to a lean air-fuel ratio which is thinner than stoichiometry.
There is a so-called lean burn engine that achieves efficient combustion even with a lean air-fuel ratio by improving the intake system, the shape of the combustion chamber, the ignition structure, and the like.
【0003】ところで、このリーンバーンエンジンにあ
っては、NOxの発生量はもともと少ないのであるが、
排気エミッションをさらに向上させるために、排気通路
にNOx吸着触媒を装着しているものがある(特開平6
−66185号公報等)。By the way, in this lean burn engine, the amount of NOx produced is originally small,
In order to further improve the exhaust emission, there is a device in which an NOx adsorption catalyst is attached to the exhaust passage (Japanese Patent Laid-Open No. 6-242242)
-66185 gazette).
【0004】リーンバーンエンジンでは排気中の酸素濃
度が高く、三元触媒によってNOxを還元することがで
きない。NOx吸着触媒はリーン雰囲気において吸着し
たNOxをリッチ雰囲気において放出する性質があり、
そこでこのNOx吸着触媒の下流に三元触媒を備え、運
転条件によって空燃比をリーンからストイキに切換える
ときに、一時的に空燃比をリッチとし、これによりNO
x吸着触媒に吸着されていたNOxを離脱し、下流の三
元触媒でもって還元処理する。このようにすると、リー
ン運転時のHC,COを三元触媒で酸化しつつ、NOx
吸着触媒に吸着したNOxはストイキ運転への切換時に
還元でき、リーンバーンエンジンの排気エミッションを
大幅に改善することができる。In the lean burn engine, the oxygen concentration in the exhaust gas is high and NOx cannot be reduced by the three-way catalyst. The NOx adsorption catalyst has a property of releasing NOx adsorbed in a lean atmosphere in a rich atmosphere,
Therefore, a three-way catalyst is provided downstream of this NOx adsorbing catalyst, and when the air-fuel ratio is switched from lean to stoichiometric depending on operating conditions, the air-fuel ratio is temporarily made rich.
NOx adsorbed on the x-adsorption catalyst is released, and reduction processing is performed by the downstream three-way catalyst. In this way, HC and CO during lean operation are oxidized by the three-way catalyst while NOx
The NOx adsorbed on the adsorption catalyst can be reduced at the time of switching to the stoichiometric operation, and the exhaust emission of the lean burn engine can be greatly improved.
【0005】NOx吸着触媒に吸着されていたNOxを
放出させるのに必要な空燃比のリッチ度合は、それまで
に吸着されているNOx量に基づいて定められるが、従
来は、運転条件とNOx吸着量の推定値に基づいて、吸
着されたNOxを離脱、還元するのに必要な量よりも多
くの未燃成分(HC)が発生するように設定し、余剰の
HC等は三元触媒で酸化することにより、NOxについ
ては確実に還元処理が行えるようにしている。The rich degree of the air-fuel ratio required to release the NOx adsorbed on the NOx adsorbing catalyst is determined based on the amount of NOx adsorbed up to that time. Based on the estimated value of the amount, it is set so that more unburned components (HC) than the amount required to desorb and reduce the adsorbed NOx are generated, and excess HC etc. is oxidized by the three-way catalyst. By doing so, it is ensured that NOx can be reduced.
【0006】これは、空燃比を切換える際に、NOxの
吸着量に対応して過不足なく未燃HCを供給するのが困
難なのと、必要以下の未燃HCしか供給できないと、N
Oxの全量を確実に還元することができなくなるためで
ある。This is because when switching the air-fuel ratio, it is difficult to supply unburned HC without excess or deficiency corresponding to the amount of NOx adsorbed, and if less than necessary unburned HC can be supplied, N
This is because it becomes impossible to reliably reduce the total amount of Ox.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように余
剰に未燃HCを発生させるほど空燃比をリッチ化すれ
ば、それだけ燃費が悪化するのが避けられない。また、
吸着したNOxを還元するのはリッチ化により供給され
た未燃HCの総量に依存するので、例えばリッチ化の途
中に燃料カットなどの運転条件が重なった場合には、こ
の間HCの発生が無いため、必要なHCが不足すること
がある。However, if the air-fuel ratio is made rich enough to generate excess unburned HC in this way, it is unavoidable that fuel consumption deteriorates. Also,
Since reducing the adsorbed NOx depends on the total amount of unburned HC supplied by the enrichment, for example, when operating conditions such as fuel cut overlap during the enrichment, HC is not generated during this period. The required HC may be insufficient.
【0008】本発明はこのような問題を解決するために
提案されたもので、リーン運転中に吸着されたNOx量
と、リーンからストイキに切換える過程でリッチ化した
ときの未燃HCの累積量を求めながら、リッチ化制御す
ることにより、NOxの還元にとって過不足なくHCを
供給し、排気エミッションと燃費の改善を図ることを目
的とする。The present invention has been proposed in order to solve such a problem, and is the amount of NOx adsorbed during lean operation and the cumulative amount of unburned HC when enriched in the process of switching from lean to stoichiometric. The purpose of the present invention is to supply HC without excess or deficiency for the reduction of NOx by controlling the enrichment while seeking, and to improve exhaust emission and fuel efficiency.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】第1の発明は、図15に
示すように、排気系に設置されリーン雰囲気でNOxを
吸着すると共にリッチ雰囲気で吸着したNOxを離脱さ
せるNOx吸着触媒51と、その下流の排気系に設置さ
れNOxの還元とHC,COの酸化を行う三元触媒52
と、運転条件に応じて空燃比をリーンとストイキに切換
える空燃比切換手段53と、空燃比をリーンからストイ
キに切換えるときに一時的にリッチとする空燃比の過渡
補正手段54とを備えた内燃機関の空燃比制御装置にお
いて、運転状態を検出する手段55と、リーン運転中に
NOx吸着触媒に吸着されたNOx吸着量を算出する手
段56と、NOx吸着量に応じて空燃比のリッチ化度合
を設定する手段57と、リッチ化度合に応じてHCの発
生量を算出する手段58と、空燃比がリーンから切換っ
た後の運転状態とHCの発生量からHCの累積供給量を
算出する手段59と、このHCの累積供給量がNOx吸
着触媒に吸着されたNOxを離脱、還元するのに必要な
量と一致するように空燃比のリッチ補正制御を行う手段
60とを備える。As shown in FIG. 15, a first invention is an NOx adsorption catalyst 51 installed in an exhaust system for adsorbing NOx in a lean atmosphere and desorbing NOx adsorbed in a rich atmosphere, A three-way catalyst 52 installed in the exhaust system downstream thereof to reduce NOx and oxidize HC and CO
And an internal combustion engine equipped with an air-fuel ratio switching means 53 for switching the air-fuel ratio between lean and stoichiometric according to operating conditions, and an air-fuel ratio transient correction means 54 for temporarily making rich when the air-fuel ratio is switched from lean to stoichiometric. In the air-fuel ratio control device for the engine, a means 55 for detecting the operating state, a means 56 for calculating the NOx adsorption amount adsorbed on the NOx adsorption catalyst during lean operation, and a degree of enrichment of the air-fuel ratio according to the NOx adsorption amount. And a means 58 for calculating the amount of generated HC according to the degree of enrichment, and a cumulative supply amount of HC from the operating state after the air-fuel ratio is switched from lean and the amount of generated HC. Means 59, and means 60 for performing rich correction control of the air-fuel ratio so that the cumulative supply amount of HC coincides with the amount required to desorb and reduce the NOx adsorbed on the NOx adsorption catalyst.
