JPH09250382A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
エンジンの空燃比制御装置Info
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- JPH09250382A JPH09250382A JP5632596A JP5632596A JPH09250382A JP H09250382 A JPH09250382 A JP H09250382A JP 5632596 A JP5632596 A JP 5632596A JP 5632596 A JP5632596 A JP 5632596A JP H09250382 A JPH09250382 A JP H09250382A
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- JP
- Japan
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- air
- fuel ratio
- fuel
- cylinder
- engine
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- Pending
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの空燃比制御装置において、触媒の
浄化性能を改善する。 【解決手段】 検出された運転状態に応じてリーン気筒
へ供給される混合気をリーン限界空燃比に保つように燃
料供給量をオープン制御するリーン気筒の燃料供給量オ
ープン制御手段ｄと、検出された空燃比に応じて各気筒
の平均空燃比を理論空燃比に近づけるようにリッチ気筒
に供給される燃料量をフィードバック制御するリッチ気
筒の燃料供給量フィードバック制御手段ｆとを備える。
浄化性能を改善する。 【解決手段】 検出された運転状態に応じてリーン気筒
へ供給される混合気をリーン限界空燃比に保つように燃
料供給量をオープン制御するリーン気筒の燃料供給量オ
ープン制御手段ｄと、検出された空燃比に応じて各気筒
の平均空燃比を理論空燃比に近づけるようにリッチ気筒
に供給される燃料量をフィードバック制御するリッチ気
筒の燃料供給量フィードバック制御手段ｆとを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンにおいて
触媒による排気浄化性能を改善する空燃比制御に関する
ものである。
触媒による排気浄化性能を改善する空燃比制御に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】排気エミッションの対策として排気通路
の途中に触媒コンバータを設けたエンジンでは、触媒の
温度が上昇して十分な転換作用を開始するまでは所期の
排気浄化機能が発揮されない。
の途中に触媒コンバータを設けたエンジンでは、触媒の
温度が上昇して十分な転換作用を開始するまでは所期の
排気浄化機能が発揮されない。
【０００３】従来からこの対策として、例えば特開平４
−３０８３１１号に開示されたものは、冷間始動後に燃
料噴射量を所定期間毎に変化させるとともに、燃料増量
時に点火時期を遅角補正するようになっている。
−３０８３１１号に開示されたものは、冷間始動後に燃
料噴射量を所定期間毎に変化させるとともに、燃料増量
時に点火時期を遅角補正するようになっている。
【０００４】燃料噴射量の増量と減量を燃焼毎に反転さ
せた場合、結果として理論空燃比よりリッチで燃焼する
リッチ気筒と、理論空燃比よりリーンで燃焼するリーン
気筒が発生し、リッチ気筒はリーン気筒より点火時期が
遅角した状態となる。これにより、リッチ気筒から排出
される未燃焼成分である炭化水素（ＨＣ）および一酸化
炭素（ＣＯ）とリーン気筒から排出される酸素（Ｏ2）
が触媒コンバータにおいて酸化反応し、その反応熱によ
って触媒コンバータの暖機が促進される。
せた場合、結果として理論空燃比よりリッチで燃焼する
リッチ気筒と、理論空燃比よりリーンで燃焼するリーン
気筒が発生し、リッチ気筒はリーン気筒より点火時期が
遅角した状態となる。これにより、リッチ気筒から排出
される未燃焼成分である炭化水素（ＨＣ）および一酸化
炭素（ＣＯ）とリーン気筒から排出される酸素（Ｏ2）
が触媒コンバータにおいて酸化反応し、その反応熱によ
って触媒コンバータの暖機が促進される。
【０００５】これに関連して特開平５−３０８３１１号
公報に開示されたものは、燃料噴射量の増量と減量を燃
焼毎に反転させるとともに、全気筒に供給される混合気
の空燃比が理論空燃比となるようにフィードバック制御
するようになっている。
公報に開示されたものは、燃料噴射量の増量と減量を燃
焼毎に反転させるとともに、全気筒に供給される混合気
の空燃比が理論空燃比となるようにフィードバック制御
するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエンジンの空燃比制御装置にあっては、図６
に示すように、リーン気筒に供給される混合気の空燃比
をリーン限界の付近で変動させる構成となっており、リ
ーン限界空燃比を常に使っていないため、リーン気筒か
ら排出されるＯ2量が十分に得られず、三元触媒の活性
化が遅れるという問題点が考えられる。
うな従来のエンジンの空燃比制御装置にあっては、図６
に示すように、リーン気筒に供給される混合気の空燃比
をリーン限界の付近で変動させる構成となっており、リ
ーン限界空燃比を常に使っていないため、リーン気筒か
ら排出されるＯ2量が十分に得られず、三元触媒の活性
化が遅れるという問題点が考えられる。
【０００７】また、図７に示すように、リーン気筒に供
給される混合気の空燃比がリーン側で変動すると、エン
ジンの発生トルクの変動が大きいという問題点が考えら
れる。
給される混合気の空燃比がリーン側で変動すると、エン
