JPH11241632A - Control system for internal combustion engine - Google Patents

Control system for internal combustion engine

Info

Publication number
JPH11241632A
JPH11241632A JP10059114A JP5911498A JPH11241632A JP H11241632 A JPH11241632 A JP H11241632A JP 10059114 A JP10059114 A JP 10059114A JP 5911498 A JP5911498 A JP 5911498A JP H11241632 A JPH11241632 A JP H11241632A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel ratio
deterioration
degree
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10059114A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuaki Takaoka
伸明 高岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP10059114A priority Critical patent/JPH11241632A/en
Publication of JPH11241632A publication Critical patent/JPH11241632A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842Nitrogen oxides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/03Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems of sorbing activity of adsorbents or absorbents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control system for an internal combustion engine having an exhaust emission control device with NOx absorbent contained which suppresses the increase of NOx exhaust and improves fuel combustion. SOLUTION: Degradation of an exhaust emission control device is read from memory means (S101) to determine degradation correction factor KCAT to correct final target air-fuel ratio factor and delay angle θigCAT to correct delay angle of ignition timing (S102, S103) according to the degradation. Thus, when degradation of the exhaust emission control device is low, the air-fuel ratio of air-fuel mixture fed to an engine and ignition timing of the engine are controlled to implement best fuel consumption. When degradation of the exhaust emission control device is high, air-fuel ratio of air-fuel mixture and ignition timing are controlled to decrease the amount of NOx contained in exhaust gas fed to the exhaust emission control device.

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、内燃機関の制御装
置に関し、特に排気系に窒素酸化物の吸収剤を内蔵する
排気ガス浄化装置を備えた内燃機関の制御装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine provided with an exhaust gas purifying device having an exhaust system containing a nitrogen oxide absorbent.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関に供給する混合気の空燃比を理
論空燃比よりリーン側に設定する(いわゆるリーンバー
ン制御を実行する)と、窒素酸化物(以下「NOx」と
いう)の排出量が増加する傾向があるため、機関の排気
系にNOxを吸収するNOx吸収剤を内蔵する排気ガス
浄化装置を設け、排気ガスの浄化を行う技術が従来より
知られている。
2. Description of the Related Art When the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an internal combustion engine is set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (so-called lean burn control is executed), the emission amount of nitrogen oxides (hereinafter referred to as "NOx") is reduced. Because of the tendency to increase, a technique for purifying exhaust gas by providing an exhaust gas purifying device incorporating a NOx absorbent that absorbs NOx in an exhaust system of an engine has been conventionally known.

【0003】このNOx吸収剤は、空燃比が理論空燃比
よりリーン側に設定され、排気ガス中の酸素濃度が比較
的高い(NOxが多い)状態(以下「排気ガスリーン状
態」という)においては、NOxを吸収する一方、逆に
空燃比が理論空燃比よりリッチ側に設定され、排気ガス
中の酸素濃度が低く、HC、CO成分が多い状態(以下
「排気ガスリッチ状態」という)においては、吸収した
NOxを放出する特性を有する。NOx吸収剤を内蔵す
る排気ガス浄化装置は、排気ガスリッチ状態において
は、NOx吸収剤から放出されるNOxはHC、COに
より還元されて、窒素ガスとして排出され、またHC、
COは酸化されて水蒸気及び二酸化炭素として排出され
るように構成されている。
This NOx absorbent has an air-fuel ratio that is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and when the oxygen concentration in the exhaust gas is relatively high (there is a large amount of NOx) (hereinafter referred to as "exhaust gas lean state"). On the other hand, in the state where the air-fuel ratio is set to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the oxygen concentration in the exhaust gas is low, and the HC and CO components are large (hereinafter referred to as “exhaust gas rich state”), NOx is absorbed. NOx is released. In an exhaust gas purifying apparatus having a built-in NOx absorbent, in an exhaust gas rich state, NOx released from the NOx absorbent is reduced by HC and CO and discharged as nitrogen gas.
The CO is oxidized and discharged as water vapor and carbon dioxide.

【0004】上記NOx吸収剤が吸収できるNOx量に
は当然限界があるため、リーンバーン制御のみを長時間
継続することはできない。そのため、吸収されたNOx
を放出させるために空燃比を一時的にリッチ化し、NO
x吸収剤からNOxを放出させるとともに放出されたN
Oxを還元するようにした空燃比制御手法が従来より知
られている(特開平6−294319号公報)。以下、
この一時的なリッチ化を「還元リッチ化」という)。
Since the amount of NOx that can be absorbed by the NOx absorbent is naturally limited, it is not possible to continue only the lean burn control for a long time. Therefore, the absorbed NOx
The air-fuel ratio is temporarily enriched to release
release NOx from the x absorbent and release of N
An air-fuel ratio control method for reducing Ox has been conventionally known (JP-A-6-294319). Less than,
This temporary enrichment is referred to as "reduction enrichment."

【0005】しかし、還元リッチ化を行った場合であっ
ても、NOx吸収剤は使用とともに徐々に劣化し、その
劣化に伴って排気ガス浄化装置の浄化率が低下するた
め、外部に排出されるNOx量が増加してしまう。この
ような、排出されるNOx量の増加を抑制するために、
排気ガス中のNOx濃度を測定し、測定されたNOx濃
度と基準NOx濃度との差に基づいてNOx吸収剤が劣
化したか否かを判定し、劣化したと判定された場合には
排気ガス還流量(EGR量)を増大させるようにしたも
のが知られている(特開平5−113157号公報)。
この手法によれば、NOx吸収剤が劣化している場合で
あっても、EGR量を増大することにより、内燃機関に
おいて生成されるNOx量を低減することができ、これ
により外部に排出されるNOx量が増大することが抑制
される。
[0005] However, even when the reduction enrichment is performed, the NOx absorbent gradually deteriorates as it is used, and the purification rate of the exhaust gas purifier decreases with the deterioration. The NOx amount increases. In order to suppress such an increase in the amount of exhausted NOx,
The NOx concentration in the exhaust gas is measured, and it is determined whether or not the NOx absorbent has deteriorated based on a difference between the measured NOx concentration and the reference NOx concentration. There is known one in which the flow rate (EGR amount) is increased (JP-A-5-113157).
According to this method, even if the NOx absorbent is deteriorated, the amount of NOx generated in the internal combustion engine can be reduced by increasing the amount of EGR, thereby being discharged to the outside. An increase in the NOx amount is suppressed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の手法によれば、リーンバーン制御中にEGR量を増
大させることは燃焼の悪化につながるのでEGR量の緻
密な制御が必要となるが、従来のEGR量制御は排気還
流通路に設けられるEGR弁のデューティ比を制御する
ものであって最終的に吸気系に還流される排気ガス量を
検出しないため、EGR量の緻密な制御をすることがで
きず、燃焼の悪化を防止することが困難であるという問
題があった。
However, according to the above-mentioned conventional method, increasing the EGR amount during lean burn control leads to deterioration of combustion, so that precise control of the EGR amount is required. Control of the EGR amount controls the duty ratio of the EGR valve provided in the exhaust gas recirculation passage, and does not detect the amount of exhaust gas finally recirculated to the intake system. However, there is a problem that it is difficult to prevent deterioration of combustion.