【0010】第2の発明は、第1の発明において、空燃
比のリッチ化設定手段は、リッチ化開始時に設定したリ
ッチ化度合から所定の単位時間毎に所定量ずつ差し引い
ていき、空燃比制御の1フィードバック周期における累
積供給量がNOx吸着量に対応するように設定する。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the air-fuel ratio enrichment setting means subtracts a predetermined amount from the enrichment degree set at the start of enrichment by a predetermined amount every predetermined unit time. The cumulative supply amount in one feedback cycle is set so as to correspond to the NOx adsorption amount.
【0011】第3の発明は、第2の発明において、空燃
比のリッチ化設定手段が、空燃比のリッチ化度合が所定
値を越えるときは、1回目のリッチ化制御はこの所定値
を限度とするリッチ化度合に設定し、リッチ補正制御手
段はHCの累積供給量が残存するNOx吸着量に対応す
るまでリッチ化制御を繰り返す。In a third aspect based on the second aspect, when the air-fuel ratio enrichment setting means has a degree of enrichment of the air-fuel ratio exceeding a predetermined value, the first enrichment control is limited to this predetermined value. The rich correction control means repeats the enrichment control until the cumulative supply amount of HC corresponds to the remaining NOx adsorption amount.
【0012】[0012]
【作用】第1の発明では、リーンからストイキへの空燃
比の切り換え時に、一時的にリッチに制御することによ
り、NOx吸着触媒に吸着されていたNOxを離脱さ
せ、かつ下流の三元触媒でリッチ雰囲気のもとで還元す
るのであるが、この離脱、還元は排気中に供給されるH
Cの総量に依存する。In the first aspect of the present invention, when the air-fuel ratio is switched from lean to stoichiometric, the NOx adsorbed on the NOx adsorbing catalyst is desorbed by temporarily controlling to rich, and the downstream three-way catalyst is used. The reduction is performed in a rich atmosphere, and this separation and reduction is the H supplied to the exhaust gas.
It depends on the total amount of C.
【0013】もし空燃比の切り換え後に燃料カットなど
が入ると、その間はHCの供給は途絶え、もちろんNO
xの離脱も行われない。しかし、本発明では空燃比をリ
ッチ化したときのHCの供給量は、リッチ制御開始後の
運転状態とリッチ化度合を判断しながら累積供給量とし
て算出され、途中で運転状態が変化してHCの供給が中
断されたり、リッチ化度合が変化したようなときは、こ
の期間はHCの累積量には算入されないし、また実際の
HCの発生量に対応して累積量が演算される。しかも空
燃比のリッチ化度合はリーン運転中のNOxの吸着量に
対応して設定されるので、NOxの吸着量が少ないとき
は、不必要に空燃比が濃くされることがない。If a fuel cut or the like occurs after the air-fuel ratio is switched, the supply of HC is interrupted during that time and, of course, NO.
The departure of x is not done either. However, in the present invention, the supply amount of HC when the air-fuel ratio is made rich is calculated as the cumulative supply amount while judging the operating state after the start of the rich control and the degree of enrichment, and the operating state changes midway and the HC Is interrupted or the degree of enrichment is changed, this period is not included in the cumulative amount of HC, and the cumulative amount is calculated corresponding to the actual amount of generated HC. Moreover, since the degree of enrichment of the air-fuel ratio is set corresponding to the amount of NOx adsorbed during lean operation, when the amount of NOx adsorbed is small, the air-fuel ratio will not be unnecessarily rich.
【0014】これらの結果、リッチ化時にNOx吸着量
に対応して過不足なく、HCを供給して、NOx吸着触
媒に吸着されていたNOxを確実に離脱し、かつ還元処
理することができ、不必要にリッチ化度合を高めたり、
リッチ期間を長くしたりせず、燃費や運転性の悪化を防
止しながら、排気エミッションを向上させられる。As a result, it is possible to supply HC without excess or deficiency corresponding to the amount of NOx adsorbed at the time of enrichment, to reliably desorb NOx adsorbed on the NOx adsorbing catalyst, and to carry out reduction treatment. Unnecessarily increase the degree of enrichment,
Exhaust emissions can be improved while preventing deterioration of fuel efficiency and drivability without increasing the rich period.
【0015】第2の発明では、空燃比のリッチ化は、基
本的にはフィードバック制御の1周期に限られるので、
リーンからストイキに移行するときの運転性に与える影
響をそれだけ短時間に収めることができる。In the second aspect of the invention, since the enrichment of the air-fuel ratio is basically limited to one cycle of feedback control,
The impact on the drivability when shifting from lean to stoichi can be contained in such a short time.
【0016】第3の発明では、空燃比の要求リッチ化度
合が所定値を越えるときは、複数回に分けてリッチ化す
ることより、必要量のHCを供給するので、空燃比の極
端なリッチ化によるトルクショックなど運転性の悪化を
回避できる。In the third aspect of the invention, when the required enrichment degree of the air-fuel ratio exceeds a predetermined value, the required amount of HC is supplied by performing the enrichment in a plurality of times, so that the air-fuel ratio is extremely rich. It is possible to avoid deterioration of drivability due to torque shock.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0018】図1において、1はエンジン本体、2は吸
気通路、3は排気通路を示し、吸気通路2には吸入空気
量を制御するスロットルバルブ4が設けられ、さらにそ
の下流の各気筒の吸気ポート部には空燃比のリーン運転
時にシリンダ内に流入する吸気にスワールを発生させる
スワールコントロールバルブ5が設けられる。6は各吸
気ポート部に燃料を供給する燃料インジェクタである。In FIG. 1, 1 is an engine main body, 2 is an intake passage, 3 is an exhaust passage, a throttle valve 4 for controlling an intake air amount is provided in the intake passage 2, and intake air of each cylinder further downstream thereof is provided. A swirl control valve 5 for generating swirl in intake air flowing into the cylinder during lean operation of the air-fuel ratio is provided in the port portion. Reference numeral 6 is a fuel injector for supplying fuel to each intake port portion.
【0019】排気通路3には触媒装置7が設けられ、こ
の触媒装置7は空燃比のリーン時にNOxを吸着すると
共に吸着したNOxをリッチ時に離脱するNOx吸着触
媒7Aと、空燃比のストイキまたはリッチ時にNOxを
還元すると共にストイキまたはリーン時にHC,COを
酸化する三元触媒7Bとが直列に配置される。A catalyst device 7 is provided in the exhaust passage 3, and the catalyst device 7 adsorbs NOx when the air-fuel ratio is lean and releases the adsorbed NOx when rich, and a stoichiometric or rich air-fuel ratio. A three-way catalyst 7B, which sometimes reduces NOx and oxidizes HC and CO when stoichiometric or lean, is arranged in series.