ジンの発生トルクの変動が大きいという問題点が考えら
れる。
【０００８】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、エンジンの空燃比制御装置において、触媒の
浄化性能を改善することを目的とする。
のであり、エンジンの空燃比制御装置において、触媒の
浄化性能を改善することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のエンジ
ンの空燃比制御装置は、図９に示すように、エンジンに
燃料を供給する燃料供給手段ａと、エンジンから排出さ
れる排気ガスを浄化する触媒コンバータｂと、エンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段ｃと、検出され
た運転状態に応じてリーン気筒へ供給される混合気をリ
ーン限界空燃比に保つように燃料供給量をオープン制御
するリーン気筒の燃料供給量オープン制御手段ｄと、エ
ンジンに供給される混合気の空燃比を検出する空燃比検
出手段ｅと、検出された空燃比に応じて各気筒の平均空
燃比を目標空燃比に近づけるようにリッチ気筒に供給さ
れる燃料量をフィードバック制御するリッチ気筒の燃料
供給量フィードバック制御手段ｆと、を備える。
ンの空燃比制御装置は、図９に示すように、エンジンに
燃料を供給する燃料供給手段ａと、エンジンから排出さ
れる排気ガスを浄化する触媒コンバータｂと、エンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段ｃと、検出され
た運転状態に応じてリーン気筒へ供給される混合気をリ
ーン限界空燃比に保つように燃料供給量をオープン制御
するリーン気筒の燃料供給量オープン制御手段ｄと、エ
ンジンに供給される混合気の空燃比を検出する空燃比検
出手段ｅと、検出された空燃比に応じて各気筒の平均空
燃比を目標空燃比に近づけるようにリッチ気筒に供給さ
れる燃料量をフィードバック制御するリッチ気筒の燃料
供給量フィードバック制御手段ｆと、を備える。
【００１０】請求項２に記載のエンジンの空燃比制御装
置は、請求項１に記載の発明において、前記空燃比検出
手段として各気筒からの排気ガスが集まる排気通路で触
媒コンバータより上流側に設置される酸素濃度センサを
備え、前記燃料供給量フィードバック制御手段として上
流側酸素濃度センサによって検出された空燃比が目標空
燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定する判定
手段を備え、判定された結果をもとに空燃比補正値αに
比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補正制御
係数を加減算する空燃比補正値算出手段を備え、算出さ
れた空燃比補正値αをもとにリッチ気筒に供給される燃
料量を算出するリッチ気筒の燃料供給量算出手段を備え
る。
置は、請求項１に記載の発明において、前記空燃比検出
手段として各気筒からの排気ガスが集まる排気通路で触
媒コンバータより上流側に設置される酸素濃度センサを
備え、前記燃料供給量フィードバック制御手段として上
流側酸素濃度センサによって検出された空燃比が目標空
燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定する判定
手段を備え、判定された結果をもとに空燃比補正値αに
比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補正制御
係数を加減算する空燃比補正値算出手段を備え、算出さ
れた空燃比補正値αをもとにリッチ気筒に供給される燃
料量を算出するリッチ気筒の燃料供給量算出手段を備え
る。
【００１１】請求項３に記載のエンジンの空燃比制御装
置は、請求項１に記載の発明において、前記空燃比検出
手段として各気筒からの排気ガスが集まる排気通路で触
媒コンバータより下流側に設置される下流側酸素濃度セ
ンサを備え、前記燃料供給量フィードバック制御手段と
して下流側酸素濃度センサによって検出された空燃比が
目標空燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定す
る判定手段を備え、判定された結果をもとに空燃比補正
値αに比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補
正制御係数を加減算する空燃比補正値算出手段を備え、
算出された空燃比補正値αをもとにリッチ気筒に供給さ
れる燃料量を算出するリッチ気筒の燃料供給量算出手段
を備える。
置は、請求項１に記載の発明において、前記空燃比検出
手段として各気筒からの排気ガスが集まる排気通路で触
媒コンバータより下流側に設置される下流側酸素濃度セ
ンサを備え、前記燃料供給量フィードバック制御手段と
して下流側酸素濃度センサによって検出された空燃比が
目標空燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定す
る判定手段を備え、判定された結果をもとに空燃比補正
値αに比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補
正制御係数を加減算する空燃比補正値算出手段を備え、
算出された空燃比補正値αをもとにリッチ気筒に供給さ
れる燃料量を算出するリッチ気筒の燃料供給量算出手段
を備える。
【００１２】請求項４に記載のエンジンの空燃比制御装
置は、請求項１に記載の発明において、前記空燃比検出
手段として各気筒からの排気ガスが集まる排気通路で触
媒コンバータより下流側に設置される下流側酸素濃度セ
ンサを備え、前記燃料供給量フィードバック制御手段と
して下流側酸素濃度センサによって検出された空燃比が
目標空燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定す