【0007】本発明は、上述した点に鑑みなされたもの
であり、NOx吸収剤を内蔵する排気ガス浄化装置を備
えた内燃機関の、NOx排出を抑制するとともに燃費を
向上させることができる内燃機関の制御装置を提供する
ことを目的とする。
[0007] The present invention has been made in view of the above points, and an internal combustion engine provided with an exhaust gas purifying apparatus having a built-in NOx absorbent can suppress NOx emissions and improve fuel efficiency. It is an object of the present invention to provide a control device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1に記載の発明は、内燃機関の排気系に設けら
れ、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりリーン側である
ときに前記排気ガス中の窒素酸化物を吸収する窒素酸化
物吸収剤を内蔵する排気ガス浄化手段と、前記内燃機関
に供給する混合気の空燃比を理論空燃比よりリーン側の
所定空燃比に制御する空燃比制御手段と、前記排気ガス
浄化手段の劣化度合を検出する劣化度合検出手段とを有
する内燃機関の制御装置において、前記劣化度合検出手
段により検出された前記劣化度合が小さいときは前記リ
ーン側の所定空燃比を燃費が最良となる空燃比に設定
し、前記劣化度合検出手段により検出された前記劣化度
合が大きいときは前記リーン側の所定空燃比を前記内燃
機関からの前記窒素酸化物の排出が少なくなる空燃比に
設定するリーン空燃比設定手段を備えることを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an exhaust system for an internal combustion engine, wherein the air-fuel ratio of exhaust gas is leaner than a stoichiometric air-fuel ratio. Exhaust gas purifying means containing a nitrogen oxide absorbent for absorbing nitrogen oxides in exhaust gas, and air for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine to a predetermined air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio In a control device for an internal combustion engine having a fuel ratio control means and a deterioration degree detecting means for detecting the degree of deterioration of the exhaust gas purifying means, when the degree of deterioration detected by the deterioration degree detecting means is small, the lean side The predetermined air-fuel ratio is set to the air-fuel ratio at which the fuel efficiency is the best, and when the degree of deterioration detected by the deterioration degree detecting means is large, the lean-side predetermined air-fuel ratio is set to Characterized in that it comprises a lean air-fuel ratio setting means for setting the air-fuel ratio exhaust of the object is reduced.

【0009】この構成によれば、劣化度合検出手段によ
り検出された劣化度合が小さいときはリーン側の所定空
燃比は燃費が最良となる空燃比に設定され、劣化度合検
出手段により検出された劣化度合が大きいときはリーン
側の所定空燃比は内燃機関からの窒素酸化物の排出が少
なくなる空燃比に設定される。
According to this configuration, when the deterioration degree detected by the deterioration degree detecting means is small, the predetermined air-fuel ratio on the lean side is set to the air-fuel ratio at which the fuel efficiency is the best, and the deterioration detected by the deterioration degree detecting means is set. When the degree is large, the predetermined air-fuel ratio on the lean side is set to an air-fuel ratio at which emission of nitrogen oxides from the internal combustion engine is reduced.

【0010】すなわち、劣化度合の小さいときは燃費を
優先してリーン側の所定空燃比が設定され、劣化度合が
大きくなると燃費よりNOx排出量の抑制を優先してリ
ーン側の所定空燃比が制御される。従って、NOx排出
を抑制するとともに燃費を向上させることができる。
That is, when the degree of deterioration is small, the lean-side predetermined air-fuel ratio is set with priority given to fuel efficiency, and when the degree of deterioration becomes large, the lean-side predetermined air-fuel ratio is controlled with priority given to suppression of NOx emission over fuel efficiency. Is done. Therefore, it is possible to suppress NOx emission and improve fuel efficiency.

【0011】請求項2に記載の発明は、内燃機関の排気
系に設けられ、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりリー
ン側であるときに前記排気ガス中の窒素酸化物を吸収す
る窒素酸化物吸収剤を内蔵する排気ガス浄化手段と、前
記内燃機関に供給する混合気の空燃比を理論空燃比より
リーン側の所定空燃比に制御する空燃比制御手段と、前
記内燃機関の点火時期を所定点火時期に制御する点火時
期制御手段と、前記排気ガス浄化手段の劣化度合を検出
する劣化度合検出手段とを有する内燃機関の制御装置に
おいて、前記劣化度合検出手段により検出された前記劣
化度合が小さいときは前記所定点火時期を燃費が最良と
なる点火時期に設定し、前記劣化度合検出手段により検
出された前記劣化度合が大きいときは前記所定点火時期
を遅角する点火時期設定手段を備えることを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a nitrogen oxidizing device provided in an exhaust system of an internal combustion engine for absorbing nitrogen oxides in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Exhaust gas purifying means incorporating a substance absorbent, air-fuel ratio controlling means for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine to a predetermined air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and ignition timing of the internal combustion engine. In a control device for an internal combustion engine having an ignition timing control means for controlling to a predetermined ignition timing and a deterioration degree detecting means for detecting the degree of deterioration of the exhaust gas purifying means, the deterioration degree detected by the deterioration degree detecting means is When the ignition timing is small, the predetermined ignition timing is set to an ignition timing at which fuel efficiency is best, and when the deterioration degree detected by the deterioration degree detecting means is large, the predetermined ignition timing is retarded. Characterized in that it comprises a setting means.

【0012】この構成によれば、劣化度合検出手段によ
り検出された劣化度合が小さいときは所定点火時期は燃
費が最良となる点火時期に設定され、劣化度合検出手段
により検出された劣化度合が大きいときは所定点火時期
は燃費が最良となる点火時期より遅角した点火時期に設
定される。
According to this configuration, when the deterioration degree detected by the deterioration degree detecting means is small, the predetermined ignition timing is set to the ignition timing at which the fuel efficiency is the best, and the deterioration degree detected by the deterioration degree detecting means is large. At this time, the predetermined ignition timing is set to an ignition timing that is delayed from the ignition timing at which the fuel efficiency is best.

【0013】すなわち、劣化度合が小さいときは燃費を
優先して所定点火時期が設定され、劣化度合が大きくな
ると燃費よりNOx排出量の抑制を優先して所定点火時
期が設定される。従って、NOx排出を抑制するととも
に燃費を向上させることができる。
That is, when the degree of deterioration is small, the predetermined ignition timing is set giving priority to the fuel consumption, and when the degree of deterioration becomes large, the predetermined ignition timing is set giving priority to suppressing the NOx emission amount over the fuel consumption. Therefore, it is possible to suppress NOx emission and improve fuel efficiency.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明の実施の一形態に係る内燃
機関(以下「エンジン」という)及びその制御装置の全
体構成図であり、例えば4気筒のエンジン1の吸気管2
の途中にはスロットル弁3が配されている。スロットル
弁3にはスロットル弁開度(θTH)センサ4が連結さ
れており、当該スロットル弁3の開度に応じた電気信号
を出力してエンジン制御用電子コントロールユニット
(以下「ECU」という)5に供給する。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) and a control device therefor according to an embodiment of the present invention. For example, an intake pipe 2 of a four-cylinder engine 1 is shown.
Is provided with a throttle valve 3 in the middle of the process. A throttle valve opening (θTH) sensor 4 is connected to the throttle valve 3, and outputs an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 3 to output an electronic control unit for engine control (hereinafter referred to as “ECU”) 5. To supply.

【0016】燃料噴射弁6はエンジン1とスロットル弁
3との間且つ吸気管2の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、該燃料噴射弁6は図示し
ない燃料ポンプに接続されると共にECU5に電気的に
接続され、ECU5からの信号により燃料噴射弁6の開
弁時間が制御される。
A fuel injection valve 6 is provided for each cylinder between the engine 1 and the throttle valve 3 and slightly upstream of an intake valve (not shown) of the intake pipe 2. The fuel injection valve 6 is provided with a fuel pump (not shown). And is electrically connected to the ECU 5, and the opening time of the fuel injection valve 6 is controlled by a signal from the ECU 5.

【0017】一方、スロットル弁3の直ぐ下流には吸気
管内絶対圧(PBA)センサ7が設けられており、この
絶対圧センサ7により電気信号に変換された絶対圧信号
は前記ECU5に供給される。また、その下流には吸気
温(TA)センサ8が取付けられており、吸気温TAを
検出して対応する電気信号を出力してECU5に供給す
る。
On the other hand, an intake pipe absolute pressure (PBA) sensor 7 is provided immediately downstream of the throttle valve 3, and the absolute pressure signal converted into an electric signal by the absolute pressure sensor 7 is supplied to the ECU 5. . Further, an intake air temperature (TA) sensor 8 is attached downstream thereof, detects the intake air temperature TA, outputs a corresponding electric signal, and supplies the electric signal to the ECU 5.