【0020】運転条件に応じて空燃比をリーンあるいは
ストイキ、またこのリーンからストイキに切換えるとき
に一時的にリッチ化するために、燃料インジェクタ6か
ら噴射される燃料量を制御するコントロールユニット1
0が備えられる。このコントロールユニット10は同時
にスワールコントロールバルブ5の開度、点火栓11の
点火タイミング、スロットルバルブ4を迂回して補助空
気を流すACCバルブ12の開度を制御し、さらに燃料
ポンプ13の作動、排気高温時における警告灯14の作
動等を制御する。A control unit 1 for controlling the amount of fuel injected from the fuel injector 6 in order to make the air-fuel ratio lean or stoichiometric depending on the operating conditions, or to temporarily enrich the air-fuel ratio when switching from lean to stoichiometric.
0 is provided. The control unit 10 simultaneously controls the opening degree of the swirl control valve 5, the ignition timing of the spark plug 11, the opening degree of the ACC valve 12 that bypasses the throttle valve 4 and flows auxiliary air, and further operates the fuel pump 13 and exhausts the gas. The operation of the warning light 14 at high temperature is controlled.
【0021】運転状態に応じてこれらの制御を行うた
め、コントロールユニット10には運転状態を検出する
各種信号が入力するのであり、このため、吸入空気量を
測定するエアフローメータ21、スロットルバルブ4の
開度を検出するスロットルセンサ(ただしアイドルスイ
ッチを兼用)22、エンジン回転数を検出する回転数セ
ンサ23、排気中の酸素濃度を検出する空燃比センサ
(O2センサ)24、触媒装置7の温度を検出する温度
センサ25、トランスミッションのニュートラル位置を
検出するニュートラルセンサ26、エンジン冷却水温を
検出する水温センサ27、エンジンのノックング状態を
検出するノックセンサ28、車速を検出する車速センサ
29等の各出力回路が接続される。In order to perform these controls according to the operating state, various signals for detecting the operating state are input to the control unit 10. Therefore, the air flow meter 21 for measuring the intake air amount and the throttle valve 4 are measured. A throttle sensor (which also serves as an idle switch) 22 for detecting the opening, a rotation speed sensor 23 for detecting the engine speed, an air-fuel ratio sensor (O 2 sensor) 24 for detecting the oxygen concentration in the exhaust gas, and the temperature of the catalyst device 7. Outputs such as a temperature sensor 25 for detecting the temperature, a neutral sensor 26 for detecting the neutral position of the transmission, a water temperature sensor 27 for detecting the engine cooling water temperature, a knock sensor 28 for detecting the knocking state of the engine, and a vehicle speed sensor 29 for detecting the vehicle speed. The circuits are connected.
【0022】コントロールユニット10では、後述する
ように、低中速、中負荷域等を中心とする所定の運転領
域において、空燃比がリーンとなるように燃料噴射量を
制御しつつ、吸気スワールを生起するようにスワールコ
ントロールバルブ5の開度を絞り、かつ点火時期を適切
に制御し、燃費のよいリーン運転を行い、またこれ以外
の領域においてO2センサ24の出力に基づいて空燃比
をストイキにフィードバック制御し、エンジンの安定性
や出力の要求に対応する。そして、リーン運転時にNO
x吸着触媒7AにNOxを吸着しておき、リーン運転か
らストイキ運転に切換わるときに、一時的に空燃比をリ
ッチにし、後述するようにこのリッチ化度合、期間を適
正に制御することにより、NOx吸着触媒7Aから離脱
させたNOxを下流の三元触媒7Bにおいて確実に還元
処理する。As will be described later, in the control unit 10, the intake swirl is controlled while controlling the fuel injection amount so that the air-fuel ratio becomes lean in a predetermined operating region centered on low and medium speeds and medium load regions. The opening of the swirl control valve 5 is narrowed so as to occur, and the ignition timing is appropriately controlled to perform lean operation with good fuel economy. In other areas, the air-fuel ratio is stoichiometric based on the output of the O 2 sensor 24. Feedback control is applied to meet the requirements of engine stability and output. And NO during lean operation
By adsorbing NOx on the x adsorption catalyst 7A and temporarily changing the air-fuel ratio to rich when switching from lean operation to stoichiometric operation, by appropriately controlling the enrichment degree and period as described later, The NOx separated from the NOx adsorption catalyst 7A is reliably reduced in the downstream three-way catalyst 7B.
【0023】この制御について、フローチャートを参照
しながら具体的に説明する。This control will be specifically described with reference to the flowchart.
【0024】まず、図2は空燃比をリーン化してリーン
運転するためのフローチャートであり、アイドルスイッ
チの出力からアイドルスイッチがONかどうかを判断
し、もしアイドルスイッチがONならば、リーン運転は
行わないので、ステップ16に移行してリーン運転許可
フラグをFLEAN=0とする。First, FIG. 2 is a flow chart for lean operation by making the air-fuel ratio lean, and it is judged from the output of the idle switch whether or not the idle switch is ON. If the idle switch is ON, lean operation is performed. Therefore, the routine proceeds to step 16 and the lean operation permission flag is set to FLEAN = 0.
【0025】これに対してアイドルスイッチがONでな
いときは、ステップ3以下において、各種の運転条件を
判定し、それぞれについて条件を満足するときに、ステ
ップ15でリーン運転の許可フラグFLEAN=1とし
て、リーン運転を許可するが、それ以外のときは、ステ
ップ16に移行してリーンは行わない。On the other hand, when the idle switch is not ON, various operating conditions are judged in step 3 and subsequent steps, and when the conditions are satisfied, the lean operation permission flag FLEAN = 1 is set in step 15 and The lean operation is permitted, but in other cases, the process proceeds to step 16 and the lean operation is not performed.
【0026】すなわち、ステップ3、4では冷却水温T
Wを検出し、これが所定の温度範囲にあるか、つまりT
WL≦TW≦TWHにあるかどうか判断し、ステップ
5、6で燃料噴射パルス幅TP(エンジン負荷)を検出
し、これが所定の範囲、つまりTPL≦TP≦TPHに
あるかどうか判断し、ステップ7、8ではエンジン回転
数NEを検出し、これが所定の範囲、つまりNEL≦N
E≦NEHにあるかどうかを判断し、ステップ9、10
ではスロットル開度TVOを検出し、これが所定の開度
以下か、つまりTVO≦TVOHであるかどうかを判断
し、ステップ11、12では車速VSPを検出し、これ
が所定値以上か、つまりVSP≧VSPLかどうかを判
断し、さらにステップ13、14では車両の加速度ΔV
SPを車速を微分することにより求め、これが所定値以
下か、つまりΔVSP≦DVHかどうかを判断し、それ
ぞれの条件を満たすときに、ステップ15に移行し、リ
ーン運転とする。That is, in steps 3 and 4, the cooling water temperature T
W is detected and it is within a predetermined temperature range, that is, T
It is determined whether or not WL≤TW≤TWH, the fuel injection pulse width TP (engine load) is detected in steps 5 and 6, and it is determined whether or not this is within a predetermined range, that is, TPL≤TP≤TPH, and step 7 , 8 detects the engine speed NE, and this is within a predetermined range, that is, NEL ≦ N.
It is determined whether E ≦ NEH, and steps 9 and 10 are performed.
Then, the throttle opening TVO is detected, and it is judged whether it is equal to or smaller than a predetermined opening, that is, TVO ≦ TVOH. In steps 11 and 12, the vehicle speed VSP is detected, and this is a predetermined value or more, that is, VSP ≧ VSPL. It is determined whether or not the acceleration of the vehicle is ΔV in steps 13 and 14.