る判定手段を備え、判定された結果をもとに空燃比補正
値αに比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補
正制御係数を加減算する空燃比補正値算出手段を備え、
算出された空燃比補正値αをもとにリッチ気筒に供給さ
れる燃料量を算出するリッチ気筒の燃料供給量算出手段
を備える。
置は、請求項１に記載の発明において、前記空燃比検出
手段として各気筒からの排気ガスが集まる排気通路で触
媒コンバータより下流側に設置される下流側酸素濃度セ
ンサを備え、前記燃料供給量フィードバック制御手段と
して下流側酸素濃度センサによって検出された空燃比が
目標空燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定す
る判定手段を備え、判定された結果をもとに空燃比補正
値αに比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補
正制御係数を加減算する空燃比補正値算出手段を備え、
算出された空燃比補正値αをもとにリッチ気筒に供給さ
れる燃料量を算出するリッチ気筒の燃料供給量算出手段
を備える。
【００１３】請求項５に記載のエンジンの空燃比制御装
置は、請求項１から４のいずれか一つに記載の発明にお
いて、エンジンを循環する冷却水温度Ｔｗを検出する冷
却水温度検出手段を備え、検出された冷却水温度Ｔｗを
もとにリーン限界空燃比を算出するリーン限界空燃比算
出手段を備える。
置は、請求項１から４のいずれか一つに記載の発明にお
いて、エンジンを循環する冷却水温度Ｔｗを検出する冷
却水温度検出手段を備え、検出された冷却水温度Ｔｗを
もとにリーン限界空燃比を算出するリーン限界空燃比算
出手段を備える。
【００１４】
【作用】請求項１に記載のエンジンの空燃比制御装置に
おいて、リーン気筒にはリーン限界空燃比の混合気が供
給される一方、リッチ気筒には目標空燃比よりリッチな
混合気が供給される。これにより、リッチ気筒から排出
される未燃焼成分である炭化水素および一酸化炭素とリ
ーン気筒から排出される酸素が触媒コンバータにおいて
酸化反応し、その反応熱によって触媒コンバータの暖機
が促進される。
おいて、リーン気筒にはリーン限界空燃比の混合気が供
給される一方、リッチ気筒には目標空燃比よりリッチな
混合気が供給される。これにより、リッチ気筒から排出
される未燃焼成分である炭化水素および一酸化炭素とリ
ーン気筒から排出される酸素が触媒コンバータにおいて
酸化反応し、その反応熱によって触媒コンバータの暖機
が促進される。
【００１５】リーン気筒に供給される混合気の空燃比
は、オープン制御される構成のため、周期的に変動する
ことがなくリーン限界空燃比に保たれ、リーン気筒から
排出される酸素量を最大にして触媒の活性化を早められ
る。
は、オープン制御される構成のため、周期的に変動する
ことがなくリーン限界空燃比に保たれ、リーン気筒から
排出される酸素量を最大にして触媒の活性化を早められ
る。
【００１６】空燃比に対するエンジンの発生トルクの変
動幅は、空燃比が理論空燃比より希薄化するのにしたが
って大きくなる特性がある。これにより、リッチ気筒に
供給される混合気の空燃比を目標空燃比よりリッチ側で
周期的に変動させる一方、リーン気筒に供給される混合
気の空燃比がリーン限界空燃比の付近で周期的に変動す
ることがないため、エンジンの発生トルクの変動を小さ
く抑えられる。この結果、自動車の乗員に感じられる振
動を低減することができる。
動幅は、空燃比が理論空燃比より希薄化するのにしたが
って大きくなる特性がある。これにより、リッチ気筒に
供給される混合気の空燃比を目標空燃比よりリッチ側で
周期的に変動させる一方、リーン気筒に供給される混合
気の空燃比がリーン限界空燃比の付近で周期的に変動す
ることがないため、エンジンの発生トルクの変動を小さ
く抑えられる。この結果、自動車の乗員に感じられる振
動を低減することができる。
【００１７】請求項２に記載のエンジンの空燃比制御装
置において、触媒コンバータより上流側に設けられた上
流側酸素濃度センサによって検出される空燃比が目標空
燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定する。
置において、触媒コンバータより上流側に設けられた上
流側酸素濃度センサによって検出される空燃比が目標空
燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定する。
【００１８】判定された結果をもとに空燃比補正値αに
比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補正制御
係数を加減算する構成により、リッチ気筒に供給される
混合気の空燃比を目標空燃比よりリッチ側で周期的に変
動させて、各気筒の平均空燃比を目標空燃比に近づけ
る。
比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補正制御
係数を加減算する構成により、リッチ気筒に供給される
混合気の空燃比を目標空燃比よりリッチ側で周期的に変
動させて、各気筒の平均空燃比を目標空燃比に近づけ
る。
【００１９】請求項３に記載のエンジンの空燃比制御装
置において、触媒コンバータより下流側に設けられた下
流側酸素濃度センサによって検出される空燃比が目標空
燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定する。
置において、触媒コンバータより下流側に設けられた下
流側酸素濃度センサによって検出される空燃比が目標空
燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定する。
【００２０】判定された結果をもとに空燃比補正値αに
比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補正制御