【0018】エンジン1の本体に装着されたエンジン水
温(TW)センサ9はサーミスタ等から成り、エンジン
水温(冷却水温)TWを検出して対応する温度信号を出
力してECU5に供給する。
The engine water temperature (TW) sensor 9 mounted on the main body of the engine 1 is composed of a thermistor or the like, detects the engine water temperature (cooling water temperature) TW, outputs a corresponding temperature signal, and supplies it to the ECU 5.

【0019】エンジン1の図示しないカム軸周囲又はク
ランク軸周囲には、エンジン回転数(NE)センサ10
が取り付けられている。NEセンサ10は、エンジン1
の各気筒の吸入行程開始時の上死点(TDC)に関し所
定クランク角度前のクランク角度位置で(4気筒エンジ
ンではクランク角180゜毎に)TDC信号パルスを出
力してECU5に供給する。
An engine speed (NE) sensor 10 is provided around a camshaft or a crankshaft (not shown) of the engine 1.
Is attached. The NE sensor 10 includes the engine 1
A TDC signal pulse is output and supplied to the ECU 5 at a crank angle position before the predetermined crank angle with respect to the top dead center (TDC) at the start of the intake stroke of each cylinder (at every 180 ° crank angle in a four-cylinder engine).

【0020】エンジン1の各気筒の点火プラグ13は、
ECU5に電気的に接続されている。ECU5は、点火
プラグ13の点火時期θigを、後述する手法によって
決定し、決定した点火時期θigで点火プラグ13を作
動させる。
The ignition plug 13 of each cylinder of the engine 1
It is electrically connected to the ECU 5. The ECU 5 determines the ignition timing θig of the ignition plug 13 by a method described later, and operates the ignition plug 13 at the determined ignition timing θig.

【0021】排気管12には排気ガスを浄化する排気ガ
ス浄化装置16が設けられ、排気ガス浄化装置16は、
NOxを吸収するNOx吸収剤及び酸化、還元作用を有
する触媒を内蔵する。
The exhaust pipe 12 is provided with an exhaust gas purifier 16 for purifying exhaust gas.
It incorporates a NOx absorbent that absorbs NOx and a catalyst that has an oxidizing and reducing action.

【0022】排気ガス浄化装置16は、エンジン1に供
給される混合気の空燃比が理論空燃比よりリーン側に設
定され、排気ガス中の酸素濃度が比較的高い(NOxが
多い)状態(排気ガスリーン状態)においては、NOx
を吸収する一方、逆にエンジン1に供給される空燃比が
理論空燃比よりリッチ側に設定され、排気ガス中の酸素
濃度が低く、HC、CO成分が多い状態(排気ガスリッ
チ状態)においては、吸収したNOxを還元する特性を
有する。排気ガス浄化装置16は、例えば酸化バリウム
(Ba0)及び白金(Pt)からなる。排気ガス浄化装
置のNOx吸収能力の限界すなわち最大NOx吸収量ま
でNOxを吸収すると、それ以上NOxを吸収できなく
なるので、NOxを放出させて還元するために空燃比の
還元リッチ化を実行する。この還元リッチ化は、リッチ
化の度合が小さすぎると、放出されたNOxの還元が不
十分となる一方、リッチ化の度合が大きすぎると、H
C、COの排出量が増大するので、還元リッチ化のリッ
チ化の度合を適切に制御することにより、良好な排気ガ
ス特性を維持することが可能となる。
The exhaust gas purifying device 16 is in a state where the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 1 is set leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and the oxygen concentration in the exhaust gas is relatively high (NOx is large) (exhaust gas). In the gas lean state), NOx
On the other hand, when the air-fuel ratio supplied to the engine 1 is set to be richer than the stoichiometric air-fuel ratio, the oxygen concentration in the exhaust gas is low, and the HC and CO components are large (exhaust gas rich state), It has the property of reducing absorbed NOx. The exhaust gas purification device 16 is made of, for example, barium oxide (Ba0) and platinum (Pt). If NOx is absorbed to the limit of the NOx absorption capacity of the exhaust gas purifying device, that is, to the maximum NOx absorption amount, the NOx cannot be absorbed any more. Therefore, the air-fuel ratio is reduced and enriched to release and reduce NOx. In this reduction enrichment, if the degree of enrichment is too small, the reduction of released NOx will be insufficient, while if the degree of enrichment is too large, H
Since the emission amounts of C and CO increase, it is possible to maintain good exhaust gas characteristics by appropriately controlling the degree of the enrichment of the reduction enrichment.

【0023】排気ガス浄化装置16の上流位置及び下流
位置には、それぞれ比例型空燃比センサ(以下「LAF
センサ」という)14及び酸素濃度センサ(以下、「O
2センサ」という)15が配設されている。このLAF
センサ14は排気ガス中の酸素濃度(空燃比)にほぼ比
例した電気信号を出力し、ECU5に供給する。また、
O2センサ15は、その起電力が理論空燃比の前後にお
いて急激に変化する特性を有し、理論空燃比の前後にお
いてその出力信号はリーン信号からリッチ信号又はリッ
チ信号からリーン信号に反転する。すなわち、O2セン
サ15の出力信号は排気ガスのリッチ側において基準値
VO2REFに対して高レベルとなり、リーン側におい
て基準値VO2REFに対して低レベルとなる。ここ
で、基準値VO2REFは、O2センサ出力VO2の中
心値近傍の値に設定される。このO2センサ15の出力
信号もECU5に供給される。
The upstream and downstream positions of the exhaust gas purifying device 16 are respectively provided with a proportional air-fuel ratio sensor (hereinafter referred to as "LAF").
Sensor) 14 and an oxygen concentration sensor (hereinafter referred to as “O
2) 15 are provided. This LAF
The sensor 14 outputs an electric signal substantially proportional to the oxygen concentration (air-fuel ratio) in the exhaust gas, and supplies the electric signal to the ECU 5. Also,
The O2 sensor 15 has a characteristic that its electromotive force changes abruptly before and after the stoichiometric air-fuel ratio, and before and after the stoichiometric air-fuel ratio, the output signal is inverted from a lean signal to a rich signal or from a rich signal to a lean signal. That is, the output signal of the O2 sensor 15 has a high level with respect to the reference value VO2REF on the rich side of the exhaust gas, and has a low level with respect to the reference value VO2REF on the lean side. Here, the reference value VO2REF is set to a value near the center value of the O2 sensor output VO2. The output signal of the O2 sensor 15 is also supplied to the ECU 5.

【0024】ECU5は、各種センサからの入力信号波
形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナロ
グ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する
入力回路5a、中央演算処理回路(以下「CPU」とい
う)5b、CPU5bで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段5c、前記燃料噴射
弁6に駆動信号を供給する出力回路5d等から構成され
る。
The ECU 5 shapes input signal waveforms from various sensors, corrects a voltage level to a predetermined level, and converts an analog signal value to a digital signal value. The CPU 5b includes a storage unit 5c for storing various calculation programs executed by the CPU 5b, calculation results, and the like, an output circuit 5d for supplying a drive signal to the fuel injection valve 6, and the like.

【0025】CPU5bは、上述の各種エンジンパラメ
ータ信号に基づいて、後述するように、空燃比フィード
バック制御領域(リーンバーン制御領域を含む)や空燃
比フィードバック制御を行わない複数の特定運転領域の
種々のエンジン運転状態を判別するとともに、該判別さ
れたエンジン運転状態に応じて、次式(1)に基づき、
前記TDC信号パルスに同期する燃料噴射弁6の燃料噴
射時間TOUTを演算する。
Based on the various engine parameter signals described above, the CPU 5b performs various operations in an air-fuel ratio feedback control region (including a lean burn control region) and a plurality of specific operation regions in which the air-fuel ratio feedback control is not performed, as described later. The engine operating state is determined, and according to the determined engine operating state, based on the following equation (1):
The fuel injection time TOUT of the fuel injection valve 6 synchronized with the TDC signal pulse is calculated.

【0026】 TOUT=TI×KCMDM×KLAF×K1+K2…(1) ここに、TIは燃料噴射弁5の基本燃料噴射時間であ
り、エンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応
じて決定される。このTI値を決定するためのTIマッ
プは記憶手段5cに記憶されている。
TOUT = TI × KCMDM × KLAF × K1 + K2 (1) Here, TI is the basic fuel injection time of the fuel injector 5 and is determined according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA. The TI map for determining the TI value is stored in the storage unit 5c.

