JPH11107827A - Catalyst temperature controller for internal combustion engine - Google Patents

Catalyst temperature controller for internal combustion engine

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JPH11107827A
JPH11107827A JP27587897A JP27587897A JPH11107827A JP H11107827 A JPH11107827 A JP H11107827A JP 27587897 A JP27587897 A JP 27587897A JP 27587897 A JP27587897 A JP 27587897A JP H11107827 A JPH11107827 A JP H11107827A
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山下  幸宏
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately control a catalyst temperature by a simple means. SOLUTION: An NOx catalyst 19 is arranged in an engine exhaust pipe 3. The NOx catalyst 19 stores NOx under the state of a lean air-fuel ratio, and releases the NOx stored under the state of the rich air-fuel ratio by reducing the NOx by CO or HC. A CPU 31 in an ECU 30 sets the target air-fuel ratio of a mixture supplied to an engine 1 to a leaner side than a stoichiometric air-fuel ratio, and causes lean combustion to be performed based on the target air-fuel ratio. The CPU 31 sets an air-fuel ratio control parameter for controlling an air-fuel ratio alternately between lean and rich sides to be variable, and thereby adjusts a catalyst temperature. In order words, a period of lean combustion rich combustion and an air-fuel ratio during the lean/rich combustion (lean level or rich level) are set as air-fuel ratio control parameters and, based on these parameters, the catalyst temperature is adjusted.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空燃比リーン領域
でのリーン燃焼を行わせ、リーン燃焼時に発生する排ガ
ス中の窒素酸化物(NOx )を浄化するためのNOx 吸
蔵還元型触媒を有する内燃機関の空燃比制御装置に適用
され、前記触媒の温度を所定の温度域に保持するための
触媒温制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine having a NOx storage reduction type catalyst for performing lean combustion in an air-fuel ratio lean region and purifying nitrogen oxides (NOx) in exhaust gas generated at the time of lean combustion. The present invention relates to a catalyst temperature control device applied to an air-fuel ratio control device of an engine for maintaining the temperature of the catalyst in a predetermined temperature range.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年における内燃機関の空燃比制御装置
では、燃費改善を図るべく理論空燃比よりもリーン側で
燃料を燃焼させる、いわゆるリーンバーン制御を実施す
る技術が多用化されつつある。こうしたリーン燃焼を行
わせる場合、内燃機関から排出される排ガスにはNOx
が多く含まれ、このNOx を浄化するためのリーンNO
x 触媒が必要となる。例えば特許番号第2600492
号公報の「内燃機関の排気浄化装置」には、排ガスの空
燃比がリーンである時にNOx を吸収すると共に、排ガ
スの酸素濃度が低下された時に、すなわちリッチ化され
た時に前記吸収したNOx を放出するNOx 吸収剤(N
Ox 吸蔵還元型触媒)が開示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, a technique of performing so-called lean burn control, in which fuel is burned on a lean side from a stoichiometric air-fuel ratio, in order to improve fuel efficiency, is being used frequently. When performing such lean combustion, NOx is contained in exhaust gas discharged from the internal combustion engine.
And the lean NO for purifying this NOx
x Catalyst is required. For example, Patent No. 2600492
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-197706 absorbs NOx when the air-fuel ratio of the exhaust gas is lean, and absorbs the absorbed NOx when the oxygen concentration of the exhaust gas is reduced, that is, when the exhaust gas is enriched. NOx absorbent (N
Ox storage reduction catalysts).

【0003】またこの種のNOx 触媒を有するシステム
において、NOx 浄化能力を良好に維持するには触媒温
を所定の温度域に保つ必要がある。そこで、触媒温を制
御する装置として、特許番号第2605556号公報に
は、触媒温が高い時にはエア又は冷却水で触媒を冷却
し、触媒温が低い時には触媒ケーシング内で燃料を燃焼
させるか若しくはヒータの加熱により触媒温を昇温させ
る技術が開示されている。
Further, in a system having this type of NOx catalyst, it is necessary to maintain the catalyst temperature within a predetermined temperature range in order to maintain good NOx purification performance. Thus, as a device for controlling the catalyst temperature, Japanese Patent No. 2605556 discloses that when the catalyst temperature is high, the catalyst is cooled by air or cooling water, and when the catalyst temperature is low, the fuel is burned in the catalyst casing or the heater is heated. There is disclosed a technique for increasing the temperature of a catalyst by heating the catalyst.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来公
報(特許番号第2605556号公報)の技術では、触
媒温を低下させるためのエアインジェクタや、触媒温を
上昇させるためのフューエルインジェクタ、電熱ヒータ
などの部材をNOx 触媒に付与する必要がある。そのた
め、構成部品が増えてしまい、高コスト化を招くという
問題があった。また、エンジン排気系に燃料を噴射供給
して燃焼させる場合、安全性を十分に考慮した上で燃料
配管の設置位置などを設計しなくてはならず、設計工程
での煩雑化を招く。
However, in the above-mentioned prior art (Patent No. 2605556), an air injector for lowering the catalyst temperature, a fuel injector for raising the catalyst temperature, an electric heater, etc. Must be added to the NOx catalyst. For this reason, there has been a problem that the number of components increases, resulting in an increase in cost. Further, when fuel is injected and supplied to the engine exhaust system and burned, it is necessary to design the installation position of the fuel pipe and the like in consideration of safety sufficiently, resulting in complicated design process.

【0005】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、簡易な手法にて
精度良く触媒温を制御することができる内燃機関の触媒
温制御装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a catalyst temperature control device for an internal combustion engine capable of accurately controlling a catalyst temperature by a simple method. To provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の触媒温制御装置はその前提として、内燃機
関に供給する混合気の目標空燃比を理論空燃比よりもリ
ーン側に設定してその目標空燃比に基づきリーン燃焼を
行わせると共に、リーン燃焼時に排出される排ガス中の
NOx をリーンNOx 触媒で吸蔵し、さらに空燃比を一
時的にリッチに制御して前記吸蔵したNOx をリーンN
Ox 触媒から放出するようにした内燃機関の空燃比制御
装置に適用される。
In order to achieve the above object, the catalyst temperature control device of the present invention presupposes that the target air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine is set to be leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Then, lean combustion is performed based on the target air-fuel ratio, NOx in exhaust gas discharged at the time of lean combustion is stored by a lean NOx catalyst, and the air-fuel ratio is temporarily controlled to be rich to reduce the stored NOx. Lean N
The present invention is applied to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that emits from an Ox catalyst.

【0007】そして、請求項1に記載の発明では、リー
ンNOx 触媒の温度が所定の温度域外となった場合にお
いて、空燃比をリーン・リッチで交互に制御するための
空燃比制御パラメータを可変に設定し触媒温を調整する
(触媒温調整手段)。かかる場合、請求項2に記載した
ように、リーン燃焼とリッチ燃焼との割合を空燃比制御
パラメータとし、当該パラメータにより触媒温を所定の
温度域に調整するとよい。
According to the first aspect of the present invention, when the temperature of the lean NOx catalyst falls outside a predetermined temperature range, the air-fuel ratio control parameter for alternately controlling the air-fuel ratio in a lean-rich manner is varied. Set and adjust the catalyst temperature (catalyst temperature adjusting means). In such a case, the ratio between the lean combustion and the rich combustion may be used as the air-fuel ratio control parameter, and the catalyst temperature may be adjusted to a predetermined temperature range based on the parameter.

【0008】要するに、NOx 触媒の温度が低い場合、
リッチ燃焼の割合が大きくなるよう空燃比制御パラメー
タを設定する。このとき、排ガス中の未燃成分(HC,
CO)が増え、未燃成分の反応熱が増加することで触媒
温が上昇する。また、NOx触媒の温度が高い場合、リ
ーン燃焼の割合が大きくなるよう空燃比制御パラメータ
を設定する。このとき、排ガス中の未燃成分(HC,C
O)が減り、未燃成分の反応熱が減少することで触媒温
が低下する。
[0008] In short, when the temperature of the NOx catalyst is low,
The air-fuel ratio control parameter is set so that the ratio of rich combustion increases. At this time, unburned components (HC,
CO) increases, and the reaction heat of the unburned components increases, so that the catalyst temperature increases. Further, when the temperature of the NOx catalyst is high, the air-fuel ratio control parameter is set so that the ratio of the lean combustion increases. At this time, unburned components (HC, C
O) decreases and the reaction heat of the unburned components decreases, so that the catalyst temperature decreases.

【0009】上記構成によれば、従来公報(特許番号第
2605556号公報)のようにフューエルインジェク
タやエアインジェクタといった、触媒を昇温又は降温さ
せるための付加的構成をNOx 触媒に付与する必要もな
い。その結果、簡易な手法にて精度良く触媒温を制御す
ることができる。
According to the above configuration, it is not necessary to provide the NOx catalyst with an additional configuration for raising or lowering the temperature of the catalyst, such as a fuel injector or an air injector, as in the conventional publication (Japanese Patent No. 2605556). . As a result, the catalyst temperature can be accurately controlled by a simple method.

【0010】より具体的には、次の一又は二の態様が適
用できる。一の態様として、リーン燃焼とリッチ燃焼と
の周期を空燃比制御パラメータとし、当該パラメータに
より触媒温を調整する(請求項3)。かかる場合、触媒
温が低い時には、リーン燃焼とリッチ燃焼との周期を短
くする。すなわちリーン時間とリッチ時間との比(=リ
ーン時間/リッチ時間)を小さくする。また、触媒温が
高い時には、リーン燃焼とリッチ燃焼との周期を長くす
る。すなわちリーン時間とリッチ時間との比(=リーン
時間/リッチ時間)を大きくする。
More specifically, the following one or two aspects can be applied. As one mode, the cycle of the lean combustion and the rich combustion is set as an air-fuel ratio control parameter, and the catalyst temperature is adjusted by the parameter (claim 3). In such a case, when the catalyst temperature is low, the cycle between the lean combustion and the rich combustion is shortened. That is, the ratio between the lean time and the rich time (= lean time / rich time) is reduced. When the catalyst temperature is high, the cycle between the lean combustion and the rich combustion is lengthened. That is, the ratio between the lean time and the rich time (= lean time / rich time) is increased.