係数を加減算する構成により、リッチ気筒に供給される
混合気の空燃比を目標空燃比よりリッチ側で周期的に変
動させて、各気筒の平均空燃比を目標空燃比に近づけ
る。
比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補正制御
係数を加減算する構成により、リッチ気筒に供給される
混合気の空燃比を目標空燃比よりリッチ側で周期的に変
動させて、各気筒の平均空燃比を目標空燃比に近づけ
る。
【００２１】請求項４に記載のエンジンの空燃比制御装
置において、触媒コンバータより上流側に設けられた上
流側酸素濃度センサによって検出される空燃比が目標空
燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定する。
置において、触媒コンバータより上流側に設けられた上
流側酸素濃度センサによって検出される空燃比が目標空
燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定する。
【００２２】判定された結果をもとに空燃比補正値αに
比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補正制御
係数を加減算する。
比例制御分と積分制御分から構成される空燃比補正制御
係数を加減算する。
【００２３】さらに、触媒コンバータより下流側に設け
られた下流側酸素濃度センサによって検出される空燃比
が目標空燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定
する。
られた下流側酸素濃度センサによって検出される空燃比
が目標空燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定
する。
【００２４】判定された結果をもとに空燃比補正値αに
積分制御分のみから構成される空燃比補正制御係数を加
減算する構成により、リッチ気筒に供給される混合気の
空燃比を目標空燃比よりリッチ側で周期的に変動させ
て、各気筒の平均空燃比を目標空燃比に精度よく近づけ
る。
積分制御分のみから構成される空燃比補正制御係数を加
減算する構成により、リッチ気筒に供給される混合気の
空燃比を目標空燃比よりリッチ側で周期的に変動させ
て、各気筒の平均空燃比を目標空燃比に精度よく近づけ
る。
【００２５】請求項５に記載のエンジンの空燃比制御装
置において、燃焼性が確保されるリーン限界空燃比は冷
却水温度Ｔｗが上昇するのにしたがってリーン側へと移
る特性がある。したがって、冷却水温度Ｔｗをもとにリ
ーン限界空燃比を適確に算出することができる。この結
果、リーン気筒から排出される酸素量を最大にして触媒
の活性化を早められる。
置において、燃焼性が確保されるリーン限界空燃比は冷
却水温度Ｔｗが上昇するのにしたがってリーン側へと移
る特性がある。したがって、冷却水温度Ｔｗをもとにリ
ーン限界空燃比を適確に算出することができる。この結
果、リーン気筒から排出される酸素量を最大にして触媒
の活性化を早められる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００２７】図１に示すように、多気筒エンジン１は吸
気弁２が開かれるのに伴って吸気ポート３からシリンダ
４に吸気（混合気）を吸入し、この吸気をピストン５で
圧縮して、点火プラグ６で着火燃焼させ、排気弁７が開
かれるのに伴って排気が排気ポート８を介して排気通路
９に排出され、これらの各行程が連続して繰り返され
る。
気弁２が開かれるのに伴って吸気ポート３からシリンダ
４に吸気（混合気）を吸入し、この吸気をピストン５で
圧縮して、点火プラグ６で着火燃焼させ、排気弁７が開
かれるのに伴って排気が排気ポート８を介して排気通路
９に排出され、これらの各行程が連続して繰り返され
る。
【００２８】吸気通路２０の途中には吸気ポート３に燃
料を噴射するインジェクタ（燃料供給手段）１４と、ア
クセルペダルに連動して吸気を絞るスロットルバルブ１
１がそれぞれ設けられ、その上流側には吸気量を検出す
るエアフロメータ１０が設けられる。
料を噴射するインジェクタ（燃料供給手段）１４と、ア
クセルペダルに連動して吸気を絞るスロットルバルブ１
１がそれぞれ設けられ、その上流側には吸気量を検出す
るエアフロメータ１０が設けられる。
【００２９】排気通路９の途中には触媒コンバータ２１
が設置される。触媒コンバータ２１は、三元触媒を担持
して、排気中の炭化水素および一酸化炭素を酸化すると
ともに、ＮＯｘを還元する。
が設置される。触媒コンバータ２１は、三元触媒を担持
して、排気中の炭化水素および一酸化炭素を酸化すると
ともに、ＮＯｘを還元する。
【００３０】インジェクタ１４からの燃料噴射量を制御
するコントロールユニット１３が設けられる。コントロ
ールユニット１３には、エアフロメータ１０で検出され
る吸気量Ｑａと、スロットルポジションセンサ１２で検
出されるスロットル開度ＴＶＯと、エンジン回転数セン
サ２２で検出されるエンジン回転数Ｎと、冷却水温セン
サ２３で検出される冷却水温度Ｔｗ等を入力して、基本
燃料噴射量Ｔｐを運転状態に応じて演算する。
するコントロールユニット１３が設けられる。コントロ
ールユニット１３には、エアフロメータ１０で検出され
る吸気量Ｑａと、スロットルポジションセンサ１２で検
出されるスロットル開度ＴＶＯと、エンジン回転数セン
サ２２で検出されるエンジン回転数Ｎと、冷却水温セン
サ２３で検出される冷却水温度Ｔｗ等を入力して、基本
燃料噴射量Ｔｐを運転状態に応じて演算する。
【００３１】排気通路９の途中には、排気マニホールド
の集合部より下流側でありかつ触媒コンバータ２１より
上流側に上流側Ｏ2センサ（上流側酸素濃度センサ）１
５が設置され、触媒コンバータ２１より下流側に下流側
Ｏ2センサ（下流側酸素濃度センサ）１６が設置され
る。各Ｏ2センサ１５，１６は、それぞれの出力が排気