【0027】KCMDMは最終目標空燃比係数であり、
後述するように設定される目標空燃比KCMDを補正す
ることにより算出される。目標空燃比係数KCMDは、
空燃比A/Fの逆数即ち燃空比F/Aに比例し、理論空
燃比のとき値1.0をとるので、目標当量比ともいう。
KCMDM is a final target air-fuel ratio coefficient,
It is calculated by correcting a target air-fuel ratio KCMD set as described later. The target air-fuel ratio coefficient KCMD is
Since it is proportional to the reciprocal of the air-fuel ratio A / F, that is, the fuel-air ratio F / A, and takes a value of 1.0 at the stoichiometric air-fuel ratio, it is also called a target equivalent ratio.

【0028】KLAFは空燃比補正係数であって、LA
Fセンサ14の検出値から算出される空燃比が目標空燃
比係数KCMDに一致するように設定される。
KLAF is an air-fuel ratio correction coefficient, LA
The air-fuel ratio calculated from the detection value of the F sensor 14 is set to match the target air-fuel ratio coefficient KCMD.

【0029】K1及びK2は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数で
あり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加
速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決定
される。
K1 and K2 are other correction coefficients and correction variables calculated according to various engine parameter signals, respectively, so that various characteristics such as fuel consumption characteristics and engine acceleration characteristics can be optimized according to the engine operating condition. Is determined to be a predetermined value.

【0030】CPU5bは、上述のようにして求めた燃
料噴射時間TOUTに基づいて燃料噴射弁6を開弁させ
る駆動信号を、出力回路5dを介して燃料噴射弁6に供
給する。
The CPU 5b supplies a drive signal for opening the fuel injection valve 6 to the fuel injection valve 6 via the output circuit 5d based on the fuel injection time TOUT obtained as described above.

【0031】また、CPU5bは、エンジン運転状態に
応じてエンジン1の点火時期θigを次式(2)に基づ
き算出し、算出された点火時期θigに基づいて点火プ
ラグ13を駆動する。
Further, the CPU 5b calculates the ignition timing θig of the engine 1 according to the following equation (2) according to the engine operating state, and drives the ignition plug 13 based on the calculated ignition timing θig.

【0032】 θig=θigM+θigCR+θigCAT…(2) ここで、θigMは、例えばエンジン回転数NE及び吸
気管内絶対圧PBAに応じて設定される基本点火時期で
あり、記憶手段5cに記憶されているθigマップを参
照することによって算出される。θigCRは他のエン
ジンパラメータ(例えばエンジン水温TW等)に応じて
算出される補正係数である。θigCATは、後述する
ように排気ガス浄化装置16の劣化度合に応じて設定さ
れる遅角補正量である。
Θig = θigM + θigCR + θigCAT (2) Here, θigM is a basic ignition timing set in accordance with, for example, the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA, and the θig map stored in the storage unit 5c is obtained. Calculated by reference. θigCR is a correction coefficient calculated according to another engine parameter (for example, engine water temperature TW or the like). θigCAT is a retard correction amount set according to the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 as described later.

【0033】さらに、CPU5bは、O2センサ15の
出力VO2の反転時間を計測することにより排気ガス浄
化装置16の劣化度合を検出する。
Further, the CPU 5b detects the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 by measuring the inversion time of the output VO2 of the O2 sensor 15.

【0034】図2は、目標当量比KCMDを算出し、検
出当量比KACTが目標当量比KCDMDに一致するよ
うにPID制御により空燃比補正係数KLAFを算出す
る処理のフローチャートである。この処理は、例えばT
DC信号パルスの発生に同期して実行される。
FIG. 2 is a flowchart of processing for calculating the target equivalent ratio KCMD and calculating the air-fuel ratio correction coefficient KLAF by PID control so that the detected equivalent ratio KACT matches the target equivalent ratio KCDMD. This processing is performed, for example, by T
It is executed in synchronization with the generation of the DC signal pulse.

【0035】まず、ステップS1では、目標当量比KC
MDを算出する。目標当量比KCMDは、基本的には、
エンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて
算出し、エンジン水温TWの低温状態や所定の高負荷運
転状態では、それらの運転状態に応じた値に変更され
る。
First, in step S1, the target equivalence ratio KC
Calculate MD. The target equivalent ratio KCMD is basically
It is calculated according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA, and is changed to a value corresponding to the operating state in a low-temperature state of the engine coolant temperature TW or a predetermined high-load operating state.

【0036】ステップS2では、下記式により目標当量
比KCMDの補正を行い、最終目標空燃比係数KCMD
Mを算出する。
In step S2, the target equivalent ratio KCMD is corrected by the following equation, and the final target air-fuel ratio coefficient KCMD is corrected.
Calculate M.

【0037】 KCMDM=KCMD×KETC×KCAT…(3) ここで、KETCは、燃料冷却補正係数であり、目標当
量値KCMDが増加するほど増加するように設定され
る。燃料冷却補正は、目標当量比KCMDが増加し、燃
料噴射量が増加するほど噴射による燃料冷却効果が大き
くなることを考慮して行うものである。KCATは、後
述するように排気ガス浄化装置16の劣化度合に応じて
設定される劣化補正係数である。劣化補正は、排気ガス
浄化装置16が劣化するとNOxの外部への排出量が増
加することを考慮して行われる補正である。
KCMDM = KCMD × KETC × KCAT (3) Here, KETC is a fuel cooling correction coefficient, and is set so as to increase as the target equivalent value KCMD increases. The fuel cooling correction is performed taking into account that the target equivalent ratio KCMD increases and the fuel cooling effect by the injection increases as the fuel injection amount increases. KCAT is a deterioration correction coefficient set according to the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 as described later. The deterioration correction is a correction performed in consideration of the fact that when the exhaust gas purification device 16 deteriorates, the amount of NOx emitted to the outside increases.

【0038】ステップS3では、後述する図3及び図4
の還元リッチ化制御処理を実行し、ステップS4では、
LAFセンサ14の検出値を当量比に換算して、検出当
量比KACTを算出する。続くステップS5では、検出
当量比KACTと目標当量比KCMDの偏差に基づくP
ID制御により、検出当量比KACTが目標当量比KC
MDに一致するように空燃比補正係数KLAFを算出す
る。空燃比補正係数KLAFの算出後、本処理は終了さ
れる。
In step S3, FIG. 3 and FIG.
Is performed, and in step S4,
The detection value of the LAF sensor 14 is converted into an equivalent ratio to calculate a detected equivalent ratio KACT. In the following step S5, P is determined based on the deviation between the detected equivalent ratio KACT and the target equivalent ratio KCMD.
By the ID control, the detected equivalent ratio KACT is changed to the target equivalent ratio KC.
The air-fuel ratio correction coefficient KLAF is calculated so as to match MD. After the calculation of the air-fuel ratio correction coefficient KLAF, the present process ends.

【0039】図3及び図4は、図2のステップS3で実
行される還元リッチ化制御処理のフローチャートであ
る。
FIGS. 3 and 4 are flowcharts of the reduction enrichment control process executed in step S3 of FIG.

【0040】図3のステップS11では、エンジン1が
LAFセンサ14の検出値に応じたフィードバック制御
を実行する運転状態にあることを「1」で示すフィード
バック制御フラグFLAFFBが「1」か否かを判別
し、FLAFFB=1であってフィードバック制御を実
行する運転状態にあるときは、空燃比を理論空燃比より
リーン側に設定するリーンバーン制御を実行する運転状
態であることを「0」で示すリーンバーン制御フラグF
KBSMJGが「0」か否かを判別し(ステップS1
2)、FKBSMJG=0であってリーンバーン制御を
実行する運転状態であるときは、目標当量比KCMD
が、理論空燃比より若干リーン側の値に設定される所定
当量比KCMDLB(例えば、0.98)以下か否かを
判別する(ステップS13)。
In step S11 of FIG. 3, it is determined whether or not a feedback control flag FLAFFB indicating "1" indicates that the engine 1 is in an operation state in which feedback control is performed in accordance with a value detected by the LAF sensor 14. If FLAFFB = 1 and the operation state in which the feedback control is executed is determined, "0" indicates that the operation state is the operation state in which the lean burn control for setting the air-fuel ratio to the lean side of the stoichiometric air-fuel ratio is executed. Lean burn control flag F
It is determined whether or not KBSMJG is "0" (step S1).
2) When FKBSMJG = 0 and the operation state in which the lean burn control is executed, the target equivalent ratio KCMD
Is equal to or less than a predetermined equivalent ratio KCMDLB (for example, 0.98) set to a value slightly leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (step S13).