SP is obtained by differentiating the vehicle speed, and it is determined whether this is a predetermined value or less, that is, ΔVSP ≦ DVH, and when the respective conditions are satisfied, the routine proceeds to step 15 and lean operation is performed.
【0027】なお、それぞれ冷却水温、負荷、車速の各
条件についてリーン運転する領域に関し、図3〜図5に
その対応関係を示す。The corresponding relationship is shown in FIGS. 3 to 5 with respect to the region in which the lean operation is performed under each condition of the cooling water temperature, the load, and the vehicle speed.
【0028】このようにしてリーン運転条件を判断した
ら、次に図6に示すフローチャートにしたがって、燃空
比(ストイキを1として、それよりも濃いときは1より
大きくなる理論空燃比に対する空燃比の比較値)の補正
係数DMLを算出する。When the lean operating condition is determined in this manner, the fuel-air ratio (the stoichiometry is set to 1 and the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio which becomes larger than 1 when stoichiometric is set to 1 is followed according to the flow chart shown in FIG. The correction coefficient DML of the comparison value) is calculated.
【0029】ステップ21でフラグFLEAN=1かど
うかを判断し、リーン運転が許可されているときは、ス
テップ22で目標とする燃空比TDMLを、エンジン負
荷と回転数で割り付けたリーン燃空比マップから求め
る。また、リーン運転が許可されていないときは、ステ
ップ27で目標燃空比TDMLを同じくストイキ燃空比
マップから求める。ただし、この場合、運転条件によっ
て高負荷時などは、目標燃空比がストイキよりも濃い状
態となることがある。In step 21, it is judged whether or not the flag FLEAN = 1, and when the lean operation is permitted, in step 22, the target fuel-air ratio TDML is assigned to the lean fuel-air ratio by the engine load and the number of revolutions. Ask from the map. If the lean operation is not permitted, the target fuel-air ratio TDML is similarly obtained from the stoichiometric fuel-air ratio map in step 27. However, in this case, the target fuel-air ratio may be richer than stoichiometric when the engine is under a high load, etc., depending on operating conditions.
【0030】ステップ23でFLEAN=1であること
を確認したら、リーン燃空比マップから求めたTDML
に基づいて、燃空比補正係数DMLを次のようにして算
出する(ステップ24)。After confirming that FLEAN = 1 in step 23, TDML obtained from the lean fuel-air ratio map
Based on the above, the fuel-air ratio correction coefficient DML is calculated as follows (step 24).
【0031】 DML=Max(DML−ΔDML,TDML)…(1) なお、ここでΔDMLは一回当たりの修正量で、図7に
も示すように、そのときのスロットル開度の変化速度Δ
TVOによって変化する。DML = Max (DML−ΔDML, TDML) (1) where ΔDML is a correction amount per time, and as shown in FIG. 7, the changing speed Δ of the throttle opening at that time.
Varies with TVO.
【0032】また、ステップ23でFLEAN=1でな
いときは、ステップ28でストイキ燃空比マップから求
めたTDMLに基づいて、燃空比補正係数DMLを次の
ようにして算出する。When FLEAN = 1 is not set in step 23, the fuel-air ratio correction coefficient DML is calculated as follows based on TDML obtained from the stoichiometric fuel-air ratio map in step 28.
【0033】 DML=Min(DML−ΔDML,TDML)…(2) 次いで、ステップ25でDML=1.0であれば、空燃
比がストイキとなるようにフィードバック制御に移行す
るのであり、そうでないときは、空燃比補正係数αを、
α=1.0にクランプし、燃空比補正係数に基づいた空
燃比となるようにオープン制御する。DML = Min (DML−ΔDML, TDML) (2) Next, if DML = 1.0 in step 25, the control shifts to feedback control so that the air-fuel ratio becomes stoichiometric, and otherwise. Is the air-fuel ratio correction coefficient α
Clamp to α = 1.0, and open control is performed so that the air-fuel ratio is based on the fuel-air ratio correction coefficient.
【0034】このようにして空燃比を運転条件に応じて
制御する。次に、図8のフローチャートによって、リー
ン運転に移行後にNOx吸着触媒に吸着されていくNO
x量と、リーン以外の運転で触媒から離脱されるNOx
量とから、現在までのNOx吸着量を算出する動作につ
いて説明する。In this way, the air-fuel ratio is controlled according to the operating conditions. Next, according to the flowchart of FIG. 8, the NO that is adsorbed by the NOx adsorption catalyst after shifting to the lean operation.
x amount and NOx released from the catalyst in an operation other than lean
The operation of calculating the NOx adsorption amount up to the present from the amount will be described.
【0035】ステップ31でリーン運転かどうかを、燃
空比補正係数DML<1.0かどうかにより判断する。
リーンならば、ステップ32で触媒に対するNOxの吸
着速度(割合)DABSRを次のようにして算出する。In step 31, it is judged whether or not the lean operation is performed, based on whether or not the fuel-air ratio correction coefficient DML <1.0.
If lean, in step 32, the NOx adsorption rate (ratio) DABSR to the catalyst is calculated as follows.
【0036】 DABSR=DABSR0#×TP/TP0×Q/Q0×(ABSFC#− ABSTC)/ABSFC#…(3) ただし、ABSTCはNOxの吸着量を意味し、これら
から負荷TPが大きいほど、また吸入空気量Qが大きい
ほど吸着速度は大きくなる。DABSR = DABSR0 # × TP / TP0 × Q / Q0 × (ABSFC # −ABSTC) / ABSFC # (3) However, ABSTC means the amount of NOx adsorbed, and the larger the load TP, the more The larger the intake air amount Q, the higher the adsorption speed.
【0037】ステップ33ではNOx吸着量ABSTC
を、前回値に今回の吸着分(吸着速度)DABSRを加
算することより次式のようにして求める。In step 33, the NOx adsorption amount ABSTC
Is calculated by adding the current adsorption amount (adsorption rate) DABSR to the previous value as in the following equation.
【0038】 ABSTC=ABSTC(old)+DABSR…(4) これに対して、ステップ31においてリーン運転でない
ときは、触媒からのNOxの離脱量を算出するのであ
り、まずステップ34で燃料カット中かどうかを判断す
る。燃料カット中ならばNOxを還元するための未燃H
Cが排出されず、またNOxも排出されないので、NO
x吸着量の算出は行うことなく処理を終了する。燃料カ
ット中でないときは、ステップ35において、触媒から
のNOxの離脱速度DPRGRを次のようにして算出す
る。ABSTC = ABSTC (old) + DABSR (4) On the other hand, when lean operation is not performed in step 31, the amount of NOx released from the catalyst is calculated. To judge. Unburned H for reducing NOx during fuel cut
Since C is not emitted and NOx is not emitted, NO
The process ends without calculating the x adsorption amount. When the fuel is not being cut, in step 35, the desorption rate DPRGR of NOx from the catalyst is calculated as follows.