中の酸素濃度に応じて急変する特性を有し、理論空燃比
よりリッチ側であるかリーン側であるかのいわゆる２値
を出力する。なお、このＯ2センサに限らず、全域酸素
濃度センサ等を用いてもよい。
の集合部より下流側でありかつ触媒コンバータ２１より
上流側に上流側Ｏ2センサ（上流側酸素濃度センサ）１
５が設置され、触媒コンバータ２１より下流側に下流側
Ｏ2センサ（下流側酸素濃度センサ）１６が設置され
る。各Ｏ2センサ１５，１６は、それぞれの出力が排気
中の酸素濃度に応じて急変する特性を有し、理論空燃比
よりリッチ側であるかリーン側であるかのいわゆる２値
を出力する。なお、このＯ2センサに限らず、全域酸素
濃度センサ等を用いてもよい。
【００３２】コントロールユニット１３は、各Ｏ2セン
サ１５，１６で検出される排気中の酸素濃度に応じた出
力を入力して、暖機後に全気筒に供給される混合気が理
論空燃比となるように燃料噴射量をフィードバック制御
して、触媒コンバータ２１での転化効率を最大限に維持
するようになっている。
サ１５，１６で検出される排気中の酸素濃度に応じた出
力を入力して、暖機後に全気筒に供給される混合気が理
論空燃比となるように燃料噴射量をフィードバック制御
して、触媒コンバータ２１での転化効率を最大限に維持
するようになっている。
【００３３】本発明は、暖機時の触媒不活性領域に触媒
コンバータ２１の活性化を早めるため、コントロールユ
ニット１３において、ある気筒（以下、リーン気筒と呼
ぶ）に供給される混合気がリーン限界空燃比となるよう
に燃料噴射量をオープン制御するとともに、全気筒に供
給される混合気の平均値が理論空燃比となるようにある
気筒（以下、リッチ気筒と呼ぶ）燃料噴射量をフィード
バック制御する。
コンバータ２１の活性化を早めるため、コントロールユ
ニット１３において、ある気筒（以下、リーン気筒と呼
ぶ）に供給される混合気がリーン限界空燃比となるよう
に燃料噴射量をオープン制御するとともに、全気筒に供
給される混合気の平均値が理論空燃比となるようにある
気筒（以下、リッチ気筒と呼ぶ）燃料噴射量をフィード
バック制御する。
【００３４】図２のフローチャートは、暖機時の触媒不
活性領域に燃料噴射量を演算するプログラムを示してお
り、これは一定周期毎に実行される。
活性領域に燃料噴射量を演算するプログラムを示してお
り、これは一定周期毎に実行される。
【００３５】まず、ステップＳ１にて、冷却水温度Ｔ
ｗ、エンジン回転数Ｎ、吸気量Ｑａを読込む。
ｗ、エンジン回転数Ｎ、吸気量Ｑａを読込む。
【００３６】ステップＳ２で、これらの検出値に基づい
て基本燃料噴射量Ｔｐを次式で演算する。ただし、Ｋは
各種補正係数である。
て基本燃料噴射量Ｔｐを次式で演算する。ただし、Ｋは
各種補正係数である。
【００３７】Ｔｐ＝Ｋ×Ｑａ／Ｎ …（１） ステップＳ３で、現在の冷却水温度ＴｗがＡ＜Ｔｗ＜Ｂ
の範囲にあるかどうかを判定する。例えばＡ＝４０°
Ｃ、Ｂ＝６０°Ｃに設定されることにより、触媒の活性
化を促す必要がある触媒不活性領域を判定する。
の範囲にあるかどうかを判定する。例えばＡ＝４０°
Ｃ、Ｂ＝６０°Ｃに設定されることにより、触媒の活性
化を促す必要がある触媒不活性領域を判定する。
【００３８】この判定結果をもとに触媒不活性領域内で
あればステップＳ４に進み、図５に示すマップに基づい
てリーン限界空燃比に対応した補正量Ｔｈｏｓを冷却水
温度Ｔｗに応じて検索する。
あればステップＳ４に進み、図５に示すマップに基づい
てリーン限界空燃比に対応した補正量Ｔｈｏｓを冷却水
温度Ｔｗに応じて検索する。
【００３９】燃焼性が確保されるリーン限界空燃比は、
図４に示すように、冷却水温度Ｔｗが上昇するほどリー
ン側に移行する特性があるため、補正量Ｔｈｏｓは、冷
却水温度Ｔｗが上昇するほど大きくなるように設定され
ている。
図４に示すように、冷却水温度Ｔｗが上昇するほどリー
ン側に移行する特性があるため、補正量Ｔｈｏｓは、冷
却水温度Ｔｗが上昇するほど大きくなるように設定され
ている。
【００４０】続いてステップＳ５に進み、リーン気筒の
燃料噴射量ＴＬを次式で演算して、リーン限界空燃比が
得られるように各インジェクタ１４からの燃料噴射量を
オープン制御する。ただし、Ｔｓは電圧補正分である。
燃料噴射量ＴＬを次式で演算して、リーン限界空燃比が
得られるように各インジェクタ１４からの燃料噴射量を
オープン制御する。ただし、Ｔｓは電圧補正分である。
【００４１】 ＴＬ＝Ｔｐ×（１−Ｔｈｏｓ）＋Ｔｓ …（２） なお、このステップＳ５における制御内容が、図９に示
す燃料供給量オープン制御手段ｄに相当する。
す燃料供給量オープン制御手段ｄに相当する。
【００４２】続いてステップＳ６に進んで、後述するＰ
Ｉ制御ルーチンで演算した燃料補正値αを読込む。続い
てステップＳ７に進んで、リッチ気筒の燃料噴射量ＴＲ
を次式で演算して、全気筒の空燃比を平均した値が理論
空燃比となるように各インジェクタ１４からの燃料噴射
量をフィードバック制御する。
Ｉ制御ルーチンで演算した燃料補正値αを読込む。続い
てステップＳ７に進んで、リッチ気筒の燃料噴射量ＴＲ
を次式で演算して、全気筒の空燃比を平均した値が理論
空燃比となるように各インジェクタ１４からの燃料噴射
量をフィードバック制御する。
【００４３】 ＴＲ＝Ｔｐ×（１＋Ｔｈｏｓ）×α＋Ｔｓ …（３） なお、このステップＳ６における制御内容が、図９に示
す燃料供給量フィードバック制御手段ｆに相当する。
す燃料供給量フィードバック制御手段ｆに相当する。
【００４４】このようにして、図６に示すように、リー
ン気筒にはリーン限界空燃比の混合気が供給される一
方、リッチ気筒には理論空燃比（λ＝１）よりリッチな
混合気が供給される。リッチ気筒から排出される未燃焼
成分である炭化水素および一酸化炭素とリーン気筒から
排出される酸素が触媒コンバータ２１において酸化反応
し、その反応熱によって触媒コンバータ２１の暖機が促
進される。
