JPH06249032A - Air-fuel ratio controller for internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel ratio controller for internal combustion engineInfo
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- JPH06249032A JPH06249032A JP4123893A JP4123893A JPH06249032A JP H06249032 A JPH06249032 A JP H06249032A JP 4123893 A JP4123893 A JP 4123893A JP 4123893 A JP4123893 A JP 4123893A JP H06249032 A JPH06249032 A JP H06249032A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、三元触媒を有する内燃機関の空燃
比制御装置に関し、三元触媒のO2 ストレージ効果をさ
らに有効に利用して機関加減速時に生じる排気エミッシ
ョンの悪化を改良することを目的とする。
【構成】 三元触媒2に流入する排気ガス量及びその酸
素濃度を使用して現在三元触媒2に貯蔵されている酸素
量を算出する酸素量算出手段6と、酸素量算出手段6に
より算出された酸素量を目標酸素量に維持すべく吸入空
気量を考慮して機関燃焼室に供給する燃料量を制御する
燃料量制御手段8と、機関加速が予定されてから実行さ
れるまでの間、目標酸素量を小さくし、機関減速が予定
されてから実行されるまでの間、目標酸素量を多くする
目標酸素量変更手段10、とを具備する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine having a three-way catalyst, and more effectively utilizes the O 2 storage effect of the three-way catalyst to reduce exhaust emissions that occur during engine acceleration and deceleration. The purpose is to improve the deterioration. [Structure] Oxygen amount calculation means 6 for calculating the amount of oxygen currently stored in the three-way catalyst 2 using the amount of exhaust gas flowing into the three-way catalyst 2 and its oxygen concentration, and calculated by the oxygen amount calculation means 6. A fuel amount control means 8 for controlling the amount of fuel supplied to the engine combustion chamber in consideration of the amount of intake air so as to maintain the target amount of oxygen at the target amount of oxygen; And a target oxygen amount changing means 10 for decreasing the target oxygen amount and increasing the target oxygen amount from the scheduled engine deceleration until the engine deceleration is executed.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、排気系に三元触媒コン
バータを有する内燃機関の空燃比制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control system for an internal combustion engine having a three-way catalytic converter in its exhaust system.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的に内燃機関の排気系には、排気ガ
ス中の有害成分を浄化するための触媒コンバータが設け
られている。この触媒コンバータとして、三元触媒コン
バータが広く使用されており、これは排気ガス中の有害
三成分である一酸化炭素及び炭化水素を酸化すると共に
酸化窒素を還元して、無害な二酸化炭素、水蒸気、及び
窒素に変換させるものである。この三元触媒コンバータ
による浄化特性は、燃焼室内に形成される混合気の空燃
比に依存し、それが理論空燃比近傍である時に三元触媒
コンバータは最も有効に機能することがわかっている。
これは、空燃比がリーンであり排気ガス中の酸素量が多
いと、酸化作用が活発となるが還元作用が不活発とな
り、また空燃比がリッチであり排気ガス中の酸素量が少
ないと、逆に還元作用が活発となるが酸化作用が不活発
となり、前述の有害三成分を全て良好に浄化させること
ができないためである。従って、三元触媒コンバータを
有する内燃機関には、その排気通路に出力リニア型酸素
センサが設けられ、それにより測定される酸素濃度を使
用して燃焼室内の混合気を理論空燃比にフィードバック
制御することが提案されている。但し、本明細書中で使
用する酸素濃度とは、混合気空燃比がリッチ状態の時の
排気ガスにおいては、その程度に応じた負の値となるも
のである。2. Description of the Related Art Generally, an exhaust system of an internal combustion engine is provided with a catalytic converter for purifying harmful components in exhaust gas. As this catalytic converter, a three-way catalytic converter is widely used, which oxidizes carbon monoxide and hydrocarbons, which are harmful three components in exhaust gas, and also reduces nitrogen oxides, thereby harmless carbon dioxide and steam. , And nitrogen. It is known that the purification characteristic of the three-way catalytic converter depends on the air-fuel ratio of the air-fuel mixture formed in the combustion chamber, and the three-way catalytic converter functions most effectively when it is near the stoichiometric air-fuel ratio.