【0039】 DPRGR=DPRGR0#×TP/TP0×Q/Q0×ABSTC/AB SFC#…(5) なお、この離脱も負荷TPが大きいほど、また吸入空気
量Qが大きいほど大きくなる。そして、ステップ36に
おいて、NOx吸着量ABSTCを次式により算出す
る。DPRGR = DPRGR0 # × TP / TP0 × Q / Q0 × ABSTC / AB SFC # (5) Note that this desorption also increases as the load TP and the intake air amount Q increase. Then, in step 36, the NOx adsorption amount ABSTC is calculated by the following equation.
【0040】 ABSTC=ABSTC(old)−DPRGR…(6) このようにして、現在までにNOx吸着触媒に吸着され
ているNOx量を算出したら、リーン運転がストイキ運
転に切換わったときに、吸着されたNOxを離脱し還元
するために、空燃比を一時的にリッチシフトするのであ
るが、このときの空燃比リッチ補正係数ALPHAを算
出する動作について、図9のフローチャートにしたがっ
て説明する。なお、このフローはエンジンの1回転毎に
実行される。ABSTC = ABSTC (old) -DPRGR (6) In this way, when the NOx amount adsorbed by the NOx adsorption catalyst to date is calculated, when the lean operation is switched to the stoichiometric operation, the adsorption is performed. The air-fuel ratio is temporarily rich-shifted in order to separate and reduce the generated NOx. The operation of calculating the air-fuel ratio rich correction coefficient ALPHA at this time will be described with reference to the flowchart of FIG. 9. It should be noted that this flow is executed every one revolution of the engine.
【0041】まずステップ41でDML<100%
(1.0)かどうかを判断し、もしリーン運転中なら
ば、ステップ57以降に移り、リッチシフト実行フラグ
FRSFT=1にセットし、未燃HCの累積供給量MH
C=0にクリアすると共に、ステップ58でリッチ補正
係数ALPHAをクランプし、さらにリッチシフト時に
おけるリッチ化度合(LRPL)付加フラグFPLAD
D=1にセットして処理を終了する。First, in step 41, DML <100%
If it is in the lean operation, the routine proceeds to step 57 and thereafter, the rich shift execution flag FRSFT = 1 is set, and the cumulative supply amount MH of unburned HC is set.
While clearing to C = 0, the rich correction coefficient ALPHA is clamped at step 58, and the enrichment degree (LRPL) addition flag FPLAD at the time of rich shift is added.
Set D = 1 and end the process.
【0042】これに対して、リーン運転中でないとき
は、ステップ41に進み、ストイキ運転中であっても、
全開加速時や減速時などのALPHAをクランプする運
転条件にあるかを判断し、もしそうならば、前記したス
テップ58以降へと進み、ALPHAをクランプする。On the other hand, when the lean operation is not being performed, the routine proceeds to step 41, where even during the stoichiometric operation,
It is determined whether or not there are operating conditions for clamping the ALPHA at the time of full-open acceleration or deceleration, and if so, the process proceeds to step 58 and thereafter to clamp the ALPHA.
【0043】クランプ条件にないときは、ステップ42
でリッチシフト実行フラグFRSFT=1かどうか判断
し、もしFRSFT=0ならば、通常の空燃比フィード
バック制御を行うために、ステップ60に移行して、フ
ィードバック制御定数の積分分i、比例分PL,PRを
マップから読み出す。If the clamp conditions are not met, step 42
It is determined whether or not the rich shift execution flag FRSFT = 1, and if FRSFT = 0, the routine proceeds to step 60 to carry out normal air-fuel ratio feedback control, and the integral part i of the feedback control constant and the proportional part PL, Read PR from map.
【0044】これに対して、FRSFT=1のときは、
リッチシフト時LRPL付加フラグFPLADDを調
べ、FPLADD=1のときは、リッチ化度合を算出す
るためにステップ45から49へと進み、FPLADD
=0のときは、リッチ化に基づいてのHCの累積供給量
を算出するため、ステップ51から56へと進む。On the other hand, when FRSFT = 1,
The rich shift LRPL addition flag FPLADD is checked. When FPLADD = 1, the routine proceeds from step 45 to step 49 to calculate the degree of enrichment, and FPLADD
When = 0, the cumulative supply amount of HC based on the enrichment is calculated, and therefore the routine proceeds from step 51 to step 56.
【0045】まず、ステップ45ではHCの前回の累積
供給量MHCに基づいて触媒から離脱されたNOx量
を、テーブルを参照してRNOXを読み出す。First, at step 45, the RNOX is read out by referring to the table for the NOx amount desorbed from the catalyst based on the previous cumulative supply amount MHC of HC.
【0046】なお、この場合、リーンからストイキに移
行する際の初回のリッチシフト時にはMHCは0であ
り、ここでの処理は、燃料カットなどによりリッチシフ
ト処理が途中で中断された後に再開するときに、正確に
NOx離脱量を算出するときに重要となる。In this case, MHC is 0 at the first rich shift at the time of shifting from lean to stoichiometric, and the process here is restarted after the rich shift process is interrupted midway due to fuel cut or the like. Moreover, it is important when accurately calculating the NOx release amount.
【0047】ステップ46において、リーン運転中に求
めたNOx吸着量ABSTCからNOx離脱量RNOX
を減算し、これを現在のNOx吸着量ABSTCとす
る。このABSTCを離脱させるために必要とする目標
HCの供給量TMHCを、TMHC=RHN#×ABS
TC(ただし、RHN#は定数)として算出する(ステ
ップ47)。そして、ステップ48において、目標供給
量TMHCに基づいてテーブルルックアップにより空燃
比のリッチ化度合LRPLを求める。In step 46, the NOx adsorbed amount ABSTC calculated from the NOx adsorbed amount ABSTC obtained during lean operation is used.
Is subtracted, and this is set as the current NOx adsorption amount ABSTC. The supply amount TMHC of the target HC required to release this ABSTC is calculated as TMHC = RHN # × ABS
It is calculated as TC (however, RHN # is a constant) (step 47). Then, at step 48, the enrichment degree LRPL of the air-fuel ratio is obtained by table lookup based on the target supply amount TMHC.
【0048】この場合、TMHCが大きくなるほどリッ
チ化度合LRPLが大きくなるが、余り大きくなり過ぎ
ると、空燃比の急激な変化によるトルク変動が大きくな
るので、許容されるトルク変動の範囲よりも大きな値に
は設定しない。なお、1回のリッチシフトではHC供給
量が足りないときは、複数回リッチシフトを繰り返せば
よい。In this case, the larger the TMHC, the larger the degree of enrichment LRPL. However, if it becomes too large, the torque fluctuation due to the abrupt change of the air-fuel ratio becomes large, so that the value is larger than the allowable torque fluctuation range. Not set to. In addition, when the HC supply amount is insufficient in one rich shift, the rich shift may be repeated a plurality of times.
【0049】また、NOxの吸着量が少なく、目標供給
量TMHCが小さいときは、無用な空燃比変動を回避す
るためLRPL=0とし、リッチシフトを行わない。When the NOx adsorption amount is small and the target supply amount TMHC is small, LRPL = 0 is set in order to avoid unnecessary air-fuel ratio fluctuations, and rich shift is not performed.