ン気筒にはリーン限界空燃比の混合気が供給される一
方、リッチ気筒には理論空燃比（λ＝１）よりリッチな
混合気が供給される。リッチ気筒から排出される未燃焼
成分である炭化水素および一酸化炭素とリーン気筒から
排出される酸素が触媒コンバータ２１において酸化反応
し、その反応熱によって触媒コンバータ２１の暖機が促
進される。
【００４５】リーン気筒に供給される混合気の空燃比
は、オープン制御される構成のため、リーン限界空燃比
に保たれ、リーン気筒から排出される酸素量が最大にし
て触媒の活性化を早められる。
は、オープン制御される構成のため、リーン限界空燃比
に保たれ、リーン気筒から排出される酸素量が最大にし
て触媒の活性化を早められる。
【００４６】図７に示すように、空燃比に対するエンジ
ンの発生トルクの変動幅は、空燃比が理論空燃比より希
薄化するのにしたがって大きくなる特性がある。これに
より、リッチ気筒に供給される混合気の空燃比を理論空
燃比よりリッチ側で周期的に変動させる一方、リーン気
筒に供給される混合気の空燃比がリーン限界空燃比の付
近で周期的に変動することがないため、エンジンの発生
トルクの変動を小さく抑えられる。
ンの発生トルクの変動幅は、空燃比が理論空燃比より希
薄化するのにしたがって大きくなる特性がある。これに
より、リッチ気筒に供給される混合気の空燃比を理論空
燃比よりリッチ側で周期的に変動させる一方、リーン気
筒に供給される混合気の空燃比がリーン限界空燃比の付
近で周期的に変動することがないため、エンジンの発生
トルクの変動を小さく抑えられる。
【００４７】図３のフローチャートは、燃料補正値αを
演算するプログラムを示しており、これは一定周期毎に
実行される。
演算するプログラムを示しており、これは一定周期毎に
実行される。
【００４８】ステップＳ１０で、上流側Ｏ2センサ１５
の出力に基づいて排気ガスの空燃比がリッチかリーンか
を判定する。
の出力に基づいて排気ガスの空燃比がリッチかリーンか
を判定する。
【００４９】リッチ判定時に、ステップＳ１１に進ん
で、排気空燃比がリーンからリッチに反転するリッチ反
転時を検出する。
で、排気空燃比がリーンからリッチに反転するリッチ反
転時を検出する。
【００５０】リッチ反転時でない場合、ステップＳ１２
に進んで、空燃比補正係数αに積分制御分Ｉを減算す
る。
に進んで、空燃比補正係数αに積分制御分Ｉを減算す
る。
【００５１】リッチ反転時、ステップＳ１３に進んで、
空燃比補正係数αに比例制御分Ｐを減算する。
空燃比補正係数αに比例制御分Ｐを減算する。
【００５２】一方、リーン判定時に、ステップＳ１４に
進んで、排気空燃比がリッチからリーンに反転するリー
ン反転時を検出する。
進んで、排気空燃比がリッチからリーンに反転するリー
ン反転時を検出する。
【００５３】リーン反転時でない場合、ステップＳ１５
に進んで、空燃比補正係数αに積分制御分Ｉを加算す
る。
に進んで、空燃比補正係数αに積分制御分Ｉを加算す
る。
【００５４】リーン反転時、ステップＳ１６に進んで、
空燃比補正係数αに比例制御分Ｐを加算する。
空燃比補正係数αに比例制御分Ｐを加算する。
【００５５】続いて、ステップＳ１７に進んで、下流側
Ｏ2センサ１６の出力に基づいて排気ガスの空燃比がリ
ッチかリーンかを判定する。
Ｏ2センサ１６の出力に基づいて排気ガスの空燃比がリ
ッチかリーンかを判定する。
【００５６】リッチ判定時に、ステップＳ１８に進ん
で、空燃比補正係数αに補正分Ｉｒを減算する。
で、空燃比補正係数αに補正分Ｉｒを減算する。
【００５７】一方、リーン判定時に、ステップＳ１９に
進んで、空燃比補正係数αに補正分制御分Ｉｒを加算す
る。
進んで、空燃比補正係数αに補正分制御分Ｉｒを加算す
る。
【００５８】上記構成により、リッチ気筒に供給される
混合気の空燃比を理論空燃比よりリッチ側で周期的に変
動させて、各気筒の平均空燃比を理論空燃比に精度よく
近づけられる。
混合気の空燃比を理論空燃比よりリッチ側で周期的に変
動させて、各気筒の平均空燃比を理論空燃比に精度よく
近づけられる。
【００５９】図８のフローチャートは、他の実施形態と
して、下流側Ｏ2センサ１６の出力のみに基づいて燃料
補正値αを演算するプログラムを示しており、これは一
定周期毎に実行される。
して、下流側Ｏ2センサ１６の出力のみに基づいて燃料
補正値αを演算するプログラムを示しており、これは一
定周期毎に実行される。
【００６０】ステップＳ２０で、下流側Ｏ2センサ１６
の出力に基づいて排気ガスの空燃比がリッチかリーンか
を判定する。
の出力に基づいて排気ガスの空燃比がリッチかリーンか
を判定する。
【００６１】リッチ判定時に、ステップＳ２１に進ん
で、排気空燃比がリーンからリッチに反転するリッチ反
転時を検出する。
で、排気空燃比がリーンからリッチに反転するリッチ反
転時を検出する。
【００６２】リッチ反転時でない場合、ステップＳ２２
に進んで、空燃比補正係数αに積分制御分Ｉを減算す
る。
に進んで、空燃比補正係数αに積分制御分Ｉを減算す
る。
【００６３】リッチ反転時、ステップＳ２３に進んで、
空燃比補正係数αに比例制御分Ｐを減算する。
空燃比補正係数αに比例制御分Ｐを減算する。
【００６４】一方、リーン判定時に、ステップＳ２４に
進んで、排気空燃比がリッチからリーンに反転するリー
ン反転時を検出する。
進んで、排気空燃比がリッチからリーンに反転するリー
ン反転時を検出する。
【００６５】リーン反転時でない場合、ステップＳ２５
に進んで、空燃比補正係数αに積分制御分Ｉを加算す
る。
に進んで、空燃比補正係数αに積分制御分Ｉを加算す
る。
【００６６】リーン反転時、ステップＳ２６に進んで、
空燃比補正係数αに比例制御分Ｐを加算する。
空燃比補正係数αに比例制御分Ｐを加算する。
【００６７】上記構成により、リッチ気筒に供給される
混合気の空燃比を理論空燃比よりリッチ側で周期的に変
動させて、各気筒の平均空燃比を理論空燃比に近づけら
れる。