【0011】二の態様として、リーン燃焼時のリーン度
合又はリッチ燃焼時のリッチ度合を空燃比制御パラメー
タとし、当該パラメータにより触媒温を調整する(請求
項4)。かかる場合、触媒温が低い時には、リッチ燃焼
時のリッチ度合を大きくする(或いは、リーン燃焼時の
リーン度合を小さくする)。また、触媒温が高い時に
は、リッチ燃焼時のリッチ度合を小さくする(或いは、
リーン燃焼時のリーン度合を大きくする)。
As a second mode, the lean degree during lean combustion or the rich degree during rich combustion is used as an air-fuel ratio control parameter, and the catalyst temperature is adjusted according to the parameter (claim 4). In such a case, when the catalyst temperature is low, the rich degree during rich combustion is increased (or the lean degree during lean combustion is reduced). Also, when the catalyst temperature is high, the degree of richness during rich combustion is reduced (or
(Increase the lean degree during lean combustion.)

【0012】また、請求項5に記載の発明では、機関負
荷状態を検出し、該検出した機関負荷状態に応じてリー
ンNOx 触媒が降温期にあるか若しくは昇温期にあるか
を判定する(触媒温判定手段)。上記の判定結果を用い
れば、NOx 触媒の昇温制御が必要か、或いは降温制御
が必要かが特定でき、より一層適切な触媒温制御が実施
できる。
Further, according to the fifth aspect of the present invention, the engine load state is detected, and it is determined whether the lean NOx catalyst is in a cooling period or a heating period according to the detected engine load state ( Catalyst temperature determining means). By using the above determination result, it is possible to specify whether the temperature rise control or the temperature fall control of the NOx catalyst is necessary, and more appropriate catalyst temperature control can be performed.

【0013】請求項6に記載の発明では、触媒の温度制
御期間において、当該制御の継続時間に応じて空燃比制
御パラメータを適宜変更する。つまり、空燃比制御パラ
メータによりNOx 触媒の昇温制御又は降温制御が実施
されると、既述の通り触媒温が上昇又は下降する。従っ
て、温度制御の継続時間に基づき触媒温が所定の温度域
に復帰したと推定できる場合には、触媒温制御のための
リーン・リッチ制御を中止する方向に空燃比制御パラメ
ータを変更するとよい。
In the invention according to claim 6, during the temperature control period of the catalyst, the air-fuel ratio control parameter is appropriately changed according to the duration of the control. That is, when the temperature increase control or the temperature decrease control of the NOx catalyst is performed by the air-fuel ratio control parameter, the catalyst temperature rises or falls as described above. Therefore, when it can be estimated that the catalyst temperature has returned to the predetermined temperature range based on the duration of the temperature control, the air-fuel ratio control parameter should be changed in a direction to stop the lean / rich control for the catalyst temperature control.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施の形態)以下、本発明を具体化した第1の
実施の形態について説明する。本実施の形態における空
燃比制御システムでは、内燃機関に供給する混合気の目
標空燃比を理論空燃比よりもリーン側に設定し、その目
標空燃比に基づいてリーン燃焼を行わせる、いわゆるリ
ーンバーン制御を実施する。同システムの主たる構成と
して、内燃機関の排気通路の途中にはNOx 吸蔵還元型
触媒(以下、NOx 触媒という)が設けられ、そのNO
x 触媒の上流側には限界電流式空燃比センサ(A/Fセ
ンサ)が配設されている。そして、マイクロコンピュー
タを主体とする電子制御装置(以下、ECUという)
は、前記空燃比センサによる検出結果を取り込み、その
センサ検出結果に基づいてリーン空燃比でのフィードバ
ック制御を実施する。以下、図面を用いてその詳細な構
成を説明する。
(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. In the air-fuel ratio control system according to the present embodiment, the target air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine is set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and lean combustion is performed based on the target air-fuel ratio. Perform control. As a main configuration of the system, a NOx storage reduction catalyst (hereinafter, referred to as a NOx catalyst) is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine.
x A limiting current type air-fuel ratio sensor (A / F sensor) is disposed upstream of the catalyst. An electronic control unit (hereinafter, referred to as an ECU) mainly composed of a microcomputer
Captures the detection result of the air-fuel ratio sensor and performs feedback control with a lean air-fuel ratio based on the sensor detection result. Hereinafter, the detailed configuration will be described with reference to the drawings.

【0015】図1は、本実施の形態における空燃比制御
システムの概要を示す全体構成図である。図1におい
て、内燃機関は4気筒4サイクルの火花点火式エンジン
(以下、単にエンジン1という)として構成されてお
り、エンジン1には吸気管2と排気管3とが接続されて
いる。吸気管2には、アクセルペダル4に連動するスロ
ットル弁5が設けられており、同スロットル弁5の開度
はスロットル開度センサ6により検出される。また、吸
気管2のサージタンク7には吸気圧センサ8が配設され
ている。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an outline of an air-fuel ratio control system according to the present embodiment. In FIG. 1, the internal combustion engine is configured as a four-cylinder four-cycle spark ignition engine (hereinafter simply referred to as engine 1), and an intake pipe 2 and an exhaust pipe 3 are connected to the engine 1. The intake pipe 2 is provided with a throttle valve 5 linked to an accelerator pedal 4, and the opening of the throttle valve 5 is detected by a throttle opening sensor 6. Further, an intake pressure sensor 8 is provided in the surge tank 7 of the intake pipe 2.

【0016】エンジン1の気筒を構成するシリンダ9内
には図の上下方向に往復動するピストン10が配設され
ており、同ピストン10はコンロッド11を介して図示
しないクランク軸に連結されている。ピストン10の上
方にはシリンダ9及びシリンダヘッド12にて区画され
た燃焼室13が形成されており、燃焼室13は、吸気バ
ルブ14及び排気バルブ15を介して前記吸気管2及び
排気管3に連通している。
A piston 10 reciprocating in the vertical direction in the figure is disposed in a cylinder 9 constituting a cylinder of the engine 1, and the piston 10 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod 11. . A combustion chamber 13 defined by a cylinder 9 and a cylinder head 12 is formed above the piston 10. The combustion chamber 13 is connected to the intake pipe 2 and the exhaust pipe 3 via an intake valve 14 and an exhaust valve 15. Communicating.

【0017】排気管3には、排ガス中の酸素濃度(或い
は、未燃ガス中の一酸化炭素などの濃度)に比例して広
域で且つリニアな空燃比信号を出力する、限界電流式空
燃比センサからなるA/Fセンサ16が設けられてい
る。また、排気管3においてA/Fセンサ16の下流側
には、NOx 浄化機能を有するNOx 触媒19が配設さ
れている。このNOx 触媒19は、NOx 吸蔵還元型触
媒として知られており、リーン空燃比の状態下でNOx
を吸蔵し、リッチ空燃比の状態下で前記吸蔵したNOx
をCOやHCで還元し放出する。
A limiting current type air-fuel ratio which outputs a wide-range and linear air-fuel ratio signal in proportion to the oxygen concentration in the exhaust gas (or the concentration of carbon monoxide or the like in the unburned gas) is provided to the exhaust pipe 3. An A / F sensor 16 composed of a sensor is provided. Further, a NOx catalyst 19 having a NOx purifying function is disposed downstream of the A / F sensor 16 in the exhaust pipe 3. This NOx catalyst 19 is known as a NOx storage reduction type catalyst,
At the rich air-fuel ratio.
Is reduced and released with CO and HC.

【0018】エンジン1の吸気ポート17には電磁駆動
式のインジェクタ18が設けられており、このインジェ
クタ18には図示しない燃料タンクから燃料(ガソリ
ン)が供給される。本実施の形態では、吸気マニホール
ドの各分岐管毎に1つずつインジェクタ18を有するマ
ルチポイントインジェクション(MPI)システムが構
成されている。この場合、吸気管上流から供給される新
気とインジェクタ18による噴射燃料とが吸気ポート1
7にて混合され、その混合気が吸気バルブ14の開弁動
作に伴い燃焼室13内(シリンダ9内)に流入する。
An intake port 17 of the engine 1 is provided with an electromagnetically driven injector 18, and fuel (gasoline) is supplied to the injector 18 from a fuel tank (not shown). In the present embodiment, a multipoint injection (MPI) system having one injector 18 for each branch pipe of the intake manifold is configured. In this case, the fresh air supplied from the upstream of the intake pipe and the fuel injected by the injector 18 are connected to the intake port 1.
The mixture is mixed at 7, and the mixture flows into the combustion chamber 13 (in the cylinder 9) with the opening operation of the intake valve 14.

【0019】シリンダヘッド12に配設された点火プラ
グ27は、イグナイタ28からの点火用高電圧により発
火する。イグナイタ28には、点火用高電圧を各気筒の
点火プラグ27に分配するためのディストリビュータ2
0が接続され、同ディストリビュータ20にはクランク
軸の回転状態に応じて720°CA毎にパルス信号を出
力する基準位置センサ21と、より細かなクランク角毎
(例えば、30°CA毎)にパルス信号を出力する回転
角センサ22とが配設されている。
The ignition plug 27 disposed in the cylinder head 12 is ignited by a high voltage for ignition from an igniter 28. The igniter 28 has a distributor 2 for distributing the high ignition voltage to the ignition plug 27 of each cylinder.
0 is connected to the distributor 20, a reference position sensor 21 that outputs a pulse signal at every 720 ° CA according to the rotation state of the crankshaft, and a pulse at each finer crank angle (eg, every 30 ° CA). A rotation angle sensor 22 for outputting a signal is provided.

【0020】NOx 触媒19の下流側には、当該触媒1
9の温度を検出するための触媒温センサ24が配設され
ている。また、シリンダ9(ウォータジャケット)に
は、冷却水温を検出するための水温センサ23が配設さ
れている。
Downstream of the NOx catalyst 19, the catalyst 1
A catalyst temperature sensor 24 for detecting the temperature of the fuel cell 9 is provided. The cylinder 9 (water jacket) is provided with a water temperature sensor 23 for detecting a cooling water temperature.