【0050】このようにしてリッチ化度合LRPLを求
めたら、ステップ49でリッチシフト時LRPL付加フ
ラグをFPLADD=0にクリアし、ステップ50でA
LPHAフィードバック制御に移行する。When the enrichment degree LRPL is obtained in this way, the LRPL addition flag during rich shift is cleared to FPLADD = 0 in step 49, and in step 50 A
Transition to LPHA feedback control.
【0051】ステップ44でFPLADD=0のとき
は、HCの累積供給量を求めるために、まずステップ5
1で空燃比制御定数のi(積分)分をリッチシフト時の
i分LRI#に設定する。次いで、HC累積供給量MH
Cを次式により算出する。When FPLADD = 0 in step 44, first, in order to obtain the cumulative supply amount of HC, step 5 is executed.
At 1, the i (integration) part of the air-fuel ratio control constant is set to the i part LRI # during the rich shift. Next, HC cumulative supply amount MH
C is calculated by the following formula.
【0052】 MHC=MHC+QA×K0×(ALPHA−1.0)…(7) 単位時間当たりのHC供給量は、リッチ化度合をALP
HAの偏差で代表して、これに単位合わせの定数K0を
乗じ、さらに吸入空気量QAとの積をとったものとして
求め、これを前回までのMHCに加算することにより、
積算値としての累積供給量MHCを算出する(ステップ
52)。MHC = MHC + QA × K0 × (ALPHA-1.0) (7) The HC supply amount per unit time is the enrichment degree of ALP.
As a representative of the deviation of HA, this is multiplied by a unit-matching constant K0, and further obtained as a product of the intake air amount QA, and this is added to the MHC up to the previous time.
The cumulative supply amount MHC as an integrated value is calculated (step 52).
【0053】次いでステップ53でALPHAフィード
バック制御の1周期が経過したかどうかを調べ、1周期
が経過したら、ステップ54で累積供給量と目標供給量
とを比較し、MHC≧TMHCならば、リッチシフト実
行フラグFRSFTをクリアし、NOx吸着量ABST
Cをクリアして、この回の処理を終了する。Next, in step 53, it is checked whether or not one cycle of ALPHA feedback control has elapsed. When one cycle has elapsed, the cumulative supply amount is compared with the target supply amount in step 54. If MHC ≧ TMHC, rich shift is performed. The execution flag FRSFT is cleared and the NOx adsorption amount ABST
C is cleared and the processing of this time is ended.
【0054】ただし、HCの累積供給量MHCがTMH
C未満のときは、再度リッチシフトを実行するように、
リッチシフト時LRPL付加フラグFPLADDを、F
PLADD=1として、以上のルーチンを繰り返す。However, the cumulative supply amount MHC of HC is TMH
If less than C, perform rich shift again,
At the time of rich shift, set the LRPL addition flag FPLADD to F
The above routine is repeated with PLADD = 1.
【0055】以上の制御により、次のような作用が得ら
れる。With the above control, the following effects can be obtained.
【0056】図10にリーン運転からストイキ運転に移
行するときの空燃比フィードバック補正係数ALPHA
の動きを表す。FIG. 10 shows the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA when shifting from lean operation to stoichiometric operation.
Represents the movement of.
【0057】リーン運転時にALPHAは1.0に固定
されている。リーン運転中は酸素センサは正確に空燃比
を検出することができず、この間は空燃比をオープン制
御する。リーン運転域からストイキ運転域へと移行する
ときに、ALPHAを通常のフィードバック制御用の値
にする前に、1周期分だけ空燃比をリッチ化するため、
空燃比のリッチ補正係数LRPL(比例分)と、LRI
(積分分)が求められる。ALPHA is fixed at 1.0 during lean operation. The oxygen sensor cannot accurately detect the air-fuel ratio during lean operation, and the air-fuel ratio is open-controlled during this period. When changing from the lean operation range to the stoichiometric operation range, the air-fuel ratio is enriched by one cycle before setting ALPHA to a value for normal feedback control.
Air-fuel ratio rich correction coefficient LRPL (proportional amount) and LRI
(Integrated amount) is obtained.
【0058】LRPLはNOx吸着触媒に吸着されたN
Oxを離脱するため空燃比をリッチ化するための値であ
り、これに基づいて設定されたALPHAが1.0より
も大きくなっている間のHCの累積供給量が、リッチシ
フトする直前におけるNOx吸着触媒に吸着されたNO
xの吸着量に対して、これを離脱、還元するのに必要十
分量となるように設定される。LRPL is N adsorbed on the NOx adsorption catalyst.
This is a value for enriching the air-fuel ratio to leave Ox, and the cumulative supply amount of HC while ALPHA set based on this is greater than 1.0 is NOx immediately before the rich shift. NO adsorbed on the adsorption catalyst
The adsorbed amount of x is set to be a necessary and sufficient amount for releasing and reducing the adsorbed amount.
【0059】なお、LRIはALPHAが通常の制御時
の下限設定値となるまで、エンジン1回転毎にALPH
Aから差し引かれ、このようにして1周期が経過したら
フィードバック制御に移行する。The LRI is ALPH for each engine revolution until ALPHA reaches the lower limit set value during normal control.
Subtracted from A, and when one cycle elapses in this way, feedback control starts.
【0060】ところで、図11にも示すように、リーン
運転中にスロットル開度が減少し、エンジン負荷TPが
リーン下限負荷よりも小さくなると、空燃比をストイキ
に戻すような制御に切換られるのであるが、スロットル
開度がさらに減少し、かつこのときの車速が比較的大き
いと、燃料カットが行われる。By the way, as shown in FIG. 11, when the throttle opening decreases during lean operation and the engine load TP becomes smaller than the lean lower limit load, control is switched to return the air-fuel ratio to stoichiometric. However, if the throttle opening is further reduced and the vehicle speed at this time is relatively high, fuel cut is performed.
【0061】リーンからストイキに移行すると、上記の
ようにALPHAがリッチシフトされて、空燃比を一時
的にリッチ化するのであるが、この途中で燃料カットさ
れると、HCが供給されなくなり、触媒に吸着されたN
Oxは離脱しなくなる。When the engine shifts from lean to stoichiometric, the ALPHA is rich-shifted as described above to temporarily enrich the air-fuel ratio. However, if the fuel is cut off in the middle of this, HC is not supplied and the catalyst Adsorbed on N
Ox will not come off.
【0062】しかしこの場合には、触媒からの離脱量の
算出が中止され、かつALPHAのリッチ化も中止され
て、所定値にクランプされる。そして、燃料カットが終
了し、空燃比を再びストイキに戻すときに、触媒に残存
しているNOxの吸着量が算出され、これに対応したH
Cの累積供給量が演算され、必要なだけ再度空燃比のリ
ッチ化が行われる。In this case, however, the calculation of the amount of detachment from the catalyst is stopped, the enrichment of ALPHA is also stopped, and the amount is clamped to a predetermined value. Then, when the fuel cut is completed and the air-fuel ratio is returned to stoichiometric, the adsorption amount of NOx remaining in the catalyst is calculated, and H corresponding to this is calculated.
The cumulative supply amount of C is calculated, and the air-fuel ratio is enriched again as necessary.