This is because when the air-fuel ratio is lean and the amount of oxygen in the exhaust gas is large, the oxidizing action becomes active but the reducing action becomes inactive, and when the air-fuel ratio is rich and the amount of oxygen in the exhaust gas is small, On the contrary, this is because the reducing action becomes active, but the oxidizing action becomes inactive, and it is impossible to satisfactorily purify all of the above-mentioned harmful three components. Therefore, an internal combustion engine having a three-way catalytic converter is provided with an output linear oxygen sensor in its exhaust passage, and the oxygen concentration measured thereby is used to feedback-control the air-fuel mixture in the combustion chamber to the stoichiometric air-fuel ratio. Is proposed. However, the oxygen concentration used in the present specification is a negative value corresponding to the extent of the exhaust gas when the air-fuel mixture mixture is in a rich state.
【0003】このようなフィードバック制御を実行して
も、機関過渡運転状態の時、例えば、機関加速時は吸気
量が急増するために混合気空燃比は一時的にリーン状態
となり、また機関減速時は逆にリッチ状態となる。この
時、通常であれば三元触媒の排気ガスの浄化性能が低下
するが、三元触媒に酸素を貯蔵する能力(O2 ストレー
ジ効果)を持たせることが提案されており、それにより
空燃比がリーン状態の時に余分な酸素を貯蔵し、またリ
ッチ状態の時に貯蔵された酸素を使用することにより、
排気ガスの浄化性能を維持することができる。Even if such feedback control is executed, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture temporarily becomes lean due to a rapid increase in the intake air amount during engine transient operation, for example, during engine acceleration, and during engine deceleration. On the contrary, the state becomes rich. At this time, although the exhaust gas purification performance of the three-way catalyst is usually reduced, it has been proposed to give the three-way catalyst the ability to store oxygen (O 2 storage effect), and thereby the air-fuel ratio Stores excess oxygen when is lean and uses oxygen stored when it is rich,
Exhaust gas purification performance can be maintained.
【0004】特開平3−217633号公報には、機関
過渡運転状態に対して三元触媒のO 2 ストレージ効果を
有効に利用するために、空燃比が必然的にリーン又はリ
ッチ状態となる時に、その後空燃比を意図的に反対の状
態にし、三元触媒に貯蔵される酸素を所定量に維持すべ
く、空燃比リーン状態において新たに貯蔵される酸素量
と空燃比リッチ状態において使用される酸素量とを等し
くするように制御する空燃比制御が提案されている。Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-217633 discloses an engine.
O of the three-way catalyst for transient operating conditions 2Storage effect
The air-fuel ratio must be lean or lean for effective use.
The air-fuel ratio is intentionally changed to the opposite
To maintain the oxygen stored in the three-way catalyst at a specified amount.
Amount of oxygen newly stored under lean air-fuel ratio
And the amount of oxygen used in the air-fuel ratio rich state
The air-fuel ratio control which controls so that it may be changed is proposed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述の空燃比制御は、
全ての機関運転状態において三元触媒に貯蔵される酸素
を所定量に維持することを意図している。しかし、機関
急加速時及び加速が比較的長く持続する時は、排気ガス
中の余分な酸素が多量に存在するために三元触媒には酸
素が貯蔵されていない方が好ましく、また機関急減速時
及び減速が比較的長く持続する時は、排気ガス浄化に多
量の酸素を必要とするために逆に三元触媒に貯蔵されて
いる酸素量は多い方が好ましい。このように、前述の空
燃比制御では、三元触媒のO2 ストレージ効果を十分に
利用することはできない。The above air-fuel ratio control is
It is intended to maintain a predetermined amount of oxygen stored in the three-way catalyst under all engine operating conditions. However, during rapid engine acceleration or when acceleration lasts for a relatively long time, it is preferable that oxygen is not stored in the three-way catalyst because there is a large amount of extra oxygen in the exhaust gas. At the same time, when the deceleration lasts for a relatively long time, a large amount of oxygen is required to purify the exhaust gas, and therefore it is preferable that the amount of oxygen stored in the three-way catalyst is large. As described above, the above-described air-fuel ratio control cannot fully utilize the O 2 storage effect of the three-way catalyst.