【0021】ECU30は、周知のマイクロコンピュー
タシステムを中心に構成され、CPU31、ROM3
2、RAM33、バックアップRAM34、A/D変換
器35、入出力インターフェース(I/O)36等を備
える。前記スロットル開度センサ6、吸気圧センサ8、
A/Fセンサ16、水温センサ23及び触媒温センサ2
4の各検出信号は、A/D変換器35に入力され、A/
D変換された後にバス37を介してCPU31に取り込
まれる。また、前記基準位置センサ21及び回転角セン
サ22のパルス信号は、入出力インターフェース36及
びバス37を介してCPU31に取り込まれる。
The ECU 30 is mainly composed of a well-known microcomputer system, and includes a CPU 31, a ROM 3
2, a RAM 33, a backup RAM 34, an A / D converter 35, an input / output interface (I / O) 36, and the like. The throttle opening sensor 6, the intake pressure sensor 8,
A / F sensor 16, water temperature sensor 23, and catalyst temperature sensor 2
4 are input to the A / D converter 35,
After being D-converted, it is taken into the CPU 31 via the bus 37. The pulse signals from the reference position sensor 21 and the rotation angle sensor 22 are taken into the CPU 31 via the input / output interface 36 and the bus 37.

【0022】CPU31は、前記各センサの検出信号に
基づいてスロットル開度TH、吸気圧PM、空燃比(A
/F)、冷却水温Tw、基準クランク位置(G信号)及
びエンジン回転数Neなどのエンジン運転状態を検知す
る。また、CPU31は、エンジン運転状態に基づいて
燃料噴射量や点火時期等の制御信号を演算し、その制御
信号をインジェクタ18やイグナイタ28に出力する。
The CPU 31 determines the throttle opening TH, the intake pressure PM, and the air-fuel ratio (A
/ F), a coolant temperature Tw, a reference crank position (G signal), and an engine operation state such as an engine speed Ne are detected. Further, the CPU 31 calculates a control signal such as a fuel injection amount and an ignition timing based on an engine operating state, and outputs the control signal to the injector 18 and the igniter 28.

【0023】次に、上記の如く構成される空燃比制御シ
ステムの作用を説明する。図2は、CPU31により実
行される燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャートで
あり、本ルーチンは各気筒の燃料噴射毎(本実施の形態
では180°CA毎)に実行される。
Next, the operation of the air-fuel ratio control system configured as described above will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a fuel injection control routine executed by the CPU 31. This routine is executed every fuel injection of each cylinder (in this embodiment, every 180 ° CA).

【0024】さて、図2のルーチンがスタートすると、
CPU31は、先ずステップ101でエンジン運転状態
を表すセンサ検出結果(エンジン回転数Ne、吸気圧P
M、冷却水温Tw等)を読み込み、続くステップ102
でROM32内に予め格納されている基本噴射マップを
用いてその時々のエンジン回転数Ne及び吸気圧PMに
応じた基本噴射量Tpを算出する。また、CPU31
は、ステップ103で周知の空燃比F/B条件が成立し
ているか否かを判別する。ここで、空燃比F/B条件と
は、冷却水温Twが所定温度以上であること、高回転・
高負荷状態でないこと、A/Fセンサ16が活性状態に
あることなどを含む。
Now, when the routine of FIG. 2 starts,
First, in step 101, the CPU 31 detects the sensor detection result indicating the engine operating state (the engine speed Ne, the intake pressure P
M, cooling water temperature Tw, etc.) and the following step 102
Calculates the basic injection amount Tp according to the engine speed Ne and the intake pressure PM at that time using the basic injection map stored in the ROM 32 in advance. Also, the CPU 31
Determines whether or not the well-known air-fuel ratio F / B condition is satisfied in step 103. Here, the air-fuel ratio F / B condition means that the cooling water temperature Tw is equal to or higher than a predetermined temperature, that the high-
This includes not being in a high load state, and that the A / F sensor 16 is in an active state.

【0025】ステップ103が否定判別されれば(F/
B条件不成立の場合)、CPU31は、ステップ104
に進んで空燃比補正係数FAFを「1.0」とする。F
AF=1.0とすることは、空燃比がオープン制御され
ることを意味する。また、ステップ103が肯定判別さ
れれば(F/B条件成立の場合)、CPU31は、ステ
ップ200に進んで目標空燃比λTGの設定処理を実施
する。目標空燃比λTGの設定処理は後述する図3及び
図4のルーチンに従い行われる。
If the determination in step 103 is negative, (F /
If the condition B is not satisfied), the CPU 31 proceeds to step 104
To set the air-fuel ratio correction coefficient FAF to "1.0". F
Setting AF = 1.0 means that the air-fuel ratio is open-controlled. If an affirmative determination is made in step 103 (if the F / B condition is satisfied), the CPU 31 proceeds to step 200 and performs a process of setting the target air-fuel ratio λTG. The process of setting the target air-fuel ratio λTG is performed according to the routines of FIGS.

【0026】その後、CPU31は、ステップ105で
その時々の実際の空燃比λ(センサ計測値)と目標空燃
比λTGとの偏差に基づいて空燃比補正係数FAFを設
定する。本実施の形態では、現代制御理論に基づく空燃
比F/B制御を実施することとしており、そのF/B制
御に際し、A/Fセンサ16の検出結果を目標空燃比に
一致させるための空燃比補正係数FAFを次の(1),
(2)式を用いて算出する。なお、このFAF値の設定
手順については特開平1−110853号公報に詳細に
開示されている。
Thereafter, in step 105, the CPU 31 sets an air-fuel ratio correction coefficient FAF based on the deviation between the actual air-fuel ratio λ (sensor measured value) at that time and the target air-fuel ratio λTG. In the present embodiment, the air-fuel ratio F / B control based on the modern control theory is performed. In the F / B control, the air-fuel ratio for matching the detection result of the A / F sensor 16 to the target air-fuel ratio is set. The correction coefficient FAF is calculated by the following (1),
It is calculated using equation (2). The setting procedure of the FAF value is disclosed in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-110853.

【0027】 FAF=K1 ・λ+K2 ・FAF1 + ・・・+Kn+1 ・FAFn +ZI …(1) ZI=ZI1 +Ka・(λTG−λ) …(2) 上記(1),(2)式において、λはA/Fセンサ16
による限界電流の空燃比変換値を、K1 〜Kn+1 はF/
B定数を、ZIは積分項を、Kaは積分定数をそれぞれ
表す。また、添字1〜n+1はサンプリング開始からの
制御回数を示す変数である。
FAF = K1 · λ + K2 · FAF1 +... + Kn + 1 FAFn + ZI (1) ZI = ZI1 + Ka · (λTG−λ) (2) In the above equations (1) and (2), λ Is the A / F sensor 16
The converted value of the air-fuel ratio of the limiting current by K1 to Kn + 1 is F /
B represents a constant, ZI represents an integral term, and Ka represents an integral constant. The subscripts 1 to n + 1 are variables indicating the number of times of control since the start of sampling.

【0028】FAF値の設定後、CPU31は、ステッ
プ106で次の(3)式を用い、基本噴射量Tp、空燃
比補正係数FAF及びその他の補正係数FALL(水
温、エアコン負荷等の各種補正係数)から最終の燃料噴
射量TAUを算出する。
After setting the FAF value, the CPU 31 uses the following equation (3) in step 106 to calculate the basic injection amount Tp, the air-fuel ratio correction coefficient FAF, and other correction coefficients FALL (various correction coefficients such as water temperature, air conditioner load, etc.). )) To calculate the final fuel injection amount TAU.

【0029】 TAU=Tp・FAF・FALL …(3) 燃料噴射量TAUの算出後、CPU31は、そのTAU
値に相当する制御信号をインジェクタ18に出力して本
ルーチンを一旦終了する。
TAU = Tp · FAF · FALL (3) After calculating the fuel injection amount TAU, the CPU 31 calculates the TAU.
A control signal corresponding to the value is output to the injector 18, and this routine is once ended.

【0030】次に、上記ステップ200の処理に相当す
るλTG設定ルーチンについて、図3及び図4を用いて
説明する。なお当該ルーチンでは、リーン燃焼の実施途
中において一時的にリッチ燃焼が行われるよう、目標空
燃比λTGが適宜設定される。すなわち、燃料噴射毎に
計数される周期カウンタの値を基に、所定の時間比とな
るようにリーン噴射回数TLとリッチ噴射回数TRとが
設定され、それら各噴射回数TL,TRに応じてリーン
燃焼とリッチ燃焼とが交互に実施される。
Next, a λTG setting routine corresponding to the processing of step 200 will be described with reference to FIGS. In this routine, the target air-fuel ratio λTG is appropriately set so that rich combustion is temporarily performed during execution of lean combustion. That is, the number of lean injections TL and the number of rich injections TR are set so as to have a predetermined time ratio based on the value of the cycle counter counted for each fuel injection. Combustion and rich combustion are performed alternately.

【0031】図3において、CPU31は、先ずステッ
プ201で前記触媒温センサ24により検出されたNO
x 触媒19の温度(触媒温)を読み込む。また、CPU
31は、続くステップ202で前記読み込んだ触媒温に
応じて目標空燃比λTGのリーン制御値とリッチ制御値
とを設定する。このとき、目標空燃比λTGのリーン制
御値とリッチ制御値は、その時々のエンジン回転数Ne
や吸気圧PMに応じて可変に設定されると共に、図5の
関係に従い適宜補正される。つまり、図5に示すよう
に、触媒温が所定の温度範囲(本実施の形態では、触媒
活性化温度の200〜400℃)にある時のリーン制御
値とリッチ制御値とを基準として、触媒温が200℃よ
りも低い場合には、リーン制御値のリーン度合を小さく
すると共に、リッチ制御値のリッチ度合を大きくする。
また、触媒温が400℃よりも高い場合には、リーン制
御値のリーン度合を大きくすると共に、リッチ制御値の
リッチ度合を小さくする。
In FIG. 3, the CPU 31 first determines in step 201 the NO detected by the catalyst temperature sensor 24.
x Read the temperature of the catalyst 19 (catalyst temperature). Also, CPU
A step 31 sets a lean control value and a rich control value of the target air-fuel ratio λTG in accordance with the read catalyst temperature in the subsequent step 202. At this time, the lean control value and the rich control value of the target air-fuel ratio λTG depend on the engine speed Ne at that time.
And is variably set in accordance with the intake pressure PM and is appropriately corrected in accordance with the relationship of FIG. That is, as shown in FIG. 5, the catalyst control is performed based on the lean control value and the rich control value when the catalyst temperature is within a predetermined temperature range (in the present embodiment, the catalyst activation temperature is 200 to 400 ° C.). When the temperature is lower than 200 ° C., the lean degree of the lean control value is reduced and the rich degree of the rich control value is increased.
Further, when the catalyst temperature is higher than 400 ° C., the lean degree of the lean control value is increased and the rich degree of the rich control value is decreased.