【0041】そして、ステップS11〜S13のいずれ
かの答が否定(NO)であるときは、還元リッチ化の実
行中であることを「1」で示す還元リッチ化フラグFR
ROKを「0」に設定するとともに、カウンタCTRR
に第1の所定値CTRRINT1を設定して(ステップ
S14)、還元リッチ化を実行することなく本処理を終
了する。
If any one of the steps S11 to S13 is negative (NO), the reduction enrichment flag FR indicating "1" indicates that the reduction enrichment is being executed.
ROK is set to “0” and the counter CTRR
Is set to the first predetermined value CTRINT1 (step S14), and the process ends without executing the reduction enrichment.

【0042】ステップS11〜S13の答が全て肯定
(YES)である状態、すなわちリーンバーン制御の実
行条件が成立しているときは、ステップS15に進み、
CTSVマップ(不図示)の検索を行い、カウンタCT
RRの増分値CTSVを算出する。CTSVマップは、
エンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて
増分値CTSVが設定されたマップであり、エンジン回
転数NEが増加するほど、また吸気管内絶対圧PBAが
増加するほど、CTSV値が増加するように設定されて
いる。
When all of the answers of steps S11 to S13 are affirmative (YES), that is, when the condition for executing the lean burn control is satisfied, the process proceeds to step S15.
A CTSV map (not shown) is searched, and the counter CT is searched.
The RR increment value CTSV is calculated. The CTSV map is
This is a map in which an increment value CTSV is set according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA. The CTSV value increases as the engine speed NE increases and the intake pipe absolute pressure PBA increases. Is set to

【0043】続くステップS16では、カウンタCTR
Rの値を増分値CTSVだけインクリメントし、次いで
カウンタCTRRの値が前記第1の所定値CTRRIN
T1より小さい所定閾値CTRRACT以上か否かを判
別する(ステップS17)。リーンバーン制御実行条件
が成立した直後は、カウンタCTRRは、第1の所定値
CTRRINT1に設定されている(ステップS14)
ため、CTRR≧CTRRACTであり、ステップS1
8に進む。
In the following step S16, the counter CTR
The value of R is incremented by the increment value CTSV, and then the value of the counter CTRR is increased to the first predetermined value CTRRIN.
It is determined whether it is equal to or greater than a predetermined threshold value CTRACT smaller than T1 (step S17). Immediately after the condition for executing the lean burn control is satisfied, the counter CTRR is set to the first predetermined value CTRINT1 (step S14).
Therefore, CTRR ≧ CTRACT, and step S1
Proceed to 8.

【0044】ステップS18では、還元リッチ化フラグ
FRROKが「1」か否かを判別する。最初は、FRR
OK=0であるので、これを「1」に設定し(ステップ
S19)、ステップS21に進んでエンジン回転数NE
が第1の所定回転数NKCMDRRL(例えば1000
rpm)より高いか否かを判別し、NE>NKCMDR
RLであるときは、エンジン回転数NEが第1の所定回
転数NKCMDRRLより高い第2の所定回転数NKC
MDRRH(例えば、2000rpm)より高いか否か
を判別する(ステップS22)。そして、NE≦NKC
MDRRLであって低回転領域にあるときは、ダウンカ
ウントタイマタイマtmRRを低回転用所定時間TMR
RL(例えば300msec)に設定し(ステップS2
5)、NKCMDRRL<NE≦NKCMDRRHであ
って中回転領域にあるときは、タイマtmRRを、低回
転用所定時間TMRRLより長い中回転用所定時間TM
RRM(例えば500msec)に設定し(ステップS
24)、NE>NKCMDRRHであって高回転領域に
あるときは、タイマtmRRを中回転用所定時間TMR
RMより長い高回転用所定時間TMRRH(例えば80
0msec)に設定して(ステップS23)、ステップ
S26に進む。
In step S18, it is determined whether or not the reduction enrichment flag FRROK is "1". At first, FRR
Since OK = 0, this is set to "1" (step S19), and the routine proceeds to step S21, where the engine speed NE is set.
Is the first predetermined rotational speed NKCMDRRL (for example, 1000
rpm> NE, NKCMDR
RL, the engine speed NE is higher than the first predetermined speed NKCMDRRL.
It is determined whether it is higher than MDRRH (for example, 2000 rpm) (step S22). And NE ≦ NKC
When MDRRL is in the low rotation speed range, the down count timer tmRR is set to a predetermined time TMR for low rotation.
RL (for example, 300 msec) (step S2
5) When NKCMDRRL <NE ≦ NKCMDDRRH and the engine is in the middle rotation range, the timer tmRR is set to the predetermined time TM for medium rotation longer than the predetermined time TMRRL for low rotation.
RRM (for example, 500 msec) (step S
24) When NE> NKCMDRRH and the engine is in the high rotation range, the timer tmRR is set to the predetermined time TMR for medium rotation.
The predetermined time TMRRH for high rotation longer than RM (for example, 80
0 msec) (step S23), and the process proceeds to step S26.

【0045】ステップS26では、ステップS23、S
24またはS25で設定したタイマtmRRをスタート
させる。次いでKCMDRRマップ(不図示)を検索し
て還元リッチ化目標当量比KCMDRRを算出し(ステ
ップS28)、最終目標空燃比係数KCMDMを還元リ
ッチ化目標当量比KCMDRRに設定して(ステップS
29)、本処理を終了する。
In step S26, steps S23 and S23 are executed.
The timer tmRR set in 24 or S25 is started. Next, a KCMDRR map (not shown) is searched to calculate a reduction enrichment target equivalent ratio KCMDRR (step S28), and a final target air-fuel ratio coefficient KCMDM is set to the reduction enrichment target equivalent ratio KCMDRR (step S28).
29), end this processing.

【0046】KCMDRRマップは、エンジン回転数N
E及び吸気管内絶対圧PBAに応じて還元リッチ化目標
当量比KCMDRRが設定されたマップであり、エンジ
ン回転数NEが増加するほど、また吸気管内絶対圧PB
Aが増加するほど、KCMDRR値が増加するように設
定されている。なお、すべての設定値は1.0より大き
い値である。
The KCMDRR map indicates the engine speed N
Is a map in which the reduction-enrichment target equivalent ratio KCMDRR is set in accordance with E and the intake pipe absolute pressure PBA. As the engine speed NE increases, the intake pipe absolute pressure PB
It is set so that the KCMDRR value increases as A increases. Note that all the set values are values larger than 1.0.

【0047】還元リッチ化フラグFRROKがステップ
S19で「1」に設定され、還元リッチ化が開始される
と、以後はステップS18の答が肯定(YES)とな
り、ステップS27に進んで、タイマtmRRの値が
「0」か否かを判別する。最初は、tmRR>0である
ので、前記ステップS28に進み、tmRR=0となる
と、還元リッチ化フラグFRROKを「0」に設定し
(ステップS30)、カウンタCTRRを所定閾値CT
RRACTより小さい第2の所定値CTRRINT2
(例えば0)に設定して(ステップS31)、還元リッ
チ化を終了する。ステップS30、S31を実行する場
合は、最終目標空燃比係数KCMDMは図2のステップ
S2で算出された値が保持されるので、リーンバーン制
御が開始される。
When the reduction enrichment flag FRROK is set to "1" in step S19 and the reduction enrichment is started, the answer in step S18 becomes affirmative (YES), and the process proceeds to step S27, where the timer tmRR is reset. It is determined whether the value is “0”. At first, since tmRR> 0, the process proceeds to step S28. When tmRR = 0, the reduction enrichment flag FRROK is set to “0” (step S30), and the counter CTRR is set to the predetermined threshold CT.
Second predetermined value CTRRINT2 smaller than RRACT
(For example, 0) (step S31), and the reduction enrichment ends. When steps S30 and S31 are executed, the final target air-fuel ratio coefficient KCMDM holds the value calculated in step S2 in FIG. 2, so that the lean burn control is started.