【0006】従って、本発明の目的は、三元触媒のO2
ストレージ効果をさらに有効に利用して機関加減速時に
生じる排気エミッションの悪化を改良することができる
内燃機関の空燃比制御装置を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide O 2 of a three-way catalyst.
It is an object of the present invention to provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, which can more effectively utilize the storage effect to improve the deterioration of exhaust emission that occurs during engine acceleration / deceleration.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明による内燃機関の
空燃比制御装置は、三元触媒に流入する排気ガス量及び
その酸素濃度を使用して現在前記三元触媒に貯蔵されて
いる酸素量を算出する酸素量算出手段と、前記酸素量算
出手段により算出された前記酸素量を目標酸素量に維持
すべく吸入空気量を考慮して機関燃焼室に供給する燃料
量を制御する燃料量制御手段と、機関加速が予定されて
から実行されるまでの間、前記目標酸素量を小さくし、
機関減速が予定されてから実行されるまでの間、前記目
標酸素量を多くする目標酸素量変更手段、とを具備する
ことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION An air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention uses an amount of exhaust gas flowing into a three-way catalyst and its oxygen concentration to determine the amount of oxygen currently stored in the three-way catalyst. And a fuel amount control for controlling the fuel amount supplied to the engine combustion chamber in consideration of the intake air amount so as to maintain the oxygen amount calculated by the oxygen amount calculating means at the target oxygen amount. Means, between the scheduled and executed engine acceleration, the target oxygen amount is reduced,
Target oxygen amount changing means for increasing the target oxygen amount from the scheduled engine deceleration to the execution thereof.
【0008】[0008]
【作用】前述の内燃機関の空燃比制御装置は、酸素量算
出手段が三元触媒に流入する排気ガス量及びその酸素濃
度を使用して現在前記三元触媒に貯蔵されている酸素量
を算出し、燃料量制御手段がこの酸素量を目標酸素量に
維持すべく吸入空気量を考慮して機関燃焼室に供給する
燃料量を制御し、目標酸素量変更手段が、機関加速が予
定されてから実行されるまでの間、前記目標酸素量を小
さくし、機関減速が予定されてから実行されるまでの
間、目標酸素量を多くする。In the air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, the oxygen amount calculating means calculates the amount of oxygen currently stored in the three-way catalyst by using the amount of exhaust gas flowing into the three-way catalyst and the oxygen concentration thereof. Then, the fuel amount control means controls the fuel amount to be supplied to the engine combustion chamber in consideration of the intake air amount in order to maintain this oxygen amount at the target oxygen amount, and the target oxygen amount changing means schedules the engine acceleration. The target oxygen amount is reduced during the period from the execution to the execution, and the target oxygen amount is increased during the period from the scheduled engine deceleration until the execution.