【0032】但し、触媒温<200℃、又は触媒温>4
00℃の温度域において、触媒温に応じて目標空燃比λ
TGを変更するのは、リーン制御値又はリッチ制御値の
いずれか一方だけとしてもよい(リーン制御値又はリッ
チ制御値のいずれかを固定値とする)。
However, catalyst temperature <200 ° C. or catalyst temperature> 4
In the temperature range of 00 ° C., the target air-fuel ratio λ
Only one of the lean control value and the rich control value may be changed for the TG (either the lean control value or the rich control value is fixed).

【0033】その後、リーンカウンタ及びリッチカウン
タが「0」にクリアされていることを条件に(ステップ
203がYES)、CPU31はステップ204に進
み、前記読み込んだ触媒温に応じてリーン・リッチの変
動周期、すなわちリーン噴射回数TL及びリッチ噴射回
数TRを設定する。このとき、図6の関係に従いリー
ン,リッチ噴射回数TL,TRが設定される。つまり、
図6に示すように、触媒温=200〜400℃を基準と
して、それよりも低温側では各噴射回数の比(=TL/
TR)を小さくし、高温側では各噴射回数の比(=TL
/TR)を大きくする。
Thereafter, on condition that the lean counter and the rich counter are cleared to "0" (YES in step 203), the CPU 31 proceeds to step 204, where the lean / rich change is performed according to the read catalyst temperature. The cycle, that is, the number of lean injections TL and the number of rich injections TR are set. At this time, the lean and rich injection times TL and TR are set according to the relationship of FIG. That is,
As shown in FIG. 6, based on the catalyst temperature = 200 to 400 ° C., the ratio of the number of injections (= TL /
TR), and the ratio of the number of injections (= TL)
/ TR).

【0034】より具体的には図6において、 ・触媒温<200℃の温度域では、その時のリーン噴射
回数L1とリッチ噴射回数R1との比を「L1:R1=
5:1」程度とし、 ・触媒温=200〜400℃の温度域では、その時のリ
ーン噴射回数L2とリッチ噴射回数R2との比を「L
2:R2=100:1」程度とし、 ・触媒温>400℃の温度域では、その時のリーン噴射
回数L3とリッチ噴射回数R3との比を「L3:R3=
300:1」程度とする。
More specifically, in FIG. 6, in the temperature range of catalyst temperature <200 ° C., the ratio of the number L1 of lean injections to the number R1 of rich injections at that time is expressed as “L1: R1 =
In the temperature range of catalyst temperature = 200 to 400 ° C., the ratio between the number L2 of lean injections and the number R2 of rich injections at that time is set to “L”.
2: R2 = 100: 1 ”・ In the temperature range of catalyst temperature> 400 ° C., the ratio of the number L3 of lean injections to the number R3 of rich injections at that time is“ L3: R3 =
300: 1 ".

【0035】なお図6では、触媒温の高温側ほど、リッ
チ噴射回数R1,R2,R3を大きくしたが、R1=R
2=R3であっても問題ない。要は、触媒温が低い場合
にリーン・リッチの変動周期を短くし、触媒温が高い場
合にリーン・リッチの変動周期を長くするものであれば
よい。
In FIG. 6, the number of rich injections R1, R2 and R3 is increased as the catalyst temperature becomes higher, but R1 = R
There is no problem even if 2 = R3. In short, it is only necessary to shorten the lean-rich fluctuation cycle when the catalyst temperature is low, and to increase the lean-rich fluctuation cycle when the catalyst temperature is high.

【0036】因みに、上記図5及び図6では、NOx 触
媒19でのNOx 吸蔵可能量を考慮し、リーン制御時に
はNOx 吸蔵可能量以下の値で制御パラメータが設定さ
れ、リッチ制御時には吸蔵NOx を還元・放出可能な値
で制御パラメータが設定されるようになっている。
In FIGS. 5 and 6, the control parameter is set to a value equal to or less than the NOx storable amount during the lean control in consideration of the NOx storable amount in the NOx catalyst 19, and the stored NOx is reduced during the rich control. -The control parameters are set at values that can be released.

【0037】その後、CPU31は、ステップ205で
前記設定したリーン噴射回数TL及びリッチ噴射回数T
Rを触媒温制御の継続時間に基づき補正する。ここで触
媒温制御の継続時間とは、触媒温が200〜400℃の
温度域外となり前記図5や図6の関係に基づくリーン制
御やリッチ制御が実施される時の継続時間のことを言
う。このとき、図7(a),(b)の関係に従い補正係
数が求められ、 TL←TL×リーン補正係数 TR←TR×リッチ補正係数 として、最終のリーン噴射回数TLとリッチ噴射回数T
Rとが決まる。
Thereafter, the CPU 31 sets the number of lean injections TL and the number of rich injections T
R is corrected based on the duration of the catalyst temperature control. Here, the duration of the catalyst temperature control refers to the duration when the catalyst temperature falls outside the temperature range of 200 to 400 ° C. and the lean control and the rich control based on the relationship of FIGS. 5 and 6 are performed. At this time, a correction coefficient is obtained in accordance with the relationship shown in FIGS. 7A and 7B. TL ← TL × lean correction coefficient TR ← TR × rich correction coefficient
R is determined.

【0038】図7(a)によれば、触媒温が低く触媒の
昇温制御を行う場合において、触媒温制御が所定時間よ
りも長引くと、リーン噴射回数TLとリッチ噴射回数T
Rとの比(=TL/TR)が大きくなるよう、リーン,
リッチ補正係数が決定される。また図7(b)によれ
ば、触媒温が高く触媒の降温制御を行う場合において、
触媒温制御が所定時間よりも長引くと、リーン噴射回数
TLとリッチ噴射回数TRとの比(=TL/TR)が小
さくなるよう、リーン,リッチ補正係数が決定される。
According to FIG. 7 (a), when the catalyst temperature is low and the catalyst temperature rise is controlled, if the catalyst temperature control is longer than a predetermined time, the number of lean injections TL and the number of rich injections T
To increase the ratio to R (= TL / TR),
A rich correction coefficient is determined. According to FIG. 7 (b), when the catalyst temperature is high and the catalyst temperature is lowered,
When the catalyst temperature control is longer than a predetermined time, the lean / rich correction coefficient is determined so that the ratio (= TL / TR) between the number of lean injections TL and the number of rich injections TR becomes smaller.

【0039】上記ステップ204,205の処理後、C
PU31は、図4のステップ206に進む。一方、前記
ステップ203がNOの場合(リーン,リッチカウンタ
≠0の場合)、CPU31はステップ204,205の
処理を読み飛ばし、そのままステップ206に進む。
After the processing in steps 204 and 205, C
The PU 31 proceeds to step 206 in FIG. On the other hand, if step 203 is NO (lean, rich counter # 0), the CPU 31 skips the processing of steps 204 and 205 and proceeds directly to step 206.

【0040】そして、ステップ206では、CPU31
は今現在、リーン制御中であるか否か、すなわち目標空
燃比λTGがリーン制御値であるか否かを判別する。リ
ーン制御中であれば、CPU31はステップ207に進
み、リーンカウンタを「1」インクリメントする。
Then, in step 206, the CPU 31
Determines whether the lean control is currently being performed, that is, whether the target air-fuel ratio λTG is a lean control value. If the lean control is being performed, the CPU 31 proceeds to step 207 and increments the lean counter by “1”.

【0041】また、CPU31は、続くステップ208
でリーンカウンタの値が前記設定したリーン噴射回数T
Lに達したか否かを判別する。リーン噴射回数TLに達
していなければ(ステップ208がNOの場合)、CP
U31は、ステップ209で前記設定したリーン制御値
を目標空燃比λTGとし、その後元の図2のルーチンに
戻る。かかる場合、上述のステップ209で設定したλ
TG値が前記図2のステップ105でFAF値の演算に
用いられ、このFAF値により空燃比がリーン制御され
る。
The CPU 31 then proceeds to step 208
The value of the lean counter is equal to the set number of lean injections T
It is determined whether or not L has been reached. If the number of lean injections TL has not been reached (NO in step 208), CP
U31 sets the lean control value set in step 209 to the target air-fuel ratio λTG, and then returns to the original routine of FIG. In such a case, λ set in step 209 described above is used.
The TG value is used in the calculation of the FAF value in step 105 in FIG. 2 described above, and the air-fuel ratio is controlled lean based on the FAF value.

【0042】リーンカウンタの値がリーン噴射回数TL
に達すると(ステップ208がYESの場合)、CPU
31は、ステップ210でリーンカウンタを「0」にク
リアする。続いて、CPU31は、ステップ211で前
記設定したリッチ制御値を目標空燃比λTGとし、その
後元の図2のルーチンに戻る。かかる場合、上述のステ
ップ211で設定したλTG値が前記図2のステップ1
05でFAF値の演算に用いられ、このFAF値により
空燃比がリッチ制御される。
When the value of the lean counter is equal to the number of lean injections TL
(When step 208 is YES), the CPU
In step 210, the lean counter is cleared to "0". Subsequently, the CPU 31 sets the rich control value set in step 211 as the target air-fuel ratio λTG, and thereafter returns to the original routine of FIG. In such a case, the λTG value set in the above-mentioned step 211 is the same as that in step 1 in FIG.
At step 05, the air-fuel ratio is richly controlled based on the FAF value.