【0048】以後は、ステップS16及びS17が繰り
返し実行され、すなわちリーンバーン制御が実行され、
カウンタCTRRの値が所定閾値CTRRACTに達す
ると、ステップS18以下に進んで還元リッチ化を実行
する。
Thereafter, steps S16 and S17 are repeatedly executed, that is, lean burn control is executed, and
When the value of the counter CTRR reaches the predetermined threshold value CTRACT, the process proceeds to step S18 and the subsequent steps to execute the reduction enrichment.

【0049】本実施の形態では、排気エミッションの悪
化を防止するために、排気ガス浄化装置16の劣化度合
に応じてエンジン1に供給する混合気の空燃比(目標空
燃比係数KCMD)及びエンジン1の点火時期θigを
補正する。排気ガス浄化装置16の劣化度合は、エンジ
ン1の運転状態に基づいて排気ガス浄化装置劣化検出が
許可されたときにO2フィードバック処理ルーチン(不
図示)を実行し、このときのO2センサ15の出力VO
2の反転時間を検出することにより判別される。
In the present embodiment, in order to prevent the deterioration of the exhaust emission, the air-fuel ratio (target air-fuel ratio coefficient KCMD) of the air-fuel mixture supplied to the engine 1 according to the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 and the engine 1 Is corrected. The degree of deterioration of the exhaust gas purifying device 16 is determined by executing an O2 feedback processing routine (not shown) when the detection of deterioration of the exhaust gas purifying device is permitted based on the operating state of the engine 1 and the output of the O2 sensor 15 at this time. VO
The determination is made by detecting the inversion time of No. 2.

【0050】具体的には、エンジン1の運転状態に基づ
いて排気ガス浄化装置劣化検出が許可されたときに、L
AFセンサ14及びO2センサ15の出力に応じて図2
に示したフローチャートにより行われるリーンバーン制
御を停止し、O2センサ15の出力のみに応じた空燃比
フィードバック制御を実行する。すなわち、O2フィー
ドバック補正係数KO2を算出し、次式(4)により燃
料噴射量Toutを算出し、これにより燃料噴射量制御
を行う。
More specifically, when the detection of deterioration of the exhaust gas purifying device is permitted based on the operating state of the engine 1, L
According to the outputs of the AF sensor 14 and the O2 sensor 15, FIG.
Then, the lean burn control performed according to the flowchart shown in FIG. That is, the O2 feedback correction coefficient KO2 is calculated, and the fuel injection amount Tout is calculated by the following equation (4), thereby controlling the fuel injection amount.

【0051】 TOUT=Ti×KO2×K3+K4…(4) ここで、Tiは排気ガス浄化装置劣化検出時のO2フィ
ードバック制御における基本燃料噴射時間であり、エン
ジン回転数NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて、記
憶手段5cに記憶されているTiマップを用いて算出さ
れる。KO2は、O2センサ15の出力VO2に応じて
算出される空燃比補正係数である。K3及びK4は、夫
々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の
補正係数及び補正変数である。
TOUT = Ti × KO2 × K3 + K4 (4) Here, Ti is a basic fuel injection time in the O2 feedback control at the time of detecting the deterioration of the exhaust gas purification device, and is expressed by the engine speed NE and the absolute pressure PBA in the intake pipe. Accordingly, it is calculated using the Ti map stored in the storage unit 5c. KO2 is an air-fuel ratio correction coefficient calculated according to the output VO2 of the O2 sensor 15. K3 and K4 are other correction coefficients and correction variables calculated according to various engine parameter signals, respectively.

【0052】かかるO2フィードバック制御実行中に、
KO2値を減少方向にスキップさせるためのスペシャル
P項PLSPが発生してからO2センサ出力VO2がリ
ッチ側からリーン側に反転するまでの時間TL及びKO
2値を増加方向にスキップさせるためのスペシャルP項
PRSPが発生してからO2センサ出力VO2がリーン
側からリッチ側に反転するまでの時間TRを所定回数
(n回)計測し、これらの積算値TLSUM、TRSU
Mを算出し、次式(5)により判定時間TCHKを算出
する。
During the execution of the O2 feedback control,
Times TL and KO from the occurrence of the special P-term PLSP for skipping the KO2 value in the decreasing direction until the O2 sensor output VO2 is inverted from the rich side to the lean side.
A predetermined time (n times) is measured for a time TR from the occurrence of the special P-term PRSP for skipping the binary value in the increasing direction to the inversion of the O2 sensor output VO2 from the lean side to the rich side. TLSUM, TRSU
M is calculated, and the determination time TCHK is calculated by the following equation (5).

【0053】 TCHK=(TLSUM/nTL+TRSUM/nTR)…(5) ここで、判定時間TCHKの減少は、エンジン1へ供給
される混合気の空燃比の変化がO2センサ15の出力値
として現れるまでの時間が早くなっていることを意味し
ている。すなわち、判定時間TCHKは、排気ガス浄化
装置16の劣化度合を示しており、判定時間TCHKの
値が小さいほど排気ガス浄化装置16の劣化度合は大き
いことを意味している。得られた判定時間TCHKはE
CU5の記憶手段5cに記憶され、劣化度合に応じた目
標空燃比係数KCMD及び点火時期θigの補正のため
に使用される。
TCHK = (TLSUM / nTL + TRSUM / nTR) (5) Here, the determination time TCHK decreases until the change in the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 1 appears as the output value of the O2 sensor 15. It means that time is getting faster. That is, the determination time TCHK indicates the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16, and the smaller the value of the determination time TCHK, the greater the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16. The obtained determination time TCHK is E
It is stored in the storage means 5c of the CU 5, and is used for correcting the target air-fuel ratio coefficient KCMD and the ignition timing θig according to the degree of deterioration.

【0054】なお、排気ガス浄化装置16の劣化度合の
検出は、このような手法に限られるものではない。例え
ば、排気ガス浄化装置の下流位置にNOxセンサを設
け、該NOxセンサにより排気ガス浄化装置16の劣化
度合を検出するように構成することも可能である。ま
た、エンジン1へ供給する混合気の空燃比をリーン側の
値からリッチ側の値へ切り換えたときのO2センサ出力
VO2により排気ガス浄化装置16の劣化度合を検出す
ることも可能である。
The detection of the degree of deterioration of the exhaust gas purifying device 16 is not limited to such a method. For example, it is also possible to provide a NOx sensor at a position downstream of the exhaust gas purification device, and to detect the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 by the NOx sensor. It is also possible to detect the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 from the O2 sensor output VO2 when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 1 is switched from a lean value to a rich value.

【0055】図5は、検出された劣化度合に応じたエン
ジン1の制御動作を説明するフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the control operation of the engine 1 according to the detected degree of deterioration.

【0056】まず、ステップS101で、排気ガス浄化
装置16の劣化度合として記憶手段5cに記憶されてい
る判定時間TCHKを取り込む。
First, in step S101, the determination time TCHK stored in the storage means 5c is fetched as the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16.

【0057】次いで、ステップS102に進み、取り込
んだ劣化度合に応じて、劣化補正係数KCATを算出す
る。
Next, the process proceeds to step S102, where a deterioration correction coefficient KCAT is calculated according to the degree of deterioration taken in.