【0009】[0009]
【実施例】図1は、本発明による内燃機関の空燃比制御
装置の構成を示すブロック図である。同図において、1
は内燃機関、2はその排気系に設置された三元触媒、3
は排気系の三元触媒2上流に設けられた出力リニア型酸
素センサ(以下第1酸素センサと表現する)、4は排気
系の三元触媒2下流に設けられた同様な酸素センサ(以
下第2酸素センサと表現する)である。内燃機関1は、
特にそのスロットル弁がアクセルペダルに連結されてお
らず、ステップモータ等で駆動されるものである。5は
機関運転状態に応じて基本燃料噴射量τ1を決定する基
本燃料噴射量決定回路、6は制御回路、7は減算器、8
は乗算器である。制御回路6は、動特性を調整する回
路、すなわち閉ループ制御を高速にする回路である動特
性回路6aと、積分回路6bと、積分制御回路6cと、
結合点6dとが図1に示すように配置されている。ま
た、9は第1酸素センサ3の理論空燃比燃焼における排
気ガスの酸素濃度λ0(以下ストイキ値と表現する)を
補正するために補正回路、10は三元触媒2に貯蔵する
目標酸素量ISを決定する目標酸素量決定回路、11は
三元触媒2に貯蔵可能な最大酸素量FLMAXを決定す
る最大酸素量決定回路である。1 is a block diagram showing the construction of an air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention. In the figure, 1
Is an internal combustion engine, 2 is a three-way catalyst installed in its exhaust system, 3
Is an output linear oxygen sensor (hereinafter referred to as a first oxygen sensor) provided upstream of the three-way catalyst 2 in the exhaust system, and 4 is a similar oxygen sensor (hereinafter referred to as a first oxygen sensor) provided downstream of the three-way catalyst 2 in the exhaust system. 2 oxygen sensor). The internal combustion engine 1 is
In particular, the throttle valve is not connected to the accelerator pedal and is driven by a step motor or the like. Reference numeral 5 is a basic fuel injection amount determination circuit that determines the basic fuel injection amount τ1 according to the engine operating state, 6 is a control circuit, 7 is a subtractor, and 8
Is a multiplier. The control circuit 6 is a circuit for adjusting dynamic characteristics, that is, a dynamic characteristic circuit 6a which is a circuit for speeding up closed loop control, an integrating circuit 6b, an integral control circuit 6c,
The connecting points 6d are arranged as shown in FIG. Further, 9 is a correction circuit for correcting the oxygen concentration λ0 (hereinafter referred to as stoichiometric value) of the exhaust gas in the stoichiometric air-fuel ratio combustion of the first oxygen sensor 3, and 10 is the target oxygen amount IS stored in the three-way catalyst 2. The target oxygen amount determination circuit 11 determines the maximum oxygen amount determination circuit 11 that determines the maximum oxygen amount FLMAX that can be stored in the three-way catalyst 2.
【0010】このように構成された内燃機関の空燃比制
御装置は、基本燃料噴射量決定回路5が図2に示す第1
フローチャートに従って所定時間毎に基本燃料噴射量τ
1を決定すると共に、それと同期して制御器6が図3に
示す第2フローチャートに従って補正係数kを決定し、
両者が乗算器8へ出力され、そこで計算された燃料噴射
量τを基に燃料噴射を実行するものである。In the air-fuel ratio control system for an internal combustion engine having the above-described structure, the basic fuel injection amount determining circuit 5 has the first configuration shown in FIG.
Basic fuel injection amount τ every predetermined time according to the flowchart
1, and in synchronization with that, the controller 6 determines the correction coefficient k in accordance with the second flowchart shown in FIG.
Both are output to the multiplier 8, and fuel injection is executed based on the fuel injection amount τ calculated there.
【0011】第1フローチャートは、ステップ101に
おいて、内燃機関1に設けられた回転センサ(図示せ
ず)及びエアフローメータ(図示せず)によって機関回
転数N及び吸気量Qを測定し、ステップ102におい
て、これらの値を基にマップ等を利用して基本燃料噴射
量τ1を決定するものである。In the first flowchart, in step 101, the engine speed N and the intake air amount Q are measured by a rotation sensor (not shown) and an air flow meter (not shown) provided in the internal combustion engine 1, and in step 102. The basic fuel injection amount τ1 is determined using a map or the like based on these values.
【0012】次に第2フローチャートを説明する。まず
ステップ201において、第1酸素センサ3により排気
ガス中の酸素濃度λ1を測定し、ステップ202におい
て、減算器7によりこの酸素濃度λ1と補正回路9から
出力されるストイキ値λ0との偏差Δλを算出する。こ
のΔλは混合気がリーン状態であれば正の値となり、リ
ッチ状態であれば負の値となる。Next, the second flow chart will be described. First, in step 201, the oxygen concentration λ1 in the exhaust gas is measured by the first oxygen sensor 3, and in step 202, the deviation Δλ between this oxygen concentration λ1 and the stoichiometric value λ0 output from the correction circuit 9 is subtracted by the subtractor 7. calculate. This Δλ has a positive value when the air-fuel mixture is in a lean state, and has a negative value when the air-fuel mixture is in a rich state.