【0043】一方、目標空燃比λTGがリーン制御値か
らリッチ制御値に切り換えられ(ステップ211)、ス
テップ206が否定判別されると、CPU31はステッ
プ212に進み、リッチカウンタを「1」インクリメン
トする。また、CPU31は、続くステップ213でリ
ッチカウンタの値が前記設定したリッチ噴射回数TRに
達したか否かを判別する。リッチ噴射回数TRに達して
いなければ(ステップ213がNOの場合)、CPU3
1は、ステップ214で前記設定したリッチ制御値を目
標空燃比λTGとし、その後元の図2のルーチンに戻
る。すなわち空燃比のリッチ制御を継続する。
On the other hand, the target air-fuel ratio λTG is switched from the lean control value to the rich control value (step 211), and if a negative determination is made in step 206, the CPU 31 proceeds to step 212 and increments the rich counter by "1". Further, the CPU 31 determines in a subsequent step 213 whether or not the value of the rich counter has reached the set rich injection number TR. If the number of rich injections TR has not been reached (NO in step 213), the CPU 3
In step 1, the rich control value set in step 214 is set as the target air-fuel ratio λTG, and thereafter, the process returns to the original routine of FIG. That is, the rich control of the air-fuel ratio is continued.

【0044】リッチカウンタの値がリッチ噴射回数TR
に達すると(ステップ213がYESの場合)、CPU
31は、ステップ215でリッチカウンタを「0」にク
リアする。続いて、CPU31は、ステップ216で前
記設定したリーン制御値を目標空燃比λTGとし、その
後元の図2のルーチンに戻る。すなわち、リッチ制御か
ら元のリーン制御に切り換える。これにより、次回の処
理時には新たなリーンリッチ噴射回数TL,TRが設定
されると共に、リーン制御が再開される。
When the value of the rich counter is equal to the number of rich injections TR
(Step 213 is YES), the CPU
31 clears the rich counter to "0" in step 215. Subsequently, the CPU 31 sets the lean control value set in step 216 as the target air-fuel ratio λTG, and then returns to the original routine of FIG. That is, the control is switched from the rich control to the original lean control. Thus, in the next process, the new lean-rich injection times TL and TR are set, and the lean control is restarted.

【0045】図8は、上記図2〜図4のルーチンによる
制御動作を説明するためのタイムチャートである。同図
の期間T1は、例えばエンジン始動時やアイドル運転時
などにおいて触媒温が200℃を下回る場合を示し、期
間T2は、例えば車両加速時や高負荷運転時などにおい
て触媒温が400℃を上回る場合を示す。
FIG. 8 is a time chart for explaining the control operation according to the routine of FIGS. The period T1 in FIG. 3 shows a case where the catalyst temperature is lower than 200 ° C., for example, at the time of engine start or idling operation, and the period T2, for example, at the time of vehicle acceleration or high load operation, when the catalyst temperature exceeds 400 ° C. Show the case.

【0046】図8において、触媒温が200〜400℃
の温度域にある期間(図のT1,T2以外の期間)で
は、エンジン回転数Neや吸気圧PMに対応する所定の
リーン制御値及びリッチ制御値により空燃比(A/F)
が制御される。このとき、リーン制御とリッチ制御との
時間比は「100:1」程度となっている。
In FIG. 8, the catalyst temperature is 200 to 400 ° C.
During the time period (period other than T1 and T2 in the drawing), the air-fuel ratio (A / F) is determined by a predetermined lean control value and a rich control value corresponding to the engine speed Ne and the intake pressure PM.
Is controlled. At this time, the time ratio between the lean control and the rich control is about “100: 1”.

【0047】これに対し、触媒温が低下する期間T1で
は、リーン制御時のリーン度合を小さくすると共に、リ
ッチ制御時のリッチ度合を大きくするように空燃比が制
御される(前記図5参照)。併せて、リーン制御とリッ
チ制御との時間比が「5:1」程度にまで短縮される
(前記図6参照)。このとき、リーン燃焼に対してリッ
チ燃焼の割合が大きくなることで排ガス中の未燃HCが
増える。これは、NOx触媒19で未燃HCが酸化反応
する際に生じる熱量が増え、触媒温が上昇側に制御され
ることを意味する。従って、期間T1の後期には触媒温
が上昇し、200〜400℃の温度域に戻る。
On the other hand, during the period T1 in which the catalyst temperature decreases, the air-fuel ratio is controlled so that the lean degree during the lean control is reduced and the rich degree during the rich control is increased (see FIG. 5). . At the same time, the time ratio between the lean control and the rich control is reduced to about “5: 1” (see FIG. 6). At this time, the unburned HC in the exhaust gas increases because the ratio of the rich combustion to the lean combustion increases. This means that the amount of heat generated when the unburned HC undergoes an oxidation reaction in the NOx catalyst 19 increases, and the catalyst temperature is controlled to the rising side. Therefore, the catalyst temperature increases in the latter half of the period T1, and returns to the temperature range of 200 to 400 ° C.

【0048】一方、触媒温が上昇する期間T2では、リ
ーン制御時のリーン度合を大きくすると共に、リッチ制
御時のリッチ度合を小さくするように空燃比が制御され
る(前記図5参照)。併せて、リーン制御とリッチ制御
との時間比が「300:1」程度にまで伸ばされる(前
記図6参照)。このとき、リーン燃焼に対してリッチ燃
焼の割合が小さくなることで排ガス中の未燃HCが減
る。これは、NOx 触媒19で未燃HCが酸化反応する
際に生じる熱量が減り、触媒温が下降側に制御されるこ
とを意味する。従って、期間T2の後期には触媒温が下
降し、200〜400℃の温度域に戻る。
On the other hand, during the period T2 in which the catalyst temperature rises, the air-fuel ratio is controlled so as to increase the lean degree during the lean control and decrease the rich degree during the rich control (see FIG. 5). At the same time, the time ratio between the lean control and the rich control is increased to about “300: 1” (see FIG. 6). At this time, unburned HC in the exhaust gas is reduced by reducing the ratio of the rich combustion to the lean combustion. This means that the amount of heat generated when the unburned HC undergoes an oxidation reaction in the NOx catalyst 19 is reduced, and the catalyst temperature is controlled to fall. Therefore, in the latter period of the period T2, the catalyst temperature falls and returns to the temperature range of 200 to 400 ° C.

【0049】なお本実施の形態では、前記図3のルーチ
ンが請求項記載の触媒温調整手段に相当する。また、図
3のステップ202で設定した空燃比のリーン制御値及
びリッチ制御値と、同ステップ204で設定したリーン
噴射回数TL及びリッチ噴射回数TRとがそれぞれ空燃
比制御パラメータに相当する。
In this embodiment, the routine shown in FIG. 3 corresponds to a catalyst temperature adjusting means. Also, the lean control value and rich control value of the air-fuel ratio set in step 202 of FIG. 3 and the number of lean injections TL and the number of rich injections TR set in step 204 correspond to the air-fuel ratio control parameters, respectively.

【0050】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。 (a)本実施の形態では、NOx 触媒19の温度が所定
の温度域外となった場合において、空燃比をリーン・リ
ッチで交互に制御するための空燃比制御パラメータを可
変に設定し、それにより触媒温を調整するようにした。
つまり、リーン燃焼⇔リッチ燃焼の周期と、リーン,リ
ッチ燃焼時の空燃比度合とを空燃比制御パラメータと
し、これらのパラメータにより触媒温を調整するように
した(前記図5及び図6参照)。
According to the present embodiment described in detail above, the following effects can be obtained. (A) In the present embodiment, when the temperature of the NOx catalyst 19 is out of the predetermined temperature range, the air-fuel ratio control parameter for alternately controlling the air-fuel ratio in a lean-rich manner is variably set, whereby The catalyst temperature was adjusted.
That is, the cycle of lean combustion / rich combustion and the air-fuel ratio during lean / rich combustion are used as air-fuel ratio control parameters, and the catalyst temperature is adjusted by these parameters (see FIGS. 5 and 6).

【0051】要するに、触媒温が低い場合、リッチ燃焼
の割合が大きくなるよう空燃比制御パラメータを設定す
る。このとき、排ガス中の未燃成分(HC,CO)が増
え、未燃成分の反応熱が増加することで触媒温が上昇す
る。また、触媒温が高い場合、リーン燃焼の割合が大き
くなるよう空燃比制御パラメータを設定する。このと
き、排ガス中の未燃成分(HC,CO)が減り、未燃成
分の反応熱が減少することで触媒温が低下する。
In short, when the catalyst temperature is low, the air-fuel ratio control parameter is set so that the ratio of rich combustion increases. At this time, the unburned components (HC, CO) in the exhaust gas increase, and the reaction heat of the unburned components increases, so that the catalyst temperature rises. Further, when the catalyst temperature is high, the air-fuel ratio control parameter is set so that the ratio of the lean combustion increases. At this time, the unburned components (HC, CO) in the exhaust gas decrease, and the reaction heat of the unburned components decreases, so that the catalyst temperature decreases.

【0052】上記構成によれば、従来公報(特許番号第
2605556号公報)の装置のようにフューエルイン
ジェクタやエアインジェクタといった、触媒を昇温又は
降温させるための付加的構成をNOx 触媒に付与する必
要もない。その結果、簡易な手法にて精度良く触媒温を
制御することができる。
According to the above configuration, it is necessary to provide the NOx catalyst with an additional configuration for raising or lowering the temperature of the catalyst, such as a fuel injector or an air injector, as in the apparatus disclosed in the prior art (Japanese Patent No. 2605556). Nor. As a result, the catalyst temperature can be accurately controlled by a simple method.

【0053】(b)触媒温の制御期間において、当該制
御の継続時間に応じて空燃比制御パラメータを適宜変更
するようにした(前記図3のステップ205)。つま
り、温度制御の継続時間から触媒温が所定の温度域に復
帰したと推定できる場合において、触媒温制御のための
リーン・リッチ制御を中止する方向に空燃比制御パラメ
ータを変更する。これにより、過剰な触媒温制御が抑制
できる。因みに、既述の形態では、温度制御の継続時間
に応じて噴射回数TL,TRを補正したが、これを変更
し、リーン制御値又はリッチ制御値を補正するように構
成することも可能である。
(B) During the control period of the catalyst temperature, the air-fuel ratio control parameter is appropriately changed according to the duration of the control (step 205 in FIG. 3). That is, when it can be estimated from the duration of the temperature control that the catalyst temperature has returned to the predetermined temperature range, the air-fuel ratio control parameter is changed in a direction to stop the lean / rich control for the catalyst temperature control. Thereby, excessive catalyst temperature control can be suppressed. Incidentally, in the above-described embodiment, the number of injections TL and TR is corrected according to the duration of the temperature control. However, the number of injections TL and TR may be changed to correct the lean control value or the rich control value. .