【0063】このようにALPHAのリッチ補正が、リ
ッチシフトの途中で中断しても、HCの累積量と、NO
xの残存吸着量に応じて、燃料カット終了後に再度リッ
チ化が行われ、確実にNOxの離脱と還元が実行される
のである。Thus, even if the ALPHA rich correction is interrupted during the rich shift, the accumulated amount of HC and NO
Depending on the amount of remaining adsorbed x, enrichment is performed again after the fuel cut is completed, and the desorption and reduction of NOx are reliably executed.
【0064】次に図12の本発明の他の実施の形態につ
いて説明する。Next, another embodiment of the present invention shown in FIG. 12 will be described.
【0065】この例は、空燃比フィードバック補正係数
ALPHAが非クランプ条件で、かつFRSFT=1で
あっても、ステップ43Aにおいて、アイドルスイッチ
がONかどうかを見て、アイドルスイッチがONのアイ
ドル運転中は、リッチシフトを禁止するようにした点に
おいてのみ、図9のフローチャートと相違する。In this example, even if the air-fuel ratio feedback correction coefficient ALPHA is in the non-clamping condition and FRSFT = 1, it is checked in step 43A whether or not the idle switch is ON, and the idle switch is ON during idle operation. Differs from the flowchart of FIG. 9 only in that the rich shift is prohibited.
【0066】すなわち、アイドルでの車両停止中にリッ
チシフトすると、エンジンの回転変動が敏感に感じ易
く、またスロットル全閉での減速中にリッチシフトする
と、トルクの増加による加速感が生じるので、これらを
防止するためにアイドルスイッチがONのときは、リッ
チシフトを禁止するのである。That is, when the rich shift is performed while the vehicle is stopped at idle, the engine speed fluctuation is easily felt, and when the rich shift is performed during deceleration when the throttle is fully closed, an acceleration feeling due to an increase in torque occurs. To prevent this, when the idle switch is ON, the rich shift is prohibited.
【0067】図13の他の実施の形態は、図9に対し
て、HCの累積供給量の演算の負担を軽減したものであ
る。In the other embodiment of FIG. 13, the burden of calculation of the cumulative supply amount of HC is reduced as compared with FIG.
【0068】図9と相違する部分を中心に説明すると、
ステップ61でリーン運転中(DML<1.0)のとき
は、ステップ76に移行して、リッチシフト実行フラグ
FRSFT=1にするとともに、リッチシフト時のAL
PHAピーク値であるαRSFTを100%(1.0)
にセットし、かつリッチシフト中断時のALPHAの値
であるαSTPを同じく100%にセットする。A description will be given focusing on the parts different from FIG.
When the lean operation is being performed (DML <1.0) in step 61, the routine proceeds to step 76, where the rich shift execution flag FRSFT = 1 and the AL during rich shift is set.
PHA peak value αRSFT is 100% (1.0)
And αSTP, which is the value of ALPHA at the time of interruption of the rich shift, is also set to 100%.
【0069】一方、ステップ64でリッチシフト時LR
PL付加フラグFPLADD=1かどうかを判断し、も
しそうならば、ステップ65でHC供給度合RMHCを
次式により求める。On the other hand, in step 64, LR at the time of rich shift
It is determined whether or not the PL addition flag FPLADD = 1, and if so, the HC supply degree RMHC is determined by the following equation in step 65.
【0070】 RMHC=(αRSFT−αSTP)/αRSFT…(8) このRMHCはリッチシフト処理の進行度合を表し、リ
ッチ化処理が中断するまでの間に供給したHC量の、目
標とするHC供給量に対する割合を示すもので、RMH
Cが大きくなるほど、HCの累積供給量が大きいことに
なり、最大値1のときに、必要量のHCが供給されたこ
とになる。RMHC = (αRSFT−αSTP) / αRSFT (8) This RMHC represents the degree of progress of the rich shift process, and is the target HC supply amount of the HC amount supplied until the enrichment process is interrupted. RMH
The larger C is, the larger the cumulative supply amount of HC is, and when the maximum value is 1, the required amount of HC is supplied.
【0071】ステップ66でこのRMHCに基づいてテ
ーブルルックアップによりNOx離脱量RNOXを読み
出し、現在の触媒に吸着されているNOx吸着量ABS
TCを、ABSTC=ABSTC−RNOXとして算出
する(ステップ67)。In step 66, the NOx release amount RNOX is read out by a table lookup based on this RMHC, and the NOx adsorption amount ABS currently adsorbed on the catalyst.
TC is calculated as ABSTC = ABSTC-RNOX (step 67).
【0072】そして、このABSTCに基づいてテーブ
ルルックアップにより、リッチ化度合LRPLを読み出
し、リッチシフト時のALPHAピーク値αRSFTを
次式により求める。Then, the enrichment degree LRPL is read out by table lookup based on this ABSTC, and the ALPHA peak value αRSFT at the time of rich shift is obtained by the following equation.
【0073】 αRSFT=LRPL+ALPEEK#…(9) なお、ALPEEK#は実験から求めた固定値であり、
これらの関係は、例えば図14に示すように設定され
る。このようにして、αRSFTを求めたら、FPLA
DDを0にリセットする。ΑRSFT = LRPL + ALPEEK # (9) Note that ALPEEK # is a fixed value obtained from the experiment,
These relationships are set as shown in FIG. 14, for example. In this way, when αRSFT is calculated, FPLA
Reset DD to 0.
【0074】一方、リッチシフトが開始されたならば、
ステップ72で積分分i=LRI#に設定し、またαS
TP=ALPHAにして、フィードバック周期が1周期
を経過するまで待つ(ステップ73、74)。On the other hand, if the rich shift is started,
In step 72, the integral i = LRI # is set, and αS
Set TP = ALPHA and wait until one feedback cycle elapses (steps 73 and 74).
【0075】そして、1周期が過ぎたら、FRSFT=
0、ABSTC=0として、リッチシフトを終了する。After one cycle, FRSFT =
0, ABSTC = 0, and the rich shift ends.
【0076】この例では、RMHCとして、目標とする
HCの供給量に対して実際に供給されたHCの割合いを
求め、これによりHCの累積供給量の代わりとし、この
RMHCに基づいて残りの必要なリッチ化度合を算出す
るので、図9の場合に、各ルーチン毎に行っていたHC
累積供給量の演算の負担を無くすことができる。In this example, as the RMHC, the ratio of the actually supplied HC to the target supply amount of HC is obtained, and this is used as a substitute for the cumulative supply amount of HC, and the remaining amount is calculated based on this RMHC. Since the necessary degree of enrichment is calculated, in the case of FIG.
The burden of calculating the cumulative supply amount can be eliminated.
【0077】[0077]
【発明の効果】第1の発明によれば、空燃比をリーンか
らストイキに切換える際に、NOx吸着触媒に吸着され
ているNOxを離脱し、かつ三元触媒により還元処理す
るために、一時的に空燃比をリッチ化するにあたり、リ
ッチ化に伴って発生するHCの総量を累積し、これがN
Ox吸着量と対応するようにリッチ補正制御を行うよう
にしたので、NOx吸着量に対応して過不足なく、HC
を供給して、NOx吸着触媒に吸着されていたNOxを
確実に離脱し、かつ還元処理することができ、不必要に
リッチ化度合を高めたり、リッチ期間を長くしたりせ
ず、燃費や運転性の悪化を防止しながら、排気エミッシ
ョンを向上させられる。According to the first aspect of the present invention, when the air-fuel ratio is switched from lean to stoichiometric, NOx adsorbed by the NOx adsorbing catalyst is desorbed, and the reduction treatment is performed by the three-way catalyst. In enriching the air-fuel ratio, the total amount of HC generated with the enrichment is accumulated.