【0013】次にステップ203において、このΔλが
制御回路6の積分回路6bへ入力され、この時の単位時
間当たりの排気ガス量Eを考慮して時間積分され、現在
三元触媒2に貯蔵されている酸素量FLが計算される。
この酸素量FLは、近似的に前回の酸素量FLにΔλと
本フローチャートの処理間隔Δtと単位時間当たりの排
気ガス量Eとの積を加えることによって計算される。こ
の排気ガス量Eは、直接測定してもよいが、第1フロー
チャートにおいて測定された吸気量Qを近似的に使用す
ることもできる。Next, at step 203, this Δλ is input to the integration circuit 6b of the control circuit 6, time integration is performed in consideration of the exhaust gas amount E per unit time at this time, and it is currently stored in the three-way catalyst 2. The oxygen amount FL that is being stored is calculated.
This oxygen amount FL is approximately calculated by adding the product of Δλ, the processing interval Δt of this flowchart and the exhaust gas amount E per unit time to the previous oxygen amount FL. The exhaust gas amount E may be directly measured, but the intake air amount Q measured in the first flow chart may be approximately used.
【0014】次にステップ204において、最大酸素量
決定回路11から三元触媒2に貯蔵可能な最大酸素量F
LMAXが積分制御器6c入力され、ステップ205に
おいて、補正回路9において決定されるフラグF1が1
であるかどうかが判断され、この判断が否定される時、
ステップ206において、フラグF1が2であるかどう
かが判断され、この判断が否定される時、ステップ20
7において、積分制御器6cで酸素量FLが最大酸素量
FLMAXより大きいかどうかが判断される。この判断
が否定される時はそのまま、また肯定される時はステッ
プ208において酸素量FLはFLMAXとされる。ス
テップ206における判断が肯定される時には行き成り
このステップ208に進む。Next, at step 204, the maximum oxygen amount F that can be stored in the three-way catalyst 2 from the maximum oxygen amount determination circuit 11 is stored.
LMAX is input to the integration controller 6c, and in step 205, the flag F1 determined by the correction circuit 9 is 1
Is judged, and when this judgment is denied,
In step 206, it is determined whether the flag F1 is 2, and when this determination is negative, step 20
At 7, the integral controller 6c determines whether the oxygen amount FL is larger than the maximum oxygen amount FLMAX. When this determination is negative, it is as it is, and when it is positive, the oxygen amount FL is set to FLMAX in step 208. When the determination in step 206 is affirmative, the process proceeds to step 208.
【0015】次にステップ209において、酸素量FL
が、三元触媒に貯蔵可能な最小酸素量、すまわち0未満
となっているかどうかが判断される。この判断が否定さ
れる時はそのまま、また肯定される時はステップ210
において酸素量FLは0とされる。ステップ205にお
ける判断が肯定される時には行き成りこのステップ21
0に進む。次にステップ211において、目標酸素量決
定回路10から積分制御器6cに三元触媒に貯蔵する目
標酸素量ISが入力され、ステップ212において、酸
素量FLが目標酸素量ISより大きいかどうかが判断さ
れ、この判断が肯定される時、ステップ213において
制御値FIは1だけ増加され、この判断が否定される
時、ステップ214において制御値FIは1だけ減少さ
れる。Next, at step 209, the oxygen amount FL
However, it is determined whether or not the minimum oxygen amount that can be stored in the three-way catalyst, that is, is less than 0. When this judgment is denied, it is as it is, and when it is affirmed, step 210.
In, the oxygen amount FL is set to 0. When the determination in step 205 is affirmative, this step 21
Go to 0. Next, at step 211, the target oxygen amount determination circuit 10 inputs the target oxygen amount IS to be stored in the three-way catalyst to the integral controller 6c, and at step 212, it is judged whether or not the oxygen amount FL is larger than the target oxygen amount IS. When the determination is affirmative, the control value FI is increased by 1 in step 213, and when the determination is negative, the control value FI is decreased by 1 in step 214.
【0016】次にステップ215において、前述の偏差
Δλは制御器6の動特性回路6aに入力されて動的制御
値FDが算出され、ステップ216において、結合点6
dで制御値FIと動的制御値FDから補正係数kを算出
する。Next, in step 215, the deviation Δλ is input to the dynamic characteristic circuit 6a of the controller 6 to calculate the dynamic control value FD, and in step 216, the connection point 6 is calculated.