【0054】(c)特に、前記図5及び図6に基づく空
燃比制御では、NOx 触媒19でのNOx 吸蔵可能量を
考慮し、リーン時には吸蔵可能量以下の値で、リッチ時
には吸蔵NOx を還元・放出可能な値で、それぞれリー
ン・リッチ制御が実施される。そのため、好適なる触媒
温制御を継続しつつ、NOx 触媒19の排ガス浄化率を
適正レベルに保つことができる。
(C) In particular, in the air-fuel ratio control based on FIGS. 5 and 6, the amount of NOx that can be stored in the NOx catalyst 19 is taken into consideration, and the stored NOx is reduced to a value equal to or less than the storable amount when lean and to the rich when rich. -Lean-rich control is performed for each value that can be released. Therefore, the exhaust gas purification rate of the NOx catalyst 19 can be maintained at an appropriate level while maintaining suitable catalyst temperature control.

【0055】(第2の実施の形態)次に、本発明におけ
る第2の実施の形態を図9〜図11を用いて説明する。
但し、第2の実施の形態の構成において、上述した第1
の実施の形態と同等であるものについては図面に同一の
記号を付すと共にその説明を簡略化する。そして、以下
には第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
However, in the configuration of the second embodiment, the first
The same reference numerals are given to the same components in the drawings and the description is simplified. The following description focuses on differences from the first embodiment.

【0056】上記第1の実施の形態では、エンジン排気
管3に触媒温センサ24を設け、当該センサ24の検出
結果を用いて触媒温を直接的に求めていたが、本実施の
形態では、エンジン運転状態を表すエンジン負荷の積算
値を触媒温の推定パラメータとする。そして、この推定
パラメータ(エンジン負荷の積算値)に基づいてリーン
・リッチの変動周期(リーン噴射回数,リッチ噴射回
数)を設定し、その変動周期によりNOx 触媒19を昇
温又は降温制御することとしている。
In the above-described first embodiment, the catalyst temperature sensor 24 is provided in the engine exhaust pipe 3 and the catalyst temperature is directly obtained using the detection result of the sensor 24. The integrated value of the engine load representing the engine operating state is used as the catalyst temperature estimation parameter. Then, based on the estimated parameter (integrated value of the engine load), a lean-rich fluctuation cycle (the number of lean injections and the number of rich injections) is set, and the temperature of the NOx catalyst 19 is controlled to be raised or lowered by the fluctuation cycle. I have.

【0057】図9は、負荷積算ルーチンを示すフローチ
ャートであり、同ルーチンは各気筒の燃料噴射毎(18
0°CA毎)にCPU31により実施される。図9にお
いて、CPU31は、先ずステップ301でエンジン負
荷としての吸入空気量Qaを読み込む。吸入空気量Qa
はその時々のエンジン回転数Neと吸気圧PMとから演
算される。また、CPU31は、続くステップ302,
303で前記読み込んだ吸入空気量Qaからエンジン1
の負荷レベルを判定する。すなわち、 ・ステップ302では、吸入空気量Qaが所定値KQ1
未満であるか否かを、 ・ステップ303では、吸入空気量Qaが所定値KQ2
未満であるか否かを、それぞれ判別する。但し、KQ1
<KQ2である。
FIG. 9 is a flowchart showing a load integration routine, which is performed for each fuel injection (18) in each cylinder.
This is performed by the CPU 31 every 0 ° CA). In FIG. 9, the CPU 31 first reads an intake air amount Qa as an engine load in step 301. Intake air amount Qa
Is calculated from the current engine speed Ne and the intake pressure PM. Further, the CPU 31 proceeds to step 302,
At 303, the engine 1
Is determined. That is, in step 302, the intake air amount Qa is reduced to the predetermined value KQ1.
In step 303, the intake air amount Qa is set to a predetermined value KQ2.
It is determined whether it is less than or equal to each. However, KQ1
<KQ2.

【0058】エンジンの定常運転時には、ステップ30
2,303が共に否定判別され、CPU31は、ステッ
プ304に進む。ステップ304では、CPU31は、
吸入空気量Qaの積算値(以下、Qa積算値という)を
「0」にクリアする。また、CPU31は、ステップ3
05で昇温側ディレイカウンタを所定の設定値にセット
すると共に、続くステップ306で降温側ディレイカウ
ンタに所定の設定値をセットし、その後本ルーチンを一
旦終了する。
At the time of steady operation of the engine, step 30
Both CPUs 2 and 303 make a negative determination, and the CPU 31 proceeds to step 304. In step 304, the CPU 31
The integrated value of the intake air amount Qa (hereinafter, referred to as Qa integrated value) is cleared to “0”. Also, the CPU 31 determines in step 3
In step 05, the heating-side delay counter is set to a predetermined set value, and in step 306, a predetermined setting value is set in the cooling-side delay counter. Thereafter, the present routine is terminated.

【0059】エンジン始動時やアイドル運転時などに
は、前記ステップ302が肯定判別され、CPU31は
ステップ307に進む。そして、CPU31は、ステッ
プ307で昇温側ディレイカウンタを「1」デクリメン
トする。なおこのとき、ディレイカウンタの値がマイナ
ス値にならないよう当該カウンタ値を「0」でガードし
ておく。
When the engine is started or the engine is idling, step 302 is determined to be affirmative, and the CPU 31 proceeds to step 307. Then, the CPU 31 decrements the heating-side delay counter by “1” in step 307. At this time, the counter value is guarded by "0" so that the value of the delay counter does not become a negative value.

【0060】その後、CPU31は、ステップ308で
前記ディレイカウンタの値が「0」であるか否かを判別
する。カウンタ≠0であれば、CPU31は、ステップ
309でQa積算値を「0」にクリアし、カウンタ=0
であれば、ステップ310で前記読み込んだ吸入空気量
QaとQa積算値の前回値とからQa積算値の今回値を
求める(Qa積算値の今回値=前回値+Qa)。ステッ
プ309又は310の処理後、CPU31は本ルーチン
を一旦終了する。
Thereafter, the CPU 31 determines in step 308 whether or not the value of the delay counter is "0". If the counter is not equal to 0, the CPU 31 clears the Qa integrated value to “0” in step 309, and sets the counter to 0.
If so, at step 310, the current value of the integrated Qa value is obtained from the read intake air amount Qa and the previous value of the integrated Qa value (current value of the integrated Qa value = previous value + Qa). After the processing of step 309 or 310, the CPU 31 ends this routine once.

【0061】一方、車両加速時やエンジンの高負荷運転
時などには、前記ステップ303が肯定判別され、CP
U31はステップ311に進む。そして、CPU31
は、ステップ311で降温側ディレイカウンタを「1」
デクリメントする。なおこのとき、ディレイカウンタの
値がマイナス値にならないよう当該カウンタ値を「0」
でガードしておく。
On the other hand, when the vehicle is accelerating or when the engine is operating under a high load, step 303 is determined to be affirmative and the CP is determined.
U31 proceeds to step 311. And the CPU 31
Sets the temperature-side delay counter to “1” in step 311
Decrement. At this time, the counter value is set to “0” so that the value of the delay counter does not become a negative value.
Guard with

【0062】その後、CPU31は、ステップ312で
前記ディレイカウンタの値が「0」であるか否かを判別
する。カウンタ≠0であれば、CPU31は、ステップ
313でQa積算値を「0」にクリアし、カウンタ=0
であれば、ステップ314で前記読み込んだ吸入空気量
QaとQa積算値の前回値とからQa積算値の今回値を
求める(Qa積算値の今回値=前回値+Qa)。ステッ
プ313又は314の処理後、CPU31は本ルーチン
を一旦終了する。
Thereafter, the CPU 31 determines in step 312 whether or not the value of the delay counter is "0". If the counter ≠ 0, the CPU 31 clears the Qa integrated value to “0” in step 313, and
If so, in step 314, the current value of the integrated Qa value is determined from the read intake air amount Qa and the previous value of the integrated Qa value (the current value of the integrated Qa value = the previous value + Qa). After the processing in step 313 or 314, the CPU 31 ends this routine once.

【0063】そして、上記の如くQa積算値が求められ
ると、当該Qa積算値を触媒温の推定パラメータとし
て、図10の関係に従いリーン噴射回数TL及びリッチ
噴射回数TRが設定される。図10(a)は、触媒の昇
温制御時におけるリーン,リッチ噴射回数TL,TRの
検索マップを示し、図10(b)は、触媒の降温制御時
におけるリーン、リッチ噴射回数の検索マップを示す。
なお図10に基づく噴射回数TL,TRの設定処理は、
前記図3のステップ204の処理(前記図6に基づく噴
射回数の設定処理)に置き換えて実施される。
When the Qa integrated value is obtained as described above, the number of lean injections TL and the number of rich injections TR are set in accordance with the relationship of FIG. 10 using the Qa integrated value as a parameter for estimating the catalyst temperature. FIG. 10A shows a search map of the lean and rich injection times TL and TR during the temperature rise control of the catalyst, and FIG. 10B shows a search map of the lean and rich injection times during the catalyst temperature decrease control. Show.
The setting process of the injection times TL and TR based on FIG.
The process is performed in place of the process of step 204 in FIG. 3 (the process of setting the number of injections based on FIG. 6).

【0064】図10(a)によれば、 ・Qa積算値が所定値R1以下の場合、リーン噴射回数
TLとリッチ噴射回数TRとの比が、「100:1」程
度となるように、 ・Qa積算値が所定値R1〜R2の場合、リーン噴射回
数TLとリッチ噴射回数TRとの比が、「5:1」程度
となるように、 ・Qa積算値が所定値R2以上の場合、リーン噴射回数
TLとリッチ噴射回数TLとの比が、「50:1」程度
となるように、それぞれにTL,TRが設定される。
According to FIG. 10A, when the integrated value of Qa is equal to or less than the predetermined value R1, the ratio between the number of lean injections TL and the number of rich injections TR is about "100: 1". When the Qa integrated value is the predetermined value R1 to R2, the ratio between the lean injection number TL and the rich injection number TR is about "5: 1". TL and TR are set so that the ratio between the number of injections TL and the number of rich injections TL is approximately "50: 1".