【0058】具体的には、判定時間TCHKが所定値t
REF(例えば、2000ms)より長く、排気ガス浄
化装置16の劣化度合が小さいときは、劣化補正係数K
CATを1.0に設定し、この値を前記式(1)に適用
して最終目標空燃比係数KCMDMを算出する。すなわ
ち、排気ガス浄化装置16の劣化度合が小さいときは、
エンジンに供給する混合気の空燃比が、燃費を優先し
て、燃費が最良となる空燃比に設定される。
Specifically, the determination time TCHK is set to a predetermined value t.
If it is longer than REF (for example, 2000 ms) and the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 is small, the deterioration correction coefficient K
CAT is set to 1.0, and this value is applied to the above equation (1) to calculate the final target air-fuel ratio coefficient KCMDM. That is, when the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 is small,
The air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine is set to an air-fuel ratio that gives the best fuel efficiency, giving priority to fuel efficiency.

【0059】また、判定時間TCHKが所定値tREF
より短く、排気ガス浄化装置16の劣化度合が大きいと
きは、図6に示すKCATテーブルを検索することによ
り劣化補正係数KCATを設定する。すなわち、排気ガ
ス浄化装置16の劣化度合が大きいときは、燃費の向上
よりNOx排出量を少なくすることを優先して、劣化度
合が大きくなる(判定時間TCHKが短くなる)に従っ
て、劣化補正係数KCATをより小さい値に設定する。
これにより、エンジン1に供給する混合気の空燃比はリ
ーン化され、そのときの排気ガス浄化装置16の劣化度
合においてNOxの排出量が減少する空燃比(NOx減
少空燃比)に制御される。従って、エンジン1から排気
ガス浄化装置16へ排出されるNOx量は低減され、外
部へ排出されるNOx量は減少される。
The determination time TCHK is equal to a predetermined value tREF.
If it is shorter and the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 is large, the deterioration correction coefficient KCAT is set by searching the KCAT table shown in FIG. That is, when the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 is large, priority is given to reducing the NOx emission amount rather than improvement in fuel efficiency, and as the degree of deterioration increases (decrease the determination time TCHK), the deterioration correction coefficient KCAT is increased. To a smaller value.
As a result, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 1 is made lean, and the air-fuel ratio (NOx-reduced air-fuel ratio) is controlled so that the NOx emission amount is reduced depending on the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 at that time. Therefore, the amount of NOx discharged from the engine 1 to the exhaust gas purification device 16 is reduced, and the amount of NOx discharged to the outside is reduced.

【0060】上記NOx減少空燃比は、例えばポート噴
射式のガソリンエンジンの場合は17〜28、直噴式の
エンジンの場合は17〜60の範囲内の値に設定され
る。ここで、空燃比を17以上の値に設定するのは、リ
ーンバーン制御中のNOxの排出量が多くなる領域を避
けるためである。最大のNOx減少空燃比は、燃焼及び
燃費の悪化を考慮して、エンジン1の種類に応じて設定
される。なお、KCATテーブルに示される劣化補正係
数KCATの値は、実験的に求められる。
The NOx reduction air-fuel ratio is set to a value within the range of 17 to 28 for a port injection type gasoline engine and 17 to 60 for a direct injection type engine. Here, the reason why the air-fuel ratio is set to a value of 17 or more is to avoid a region where the amount of NOx emission during the lean burn control is large. The maximum NOx reduction air-fuel ratio is set according to the type of the engine 1 in consideration of deterioration of combustion and fuel efficiency. Note that the value of the deterioration correction coefficient KCAT shown in the KCAT table is experimentally obtained.

【0061】次いで、ステップS103において、検出
された劣化度合に応じて、点火時期θigの遅角補正量
θigCATを算出する。
Next, in step S103, a retard correction amount θigCAT of the ignition timing θig is calculated according to the detected degree of deterioration.

【0062】具体的には、図7に示すように、判定時間
TCHKが所定値tREFより長く、排気ガス浄化装置
16の劣化度合が小さいときは、遅角補正量θigCA
Tを0に設定し、この値を前記式(2)に適用して点火
時期θigを算出する。すなわち、排気ガス浄化装置1
6の劣化度合が小さいときは、点火時期θigは、燃費
が最良となる点火時期(例えば10°〜55°)に設定
される。
Specifically, as shown in FIG. 7, when the determination time TCHK is longer than a predetermined value tREF and the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 is small, the retardation correction amount θigCA
T is set to 0, and this value is applied to the equation (2) to calculate the ignition timing θig. That is, the exhaust gas purification device 1
When the degree of deterioration of No. 6 is small, the ignition timing θig is set to an ignition timing (for example, 10 ° to 55 °) at which the fuel efficiency is the best.

【0063】また、判定時間TCHKが所定値tREF
より短く、排気ガス浄化装置16の劣化度合が大きいと
きは、図5に示すθigCATテーブルを参照して、劣
化度合が大きくなる(判定時間TCHKが短くなる)に
従って、遅角補正量θigCATをより小さな値に設定
する。これにより、点火時期θigは、排気ガス浄化装
置16の劣化度合が小さいときより遅角される。
The determination time TCHK is equal to a predetermined value tREF.
When the degree of deterioration of the exhaust gas purifying device 16 is shorter and the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 is larger, the retard correction amount θigCAT becomes smaller as the degree of deterioration becomes larger (the determination time TCHK becomes shorter) with reference to the θigCAT table shown in FIG. Set to a value. Thus, the ignition timing θig is retarded when the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 is small.

【0064】点火時期θigは本来そのときに設定され
ている空燃比を得ることができる最適な値に設定すべき
であるが、上記制御によって、排気ガス浄化装置16の
劣化度合が大きい場合にはその劣化度合に応じて遅角さ
れ、エンジン1から排気ガス浄化装置16へのNOx排
出量は低減される。これにより、排気ガス浄化装置16
が劣化した場合にエンジン1から排出されるNOx量の
増加を防止することができる。なお、θigCATテー
ブルに示されている遅角補正量θigCATの値は、実
験的に求められる。
The ignition timing θig should be set to an optimum value that can obtain the air-fuel ratio originally set at that time. However, if the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 is large by the above control, The NOx emission from the engine 1 to the exhaust gas purification device 16 is reduced according to the degree of deterioration. Thereby, the exhaust gas purification device 16
Can be prevented from increasing in the amount of NOx discharged from the engine 1 when the fuel cell deteriorates. Note that the value of the retard correction amount θigCAT shown in the θigCAT table is experimentally obtained.

【0065】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、排気ガス浄化装置16の劣化度合が小さいときはエ
ンジン1へ供給する混合気の空燃比及び点火時期を燃費
が最良となる空燃比及び点火時期に制御し、排気ガス浄
化装置16の劣化度合が大きいときは、燃費の向上より
NOx排出量を優先し、エンジン1へ供給する混合気の
空燃比を、エンジン1から排気ガス浄化装置16へ供給
される排気ガス内のNOx量が最少となる空燃比に設定
するとともに点火時期を遅角するようにしたので、排気
ガス浄化装置16の劣化度合にかかわらず、NOx排出
を抑制するとともに燃費を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, when the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16 is small, the air-fuel ratio and the ignition timing of the air-fuel mixture supplied to the engine 1 are determined based on the air-fuel ratio at which the fuel efficiency is the best. When the degree of deterioration of the exhaust gas purifying device 16 is large, priority is given to NOx emission over improvement in fuel efficiency, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 1 is controlled by the exhaust gas purifying device. The NOx amount in the exhaust gas supplied to the exhaust gas 16 is set to the minimum air-fuel ratio and the ignition timing is retarded, so that NOx emission is suppressed regardless of the degree of deterioration of the exhaust gas purification device 16. Fuel efficiency can be improved.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、検出された劣化度合が小さいときは前記リーン
側の所定空燃比を燃費が最良となる空燃比に設定し、検
出された劣化度合が大きいときは前記リーン側の所定空
燃比を内燃機関からの窒素酸化物の排出が少なくなる空
燃比に設定するので、排気ガス浄化手段の劣化度合にか
かわらず、NOx排出を抑制するとともに燃費を向上さ
せることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the detected degree of deterioration is small, the predetermined air-fuel ratio on the lean side is set to the air-fuel ratio at which the best fuel efficiency is obtained, and the detection is performed. When the degree of deterioration is large, the predetermined air-fuel ratio on the lean side is set to an air-fuel ratio at which emission of nitrogen oxides from the internal combustion engine is reduced, so that NOx emission is suppressed regardless of the degree of deterioration of the exhaust gas purifying means. In addition, fuel efficiency can be improved.