混合気の空燃比を理論空燃比よりリッチ側で周期的に変
動させて、各気筒の平均空燃比を理論空燃比に近づけら
れる。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載のエ
ンジンの空燃比制御装置によれば、リーン気筒にはリー
ン限界空燃比の混合気が供給される一方、リッチ気筒に
は理論空燃比よりリッチな混合気が供給され構成のた
め、リーン気筒から排出される酸素量を最大にして触媒
の活性化を早められるとともに、エンジンの発生トルク
の変動を小さく抑えられ、自動車等に発生する振動を低
減することができる。
ンジンの空燃比制御装置によれば、リーン気筒にはリー
ン限界空燃比の混合気が供給される一方、リッチ気筒に
は理論空燃比よりリッチな混合気が供給され構成のた
め、リーン気筒から排出される酸素量を最大にして触媒
の活性化を早められるとともに、エンジンの発生トルク
の変動を小さく抑えられ、自動車等に発生する振動を低
減することができる。
【００６９】請求項２に記載のエンジンの空燃比制御装
置によれば、触媒コンバータより上流側に設けられた上
流側酸素濃度センサによって検出される空燃比をもとに
リッチ気筒へ供給される燃料量をフィードバック制御す
る構成のため、リッチ気筒に供給される混合気の空燃比
を理論空燃比よりリッチ側で周期的に変動させて、各気
筒の平均空燃比を理論空燃比に近づけられる。
置によれば、触媒コンバータより上流側に設けられた上
流側酸素濃度センサによって検出される空燃比をもとに
リッチ気筒へ供給される燃料量をフィードバック制御す
る構成のため、リッチ気筒に供給される混合気の空燃比
を理論空燃比よりリッチ側で周期的に変動させて、各気
筒の平均空燃比を理論空燃比に近づけられる。
【００７０】請求項３に記載のエンジンの空燃比制御装
置によれば、触媒コンバータより下流側に設けられた下
流側酸素濃度センサによって検出される空燃比をもとに
リッチ気筒へ供給される燃料量をフィードバック制御す
る構成のため、リッチ気筒に供給される混合気の空燃比
を理論空燃比よりリッチ側で周期的に変動させて、各気
筒の平均空燃比を理論空燃比に近づけられる。
置によれば、触媒コンバータより下流側に設けられた下
流側酸素濃度センサによって検出される空燃比をもとに
リッチ気筒へ供給される燃料量をフィードバック制御す
る構成のため、リッチ気筒に供給される混合気の空燃比
を理論空燃比よりリッチ側で周期的に変動させて、各気
筒の平均空燃比を理論空燃比に近づけられる。
【００７１】請求項４に記載のエンジンの空燃比制御装
置によれば、触媒コンバータの上流側と下流側に設けら
れた上流側酸素濃度センサおよび下流側酸素濃度センサ
によって検出される空燃比をもとにリッチ気筒へ供給さ
れる燃料量をフィードバック制御する構成のため、リッ
チ気筒に供給される混合気の空燃比を理論空燃比よりリ
ッチ側で周期的に変動させて、各気筒の平均空燃比を理
論空燃比に精度よく近づけられる。
置によれば、触媒コンバータの上流側と下流側に設けら
れた上流側酸素濃度センサおよび下流側酸素濃度センサ
によって検出される空燃比をもとにリッチ気筒へ供給さ
れる燃料量をフィードバック制御する構成のため、リッ
チ気筒に供給される混合気の空燃比を理論空燃比よりリ
ッチ側で周期的に変動させて、各気筒の平均空燃比を理
論空燃比に精度よく近づけられる。
【００７２】請求項５に記載のエンジンの空燃比制御装
置によれば、冷却水温度Ｔｗをもとにリーン限界空燃比
を適確に算出し、リーン気筒から排出される酸素量を最
大にして触媒の活性化を早められる。
置によれば、冷却水温度Ｔｗをもとにリーン限界空燃比
を適確に算出し、リーン気筒から排出される酸素量を最
大にして触媒の活性化を早められる。
【図１】本発明の実施例を示すエンジンのシステム図。
【図２】同じく空燃比のフィードバック制御を行うため
のフローチャート。
のフローチャート。
【図３】同じく空燃比補正制御係数αを算出するための
フローチャート。
フローチャート。
【図４】同じく冷却水温度Ｔｗとリーン限界空燃比の関
係を示す線図。
係を示す線図。
【図５】同じく冷却水温度Ｔｗと燃料補正量Ｔｈｏｓの
関係を示す線図。
関係を示す線図。
【図６】同じく空燃比の制御例を示す波形図。
【図７】同じく空燃比と発生トルクの関係を示す線図。
【図８】同じく他の実施形態において空燃比補正制御係
数αを算出するためのフローチャート。
数αを算出するためのフローチャート。
【図９】請求項１に記載の発明を示すクレーム対応図。
１ エンジン ２ 吸気弁 ３ 吸気通路 ４ シリンダ ５ ピストン ７ 排気弁 ８ 排気通路 １０ エアフロメータ １１ スロットルバルブ １３ コントロールユニット １４ インジェクタ １５ Ｏ2センサ ２２ エンジン回転センサ ２３ 冷却水温度センサ ａ 燃料供給手段 ｂ 触媒コンバータ ｃ 運転状態検出手段 ｄ リーン気筒の燃料供給量オープン制御手段 ｅ 空燃比判定手段 ｆ リッチ気筒の燃料供給量フィードバック制御手段
───────────────────────────────────────────────────── 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 45/00 ３２４ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２４ ３６８ ３６８Ｇ
Claims (5)
- 【請求項１】エンジンに燃料を供給する燃料供給手段
と、 エンジンから排出される排気ガスを浄化する触媒コンバ
ータと、 エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 検出された運転状態に応じてリーン気筒へ供給される混
合気をリーン限界空燃比に保つように燃料供給量をオー
プン制御するリーン気筒の燃料供給量オープン制御手段
と、 エンジンに供給される混合気の空燃比を検出する空燃比