【0065】また、図10(b)によれば、 ・Qa積算値が所定値R3以下の場合、リーン噴射回数
TLとリッチ噴射回数TRとの比が、「100:1」程
度となるように、 ・Qa積算値が所定値R3〜R4の場合、リーン噴射回
数TLとリッチ噴射回数TRとの比が、「300:1」
程度となるように、 ・Qa積算値が所定値R4以上の場合、リーン噴射回数
TLとリッチ噴射回数TRとの比が、「200:1」程
度となるように、それぞれにTL,TRが設定される。
According to FIG. 10 (b), when the integrated value of Qa is equal to or less than the predetermined value R3, the ratio between the number of lean injections TL and the number of rich injections TR is about 100: 1. When the Qa integrated value is a predetermined value R3 to R4, the ratio between the number of lean injections TL and the number of rich injections TR is “300: 1”
When the Qa integrated value is equal to or more than the predetermined value R4, TL and TR are set so that the ratio between the number of lean injections TL and the number of rich injections TR is about 200: 1. Is done.

【0066】因みに上記図10(a),(b)におい
て、Qa積算値がR1以下又はR3以下の時に噴射回数
の比が「100:1」となることは、実質上それまでの
リーン・リッチの変動周期(通常時のリーン・リッチ制
御)が継続されることを意味する。
10 (a) and 10 (b), when the Qa integrated value is equal to or less than R1 or R3 or less, the ratio of the number of times of injection becomes "100: 1" is substantially equal to the lean / rich ratio up to that time. (Continuous lean / rich control) is continued.

【0067】また、図10(a),(b)中に二点鎖線
で示すように、Qa積算値が所定値Ra,Rb以上とな
る場合において、各噴射回数TL,TRの比を通常時の
「100:1」程度に復帰させるようにしてもよい。
As shown by a two-dot chain line in FIGS. 10A and 10B, when the Qa integrated value is equal to or more than the predetermined values Ra and Rb, the ratio of the number of injections TL and TR is set to the normal value. May be returned to about “100: 1”.

【0068】図11は、本実施の形態における作用を説
明するためのタイムチャートである。但し、同図にはN
Ox 触媒19の昇温制御時における事例を示し、図の時
刻t1〜t5の期間がエンジン1の低負荷運転期間に相
当する。
FIG. 11 is a time chart for explaining the operation of the present embodiment. However, FIG.
An example at the time of the temperature increase control of the Ox catalyst 19 is shown, and a period from time t1 to t5 in the figure corresponds to a low load operation period of the engine 1.

【0069】さて、時刻t1で吸入空気量Qaが所定値
KQ1未満になると、昇温側ディレイカウンタが所定の
設定値からカウントダウンされ始める(前記図9のステ
ップ307)。このとき、吸入空気量Qaの低下に伴い
次第に触媒温が低下し、やがて200℃を下回る。そし
て、カウンタ=0となる時刻t2では、Qa積算値の加
算が始まる(図9のステップ310)。
When the intake air amount Qa becomes less than the predetermined value KQ1 at the time t1, the temperature-raising-side delay counter starts counting down from a predetermined set value (step 307 in FIG. 9). At this time, the catalyst temperature gradually decreases as the intake air amount Qa decreases, and eventually falls below 200 ° C. Then, at time t2 when the counter becomes 0, the addition of the Qa integrated value starts (step 310 in FIG. 9).

【0070】その後、Qa積算値≧R1となる時刻t3
では、前記図10(a)の関係に従い、リーン噴射回数
TLとリッチ噴射回数TRとの比がそれまでの「10
0:1」程度から「5:1」程度に変更される(時刻t
3〜t4)。このとき、リーン時間に対してリッチ時間
が長くなることで排ガス中の未燃HCによる反応熱が増
え、触媒温が徐々に上昇する。これにより触媒温が所定
の温度域(200〜400℃)に復帰する。
Thereafter, at time t3 when Qa integrated value ≧ R1
According to the relationship of FIG. 10A, the ratio between the number of times of lean injection TL and the number of times of rich injection TR is “10”.
0: 1 ”to about“ 5: 1 ”(time t
3 to t4). At this time, as the rich time becomes longer than the lean time, the reaction heat due to the unburned HC in the exhaust gas increases, and the catalyst temperature gradually rises. As a result, the catalyst temperature returns to a predetermined temperature range (200 to 400 ° C.).

【0071】さらにその後、Qa積算値≧R2となる時
刻t4では、前記図10(a)の関係に従い、リーン噴
射回数TLとリッチ噴射回数TRとの比が「50:1」
程度に変更される(時刻t4〜t5)。
Thereafter, at time t4 when Qa integrated value ≧ R2, the ratio between the number of lean injections TL and the number of rich injections TR is "50: 1" in accordance with the relationship shown in FIG.
(Time t4 to t5).

【0072】そして、時刻t5でエンジン1の低負荷運
転が終わり、吸入空気量Qaが所定値KQ1以上になる
と、リーン噴射回数TLとリッチ噴射回数TRとの比が
通常時の「100:1」程度に戻される。またこのと
き、Qa積算値が「0」にクリアされると共に、昇温側
ディレイカウンタに所定の設定値がセットされる(図9
のステップ304,305)。
When the low-load operation of the engine 1 ends at time t5 and the intake air amount Qa becomes equal to or more than the predetermined value KQ1, the ratio between the number of lean injections TL and the number of rich injections TR is "100: 1" in a normal state. Returned to a degree. At this time, the Qa integrated value is cleared to “0” and a predetermined set value is set in the temperature-raising-side delay counter (FIG. 9).
Steps 304 and 305).

【0073】本実施の形態では、上記第1の実施の形態
と同様に、簡易な手法にて精度良く触媒温を制御するこ
とができる。また、既述の効果に加えて、次の効果が得
られる。 ・本実施の形態では、エンジン負荷状態を検出し、該検
出したエンジン負荷状態(Qa積算値)に応じてNOx
触媒19が降温期にあるか若しくは昇温期にあるかを判
定するようにした。上記の判定結果を用いれば、NOx
触媒19の昇温制御が必要か、或いは降温制御が必要か
が特定でき、より一層適正な触媒温制御が実施できる。 ・また、昇温制御時及び降温制御時の各々においてQa
積算値を大小異なる2つのしきい値(前記図10(a)
のR1,R2、図10(b)のR3,R4)にて判定
し、その判定結果に応じてリーン,リッチ噴射回数T
L,TRを変更するようにした。そのため、例えばエン
ジン1の低負荷状態が長時間継続される場合において、
触媒温の昇温制御が過剰に実施されるなどの不具合が回
避できる。 ・さらにエンジン負荷状態に基づいて触媒温を推定する
ことで、触媒温センサ24が省略できるという構成上の
メリットもある。
In this embodiment, similarly to the first embodiment, the catalyst temperature can be accurately controlled by a simple method. In addition to the effects described above, the following effects can be obtained. In this embodiment, the engine load state is detected, and NOx is determined according to the detected engine load state (Qa integrated value).
It is determined whether the catalyst 19 is in the cooling period or the heating period. If the above determination result is used, NOx
Whether the temperature rise control or the temperature decrease control of the catalyst 19 is necessary can be specified, and more appropriate catalyst temperature control can be performed. . Qa in each of the temperature raising control and the temperature lowering control
The two thresholds that differ in magnitude from the integrated value (see FIG. 10A
R1 and R2 in FIG. 10 and R3 and R4 in FIG. 10B), and according to the determination result, the number of lean and rich injections T
L and TR are changed. Therefore, for example, when the low load state of the engine 1 is continued for a long time,
Problems such as excessive control of the catalyst temperature can be avoided. Further, by estimating the catalyst temperature based on the engine load state, there is also an advantage in configuration that the catalyst temperature sensor 24 can be omitted.

【0074】なお、本発明の実施の形態は、上記以外に
次の形態にて実現できる。上記第1の実施の形態におけ
る図5及び図6の特性を変更する。図5及び図6では、
触媒温<200℃、触媒温=200〜400℃、触媒温
>400℃の3つの領域について、空燃比制御パラメー
タ(λTG値のリーン,リッチ制御値、及びリーン,リ
ッチ噴射回数)を個々に設定していたが、各領域のパラ
メータの値をそれぞれ多段階に設定してもよい。また、
図12及び図13に示すように、触媒温=200〜40
0℃の温度域外にて各パラメータを徐変させるよう設定
してもよい。かかる構成によれば、触媒温制御のために
空燃比制御パラメータを変更する際において、トルク変
動の発生をより確実に抑制することができる。
The embodiment of the present invention can be realized in the following modes other than the above. The characteristics of FIGS. 5 and 6 in the first embodiment are changed. In FIGS. 5 and 6,
Air-fuel ratio control parameters (lean / rich control value of λTG value and lean / rich injection times) are individually set for three regions of catalyst temperature <200 ° C., catalyst temperature = 200 to 400 ° C., and catalyst temperature> 400 ° C. However, the parameter values of each area may be set in multiple stages. Also,
As shown in FIGS. 12 and 13, catalyst temperature = 200 to 40
Each parameter may be set to gradually change outside the temperature range of 0 ° C. According to such a configuration, when changing the air-fuel ratio control parameter for controlling the catalyst temperature, it is possible to more reliably suppress the occurrence of torque fluctuation.