【0067】請求項2の発明によれば、検出された劣化
度合が小さいときは所定点火時期を燃費が最良となる点
火時期に設定し、検出された劣化度合が大きいときは所
定点火時期を遅角するので、排気ガス浄化手段の劣化度
合にかかわらず、NOx排出を抑制するとともに燃費を
向上させることができる。
According to the second aspect of the invention, when the detected degree of deterioration is small, the predetermined ignition timing is set to the ignition timing at which the fuel efficiency is the best, and when the detected degree of deterioration is large, the predetermined ignition timing is delayed. Therefore, NOx emission can be suppressed and fuel efficiency can be improved irrespective of the degree of deterioration of the exhaust gas purifying means.

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

【図1】本発明の実施の一形態にかかる内燃エンジン及
びその制御装置の全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention.

【図2】空燃比センサの出力に応じた空燃比フィードバ
ック制御を実行する処理のフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart of a process for executing air-fuel ratio feedback control according to an output of an air-fuel ratio sensor.

【図3】還元リッチ化を実行する処理のフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart of a process for executing return enrichment.

【図4】還元リッチ化を実行する処理のフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart of a process for executing return enrichment.

【図5】内燃エンジンの制御動作を説明するフローチャ
ートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a control operation of the internal combustion engine.

【図6】劣化補正係数KCATを算出するためのKCA
Tテーブルである。
FIG. 6 shows a KCA for calculating a deterioration correction coefficient KCAT.
It is a T table.

【図7】遅角補正量θigCATを算出するためのθi
gCATテーブルである。
FIG. 7 shows θi for calculating a retard correction amount θigCAT.
It is a gCAT table.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関 5 電子コントロールユニット 16 排気ガス浄化装置 Reference Signs List 1 internal combustion engine 5 electronic control unit 16 exhaust gas purification device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01N 3/24 ZAB F01N 3/24 ZABE F02D 43/00 ZAB F02D 43/00 ZAB 301 301B 301E 45/00 ZAB 45/00 ZAB 312 312Z 322 322B ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F01N 3/24 ZAB F01N 3/24 ZABE F02D 43/00 ZAB F02D 43/00 ZAB 301 301B 301E 45/00 ZAB 45/00 ZAB 312 312Z 322 322B

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気系に設けられ、排気ガス
の空燃比が理論空燃比よりリーン側であるときに前記排
気ガス中の窒素酸化物を吸収する窒素酸化物吸収剤を内
蔵する排気ガス浄化手段と、前記内燃機関に供給する混
合気の空燃比を理論空燃比よりリーン側の所定空燃比に
制御する空燃比制御手段と、前記排気ガス浄化手段の劣
化度合を検出する劣化度合検出手段とを有する内燃機関
の制御装置において、 前記劣化度合検出手段により検出された前記劣化度合が
小さいときは前記リーン側の所定空燃比を燃費が最良と
なる空燃比に設定し、前記劣化度合検出手段により検出
された前記劣化度合が大きいときは前記リーン側の所定
空燃比を前記内燃機関からの前記窒素酸化物の排出が少
なくなる空燃比に設定するリーン空燃比設定手段を備え
ることを特徴とする内燃機関の制御装置。
1. An exhaust gas provided in an exhaust system of an internal combustion engine and having a built-in nitrogen oxide absorbent for absorbing nitrogen oxides in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Gas purification means, air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine to a predetermined air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and deterioration degree detection for detecting the degree of deterioration of the exhaust gas purification means Means for setting the lean-side predetermined air-fuel ratio to an air-fuel ratio at which fuel efficiency is best, when the degree of deterioration detected by the degree-of-deterioration detection means is small, and detecting the degree of deterioration. When the degree of deterioration detected by the means is large, lean air-fuel ratio setting means for setting the lean-side predetermined air-fuel ratio to an air-fuel ratio at which emission of the nitrogen oxides from the internal combustion engine is reduced is provided. Control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that to obtain.
【請求項2】 内燃機関の排気系に設けられ、排気ガス
の空燃比が理論空燃比よりリーン側であるときに前記排
気ガス中の窒素酸化物を吸収する窒素酸化物吸収剤を内
蔵する排気ガス浄化手段と、前記内燃機関に供給する混
合気の空燃比を理論空燃比よりリーン側の所定空燃比に
制御する空燃比制御手段と、前記内燃機関の点火時期を
所定点火時期に制御する点火時期制御手段と、前記排気
ガス浄化手段の劣化度合を検出する劣化度合検出手段と
を有する内燃機関の制御装置において、 前記劣化度合検出手段により検出された前記劣化度合が
小さいときは前記所定点火時期を燃費が最良となる点火
時期に設定し、前記劣化度合検出手段により検出された
前記劣化度合が大きいときは前記所定点火時期を遅角す
る点火時期設定手段を備えることを特徴とする内燃機関
の制御装置。
2. An exhaust gas provided in an exhaust system of an internal combustion engine and having a built-in nitrogen oxide absorbent for absorbing nitrogen oxides in the exhaust gas when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. Gas purification means, air-fuel ratio control means for controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine to a predetermined air-fuel ratio leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and ignition for controlling the ignition timing of the internal combustion engine to a predetermined ignition timing In a control device for an internal combustion engine having a timing control means and a deterioration degree detecting means for detecting the degree of deterioration of the exhaust gas purifying means, when the degree of deterioration detected by the deterioration degree detecting means is small, the predetermined ignition timing And ignition timing setting means for setting the ignition timing at which fuel efficiency is best, and delaying the predetermined ignition timing when the degree of deterioration detected by the degree of deterioration detection means is large. Control apparatus for an internal combustion engine, characterized.
JP10059114A 1998-02-25 1998-02-25 Control system for internal combustion engine Pending JPH11241632A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10059114A JPH11241632A (en) 1998-02-25 1998-02-25 Control system for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10059114A JPH11241632A (en) 1998-02-25 1998-02-25 Control system for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11241632A true JPH11241632A (en) 1999-09-07

Family

ID=13103975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10059114A Pending JPH11241632A (en) 1998-02-25 1998-02-25 Control system for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11241632A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013061697A1 (en) * 2011-10-24 2015-04-02 日産自動車株式会社 Spark ignition internal combustion engine and method for controlling spark ignition internal combustion engine
RU2721669C2 (en) * 2015-06-15 2020-05-21 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Method (versions) and system for self-diagnosis of nitrogen oxides sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2013061697A1 (en) * 2011-10-24 2015-04-02 日産自動車株式会社 Spark ignition internal combustion engine and method for controlling spark ignition internal combustion engine
RU2721669C2 (en) * 2015-06-15 2020-05-21 Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк Method (versions) and system for self-diagnosis of nitrogen oxides sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6405527B2 (en) Fuel supply conrol system for internal combustion engine
JPH08189396A (en) Air fuel ratio feedback control device for internal combustion engine
JP3282660B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JPH10288065A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP3592579B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3377404B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2518247B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP4159656B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP2688670B2 (en) Air-fuel ratio feedback control method for an internal combustion engine
JPS62157252A (en) Method of feedback controlling air-fuel ratio of internal combustion engine
JPH06100114B2 (en) Air-fuel ratio control method for internal combustion engine for vehicle
JPH11241632A (en) Control system for internal combustion engine
JP2000130221A (en) Fuel injection control device of internal combustion engine
JP3641016B2 (en) Air-fuel ratio feedback control device for internal combustion engine
JP3256670B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3723323B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPH0617660B2 (en) Air-fuel ratio controller for internal combustion engine
JP3639442B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2621088B2 (en) Air-fuel ratio feedback control method for an internal combustion engine
JPH11101150A (en) Control device for internal combustion engine
JP2807554B2 (en) Air-fuel ratio control method for internal combustion engine
JPH11315742A (en) Fuel supply controller of internal combustion engine
JP2518260B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPH0531247Y2 (en)
JP4060427B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040824

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041022

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041116