Since the rich correction control is performed so as to correspond to the Ox adsorption amount, there is no excess or deficiency in the HC corresponding to the NOx adsorption amount.
The NOx adsorbed on the NOx adsorbing catalyst can be surely desorbed and reduced, so that the degree of enrichment is not increased unnecessarily and the rich period is not lengthened. Exhaust emissions can be improved while preventing deterioration of performance.
【0078】第2の発明によれば、空燃比のリッチ化
は、基本的にはフィードバック制御の1周期に限られる
ので、リーンからストイキに移行するときの運転性に与
える影響をそれだけ短時間に収め、良好な運転性を維持
することができる。According to the second aspect of the invention, since the enrichment of the air-fuel ratio is basically limited to one cycle of the feedback control, the influence on the drivability at the time of shifting from lean to stoichiometric is shortened by that much. Therefore, it is possible to maintain good driving performance.
【0079】第3の発明によれば、空燃比の要求リッチ
化度合が所定値を越えるときは、複数回に分けてリッチ
化するので、空燃比の極端なリッチ化によるトルクショ
ックなど運転性の悪化を回避できる。According to the third aspect of the present invention, when the required enrichment degree of the air-fuel ratio exceeds the predetermined value, the enrichment is performed in a plurality of times, so that drivability such as torque shock due to the extreme enrichment of the air-fuel ratio is achieved. You can avoid the deterioration.
【図1】本発明の実施の形態を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】同じくリーン運転制御のフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flow chart of lean operation control.
【図3】リーン運転領域を冷却水温との関係に基づいて
示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a lean operation region based on a relationship with a cooling water temperature.
【図4】リーン運転領域を回転数と負荷との関係に基づ
いて示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a lean operation region based on a relationship between a rotation speed and a load.
【図5】リーン運転領域を車速との関係に基づいて示す
説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a lean operation region based on a relationship with a vehicle speed.
【図6】燃空比補正係数の算出制御のフローチャートで
ある。FIG. 6 is a flowchart of calculation control of a fuel-air ratio correction coefficient.
【図7】燃空比の変化の様子を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing how the fuel-air ratio changes.
【図8】NOx吸着量の算出制御のフローチャートであ
る。FIG. 8 is a flowchart of calculation control of an NOx adsorption amount.
【図9】空燃比のリッチ化制御のフローチャートであ
る。FIG. 9 is a flowchart of air-fuel ratio enrichment control.
【図10】空燃比のリッチ制御の動きを示す説明図であ
る。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the operation of air-fuel ratio rich control.
【図11】燃料カット時の空燃比のリッチ制御の動きを
示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the movement of air-fuel ratio rich control at the time of fuel cut.
【図12】本発明の他の実施の形態の空燃比のリッチ化
制御のフローチャートである。FIG. 12 is a flow chart of air-fuel ratio enrichment control according to another embodiment of the present invention.
【図13】さらに他の実施の形態の空燃比のリッチ化制
御のフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart of air-fuel ratio enrichment control according to still another embodiment.
【図14】同じくその空燃比のリッチ制御の動きを示す
説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram similarly showing the operation of rich control of the air-fuel ratio.
【図15】本発明の構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram of the present invention.
55 運転状態検出手段 56 NOx吸着量算出手段 57 リッチ化度合設定手段 58 HC発生量算出手段 59 HC累積供給量算出手段 60 空燃比リッチ補正制御手段 55 operating state detection means 56 NOx adsorption amount calculation means 57 enrichment degree setting means 58 HC generation amount calculation means 59 HC cumulative supply amount calculation means 60 air-fuel ratio rich correction control means
Claims (3)
吸着すると共にリッチ雰囲気で吸着したNOxを離脱さ
せるNOx吸着触媒と、 その下流の排気系に設置されNOxの還元とHC,CO
の酸化を行う三元触媒と、 運転条件に応じて空燃比をリーンとストイキに切換える
空燃比切換手段と、 空燃比をリーンからストイキに切換えるときに一時的に
リッチとする空燃比の過渡補正手段とを備えた内燃機関
の空燃比制御装置において、 運転状態を検出する手段と、 リーン運転中にNOx吸着触媒に吸着されたNOx吸着
量を算出する手段と、 NOx吸着量に応じて空燃比のリッチ化度合を設定する
手段と、 リッチ化度合に応じてHCの発生量を算出する手段と、 空燃比がリーンから切換った後の運転状態とHCの発生
量からHCの累積供給量を算出する手段と、 このHCの累積供給量がNOx吸着触媒に吸着されたN
Oxを離脱、還元するのに必要な量と一致するように空
燃比のリッチ補正制御を行う手段とを備えることを特徴
とする内燃機関の空燃比制御装置。1. A NOx adsorbing catalyst installed in an exhaust system for adsorbing NOx in a lean atmosphere and desorbing NOx adsorbed in a rich atmosphere, and a NOx reduction and HC, CO installed in an exhaust system downstream thereof.
A three-way catalyst that oxidizes the fuel, an air-fuel ratio switching device that switches the air-fuel ratio between lean and stoichiometric depending on the operating conditions, and a transient correction device for the air-fuel ratio that temporarily becomes rich when switching the air-fuel ratio from lean to stoichiometric. In an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, including: a means for detecting an operating state; a means for calculating the NOx adsorption amount adsorbed by the NOx adsorption catalyst during lean operation; and a means for calculating the air-fuel ratio according to the NOx adsorption amount. Means for setting the degree of enrichment, means for calculating the amount of HC generated according to the degree of enrichment, and calculation of the cumulative supply amount of HC from the operating state after the air-fuel ratio is switched from lean and the amount of HC generated And the cumulative supply amount of this HC is the N adsorbed on the NOx adsorption catalyst.
An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: means for performing rich-correction control of an air-fuel ratio so as to match an amount required to separate and reduce Ox.
始時に設定したリッチ化度合から所定の単位時間毎に所
定量ずつ差し引いていき、空燃比制御の1フィードバッ
ク周期における累積供給量がNOx吸着量に対応するよ
うに設定する請求項1に記載の内燃機関の空燃比制御装
置。2. An air-fuel ratio enrichment setting means subtracts a predetermined amount for each predetermined unit time from the enrichment degree set at the start of enrichment, and the cumulative supply amount in one feedback cycle of air-fuel ratio control is NOx. The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the air-fuel ratio control device is set so as to correspond to the adsorption amount.
ッチ化度合が所定値を越えるときは、1回目のリッチ化
制御はこの所定値を限度とするリッチ化度合に設定し、
リッチ補正制御手段はHCの累積供給量が残存するNO
x吸着量に対応するまでリッチ化制御を繰り返す請求項
2に記載の内燃機関の空燃比制御装置。3. When the air-fuel ratio enrichment setting means exceeds the predetermined value, the first enrichment control sets the enrichment degree within the predetermined value.
The rich correction control means uses NO when the cumulative supply amount of HC remains.
The air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the enrichment control is repeated until it corresponds to the x adsorption amount.
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