【0075】上記第1の実施の形態では、リーン燃焼⇔
リッチ燃焼の周期と、リーン,リッチ燃焼時の空燃比度
合とを空燃比制御パラメータとし、これらのパラメータ
により触媒温を調整していたが、これを変更する。例え
ば前記2種類の制御パラメータのうち一方のみを可変に
設定して触媒温制御を実施する。つまり、リーン燃焼⇔
リッチ燃焼の周期を可変に設定することだけで触媒温を
制御をする。又は、リーン,リッチ燃焼時の空燃比度合
(リーン度合又はリッチ度合の少なくとも一方)を可変
に設定することだけで触媒温を制御する。かかる形態に
おいても、既述の実施の形態と同様に、本発明の目的が
達せられる。要は、リーン燃焼とリッチ燃焼との割合を
空燃比制御パラメータとして可変に設定し、それにより
触媒温を所定の温度域に調整できる構成であればよい。
In the first embodiment, the lean combustion ⇔
The cycle of rich combustion and the degree of air-fuel ratio at the time of lean / rich combustion are used as air-fuel ratio control parameters, and the catalyst temperature is adjusted by these parameters. For example, only one of the two control parameters is variably set to perform the catalyst temperature control. In other words, lean burn
The catalyst temperature is controlled only by variably setting the cycle of the rich combustion. Alternatively, the catalyst temperature is controlled only by variably setting the air-fuel ratio degree (at least one of the lean degree and the rich degree) during lean / rich combustion. In such a form, the object of the present invention can be achieved as in the above-described embodiments. The point is that the ratio between the lean combustion and the rich combustion can be variably set as an air-fuel ratio control parameter, so that the catalyst temperature can be adjusted to a predetermined temperature range.

【0076】上記第2の実施の形態では、Qa積算値か
らエンジン負荷状態をモニタし、その負荷状態に応じて
触媒温を推定してリーン,リッチ噴射回数を適宜変更し
ていたが、この構成を変更する。例えば触媒温の推定結
果に応じて空燃比制御のリーン度合とリッチ度合とを適
宜変更する。また、Qa積算値に代えて、吸気圧の積算
値やスロットル開度、アクセル開度の積算値を用いる。
またさらに、過去数回分のエンジン負荷データ(吸入空
気量Qaなど)のなまし値(又は平均値)を演算し、該
演算したなまし値からNOx 触媒が降温期にあるか若し
くは昇温期にあるかを判定する。
In the second embodiment, the engine load condition is monitored from the integrated Qa value, the catalyst temperature is estimated in accordance with the load condition, and the number of lean and rich injections is appropriately changed. To change. For example, the lean degree and the rich degree of the air-fuel ratio control are appropriately changed according to the estimation result of the catalyst temperature. Instead of the Qa integrated value, the integrated value of the intake pressure, the throttle opening, and the integrated value of the accelerator opening are used.
Further, a smoothed value (or an average value) of engine load data (intake air amount Qa, etc.) for the past several times is calculated, and the calculated smoothed value is used to determine whether the NOx catalyst is in a cooling period or a rising period. It is determined whether there is.

【0077】上記各実施の形態では、目標空燃比λTG
をリーン制御値とリッチ制御値とで切り換えることによ
り、リーン燃焼とリッチ燃焼とを行わせるようにしてい
たが、これを変更する。例えば空燃比補正係数FAFを
リーン補正側とリッチ補正側とで切り換え、それにより
リーン燃焼とリッチ燃焼とを行わせるようにしてもよ
い。
In each of the above embodiments, the target air-fuel ratio λTG
Is switched between the lean control value and the rich control value to perform the lean combustion and the rich combustion, but this is changed. For example, the air-fuel ratio correction coefficient FAF may be switched between the lean correction side and the rich correction side so that lean combustion and rich combustion are performed.

【0078】上記各実施の形態における空燃比制御シス
テムでは、現代制御理論を用い、目標空燃比と実際に検
出した空燃比(実空燃比)との偏差に応じて空燃比をフ
ィードバック制御していたが、この構成を変更する。例
えばPI制御により空燃比をフィードバック制御した
り、空燃比をオープン制御したりしてもよい。
In the air-fuel ratio control system in each of the above embodiments, the air-fuel ratio is feedback-controlled according to the deviation between the target air-fuel ratio and the actually detected air-fuel ratio (actual air-fuel ratio) using modern control theory. Changes this configuration. For example, feedback control of the air-fuel ratio or open control of the air-fuel ratio may be performed by PI control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】発明の実施の形態におけるエンジンの空燃比制
御システムの概要を示す全体構成図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an outline of an air-fuel ratio control system for an engine according to an embodiment of the invention.

【図2】燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing a fuel injection control routine.

【図3】λTG設定ルーチンを示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart illustrating a λTG setting routine.

【図4】図3に続き、λTG設定ルーチンを示すフロー
チャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a λTG setting routine continued from FIG. 3;

【図5】触媒温に応じてλTG値のリーン制御値とリッ
チ制御値とを設定するためのグラフ。
FIG. 5 is a graph for setting a lean control value and a rich control value of a λTG value according to a catalyst temperature.

【図6】触媒温に応じてリーン噴射回数とリッチ噴射回
数とを設定するためのグラフ。
FIG. 6 is a graph for setting the number of lean injections and the number of rich injections according to the catalyst temperature.

【図7】温度制御の継続時間に応じてリーン補正係数と
リッチ補正係数とを設定するためのグラフ。
FIG. 7 is a graph for setting a lean correction coefficient and a rich correction coefficient according to the duration of temperature control.

【図8】第1の実施の形態における作用を説明するため
のタイムチャート。
FIG. 8 is a time chart for explaining an operation in the first embodiment.

【図9】負荷積算ルーチンを示すフローチャート。FIG. 9 is a flowchart illustrating a load integration routine.

【図10】Qa積算値に応じてリーン噴射回数とリッチ
噴射回数とを設定するためのグラフ。
FIG. 10 is a graph for setting the number of lean injections and the number of rich injections according to the Qa integrated value.

【図11】第2の実施の形態における作用を説明するた
めのタイムチャート。
FIG. 11 is a time chart for explaining an operation in the second embodiment.

【図12】他の実施の形態において、触媒温に応じてλ
TG値のリーン制御値とリッチ制御値とを設定するため
のグラフ。
FIG. 12 In another embodiment, λ varies according to catalyst temperature.
4 is a graph for setting a lean control value and a rich control value of a TG value.

【図13】他の実施の形態において、触媒温に応じてリ
ーン噴射回数とリッチ噴射回数とを設定するためのグラ
フ。
FIG. 13 is a graph for setting the number of lean injections and the number of rich injections according to a catalyst temperature in another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン(内燃機関)、19…NOx 触媒(NOx
吸蔵還元型触媒)、24…触媒温センサ、30…ECU
(電子制御装置)、31…触媒温調整手段,触媒温判定
手段を構成するCPU。
1: engine (internal combustion engine), 19: NOx catalyst (NOx
Occlusion reduction type catalyst), 24: catalyst temperature sensor, 30: ECU
(Electronic control unit), 31 ... CPU constituting catalyst temperature adjusting means and catalyst temperature determining means.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関に供給する混合気の目標空燃比を
理論空燃比よりもリーン側に設定してその目標空燃比に
基づきリーン燃焼を行わせると共に、リーン燃焼時に排
出される排ガス中のNOx をリーンNOx 触媒で吸蔵
し、さらに空燃比を一時的にリッチに制御して前記吸蔵
したNOx をリーンNOx 触媒から放出するようにした
内燃機関の空燃比制御装置に適用され、 前記NOx 触媒の温度が所定の温度域外となった場合に
おいて、空燃比をリーン・リッチで交互に制御するため
の空燃比制御パラメータを可変に設定し触媒温を調整す
る触媒温調整手段を備えることを特徴とする内燃機関の
触媒温制御装置。
A target air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an internal combustion engine is set leaner than a stoichiometric air-fuel ratio to perform lean combustion based on the target air-fuel ratio. The present invention is applied to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine in which NOx is stored by a lean NOx catalyst and the air-fuel ratio is temporarily controlled to be rich to release the stored NOx from the lean NOx catalyst. When the temperature is out of the predetermined temperature range, a catalyst temperature adjusting means for variably setting an air-fuel ratio control parameter for alternately controlling the air-fuel ratio in a lean-rich manner and adjusting a catalyst temperature is provided. A catalyst temperature control device for an internal combustion engine.
【請求項2】前記触媒温調整手段は、リーン燃焼とリッ
チ燃焼との割合を空燃比制御パラメータとし、当該パラ
メータにより触媒温を所定の温度域に調整する請求項1
に記載の内燃機関の触媒温制御装置。
2. The method according to claim 1, wherein the catalyst temperature adjusting means sets a ratio between the lean combustion and the rich combustion as an air-fuel ratio control parameter, and adjusts the catalyst temperature to a predetermined temperature range according to the parameter.
A catalyst temperature control device for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項3】請求項2に記載の触媒温制御装置におい
て、 前記触媒温調整手段は、リーン燃焼とリッチ燃焼との周
期を空燃比制御パラメータとする内燃機関の触媒温制御
装置。
3. The catalyst temperature control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein said catalyst temperature adjustment means uses a cycle of lean combustion and rich combustion as an air-fuel ratio control parameter.
【請求項4】請求項2又は請求項3に記載の触媒温制御
装置において、 前記触媒温調整手段は、リーン燃焼時のリーン度合又は
リッチ燃焼時のリッチ度合を空燃比制御パラメータとす
る内燃機関の触媒温制御装置。
4. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the catalyst temperature adjusting means uses a lean degree during lean combustion or a rich degree during rich combustion as an air-fuel ratio control parameter. Catalyst temperature control device.
【請求項5】機関負荷状態を検出し、該検出した機関負
荷状態に応じて前記リーンNOx 触媒が降温期にあるか
若しくは昇温期にあるかを判定する触媒温判定手段を備
える請求項1〜請求項4のいずれかに記載の内燃機関の
触媒温制御装置。
5. A catalyst temperature judging means for detecting an engine load condition and judging whether the lean NOx catalyst is in a cooling period or a heating period according to the detected engine load condition. The catalyst temperature control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】前記触媒温調整手段による触媒の温度制御
期間において、当該制御の継続時間に応じて前記空燃比
制御パラメータを適宜変更する請求項1〜請求項5のい
ずれかに記載の内燃機関の触媒温制御装置。
6. The internal combustion engine according to claim 1, wherein during the temperature control period of the catalyst by the catalyst temperature adjusting means, the air-fuel ratio control parameter is appropriately changed according to the duration of the control. Catalyst temperature control device.
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