検出手段と、 検出された空燃比に応じて各気筒の平均空燃比を目標空
燃比に近づけるようにリッチ気筒に供給される燃料量を
フィードバック制御するリッチ気筒の燃料供給量フィー
ドバック制御手段と、 を備えたことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。 - 【請求項２】前記空燃比検出手段として各気筒からの排
気ガスが集まる排気通路で触媒コンバータより上流側に
設置される酸素濃度センサを備え、 前記燃料供給量フィードバック制御手段として上流側酸
素濃度センサによって検出された空燃比が目標空燃比よ
りリッチであるかリーンであるかを判定する判定手段を
備え、 判定された結果をもとに空燃比補正値αに比例制御分と
積分制御分から構成される空燃比補正制御係数を加減算
する空燃比補正値算出手段を備え、 算出された空燃比補正値αをもとにリッチ気筒に供給さ
れる燃料量を算出するリッチ気筒の燃料供給量算出手段
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの
空燃比制御装置。 - 【請求項３】前記空燃比検出手段として各気筒からの排
気ガスが集まる排気通路で触媒コンバータより下流側に
設置される下流側酸素濃度センサを備え、 前記燃料供給量フィードバック制御手段として下流側酸
素濃度センサによって検出された空燃比が目標空燃比よ
りリッチであるかリーンであるかを判定する判定手段を
備え、 判定された結果をもとに空燃比補正値αに比例制御分と
積分制御分から構成される空燃比補正制御係数を加減算
する空燃比補正値算出手段を備え、 算出された空燃比補正値αをもとにリッチ気筒に供給さ
れる燃料量を算出するリッチ気筒の燃料供給量算出手段
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの
空燃比制御装置。 - 【請求項４】前記空燃比検出手段として各気筒からの排
気ガスが集まる排気通路で触媒コンバータより上流側と
下流側にそれぞれ設置される上流側酸素濃度センサおよ
び下流側酸素濃度センサを備え、 前記燃料供給量フィードバック制御手段として上流側酸
素濃度センサによって検出された空燃比が目標空燃比よ
りリッチであるかリーンであるかを判定する判定手段を
備え、 判定された結果をもとに空燃比補正値αに比例制御分と
積分制御分から構成される空燃比補正制御係数を加減算
する第一の空燃比補正値算出手段を備え、 下流側酸素濃度センサによって検出された空燃比が目標
空燃比よりリッチであるかリーンであるかを判定する判
定手段を備え、 判定された結果をもとに空燃比補正値αに積分制御分か
ら構成される空燃比補正制御係数を加減算する第二の空
燃比補正値算出手段を備え、 算出された空燃比補正値αをもとにリッチ気筒に供給さ
れる燃料量を算出するリッチ気筒の燃料供給量算出手段
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの
空燃比制御装置。 - 【請求項５】エンジンを循環する冷却水温度Ｔｗを検出
する冷却水温度検出手段を備え、 検出された冷却水温度Ｔｗをもとにリーン限界空燃比を
算出するリーン限界空燃比算出手段を備えたことを特徴
とする請求項１から４のいずれか一つに記載のエンジン
の空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5632596A JPH09250382A (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5632596A JPH09250382A (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250382A true JPH09250382A (ja) | 1997-09-22 |
Family
ID=13024039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5632596A Pending JPH09250382A (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09250382A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011135681A1 (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-03 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP5632596A patent/JPH09250382A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011135681A1 (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-03 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP5126425B2 (ja) * | 2010-04-27 | 2013-01-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US8473183B2 (en) | 2010-04-27 | 2013-06-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040223 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040302 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040416 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041116 |