At d, the correction coefficient k is calculated from the control value FI and the dynamic control value FD.
【0017】補正回路9において、第2フローチャート
と同期して図4に示す第3フローチャートが実行され
る。まずステップ301において、第2酸素センサ4に
よって三元触媒2下流の排気ガス中の酸素濃度λ2が測
定され、ステップ302において、酸素濃度λ2が理論
混合気燃焼を示す上限値M1より大きいかどうかが判断
され、この判断が否定される時はステップ303におい
て酸素濃度λ2が理論空燃比燃焼を示す下限値M2より
小さいかどうかが判断される。三元触媒2がO2ストレ
ージ効果を含めて良好に機能している時は、これらの判
断はいずれも否定され、ステップ304においてフラグ
F1は0に設定され終了する。In the correction circuit 9, the third flowchart shown in FIG. 4 is executed in synchronization with the second flowchart. First, in step 301, the oxygen concentration λ2 in the exhaust gas downstream of the three-way catalyst 2 is measured by the second oxygen sensor 4, and in step 302, it is determined whether or not the oxygen concentration λ2 is larger than the upper limit M1 indicating the theoretical mixture combustion. When the determination is negative, in step 303, it is determined whether the oxygen concentration λ2 is smaller than the lower limit M2 indicating stoichiometric air-fuel ratio combustion. When the three-way catalyst 2 is functioning well including the O 2 storage effect, all of these judgments are denied, and the flag F1 is set to 0 in step 304 and the process ends.
【0018】しかし、ステップ302における判断が肯
定される時は、三元触媒2には最大酸素量が貯蔵されて
いて、さらに空燃比がリーン状態となっている時であ
り、ステップ305においてフラグF1は2に設定さ
れ、次にステップ306において第1酸素センサ3のス
トイキ値λ0をαだけ減少させてリッチ側に補正する。
またステップ303における判断が肯定される時は、三
元触媒2には酸素が貯蔵されておらず、さらに空燃比が
リッチ状態となっている時であり、ステップ307にお
いてフラグF1は1に設定され、次にステップ308に
おいてストイキ値λ0をαだけ増加させてリーン側に補
正する。However, when the determination in step 302 is affirmative, the maximum amount of oxygen is stored in the three-way catalyst 2 and the air-fuel ratio is in the lean state, and the flag F1 is set in step 305. Is set to 2, and then, in step 306, the stoichiometric value λ0 of the first oxygen sensor 3 is decreased by α and corrected to the rich side.
When the determination in step 303 is affirmative, oxygen is not stored in the three-way catalyst 2 and the air-fuel ratio is in a rich state, and the flag F1 is set to 1 in step 307. Then, in step 308, the stoichiometric value λ0 is increased by α to correct the lean side.
【0019】このように、補正回路9は、第1酸素セン
サ3のストイキ値λ0を補正すると共に、三元触媒2の
最大酸素量及び最小酸素量(0)貯蔵状態を把握するこ
とができ、それが第2フローチャートにおける三元触媒
2の貯蔵酸素量の決定に反映される。As described above, the correction circuit 9 can correct the stoichiometric value λ0 of the first oxygen sensor 3 and can grasp the maximum oxygen amount and minimum oxygen amount (0) storage state of the three-way catalyst 2, This is reflected in the determination of the stored oxygen amount of the three-way catalyst 2 in the second flowchart.
【0020】最大酸素量決定回路11において決定され
る最大酸素量FLMAXは、例えば、第2フローチャー
トで説明した酸素量の計算方法を利用して、機関定常運
転状態において、空燃比をリーン状態とした後リッチ状
態とし、第2酸素センサ4の出力が空燃比リーン状態か
らリッチ状態となるまで時間積分することによって求め
られる。The maximum oxygen amount FLMAX determined by the maximum oxygen amount determination circuit 11 is set to a lean air-fuel ratio in the engine steady operation state by using the oxygen amount calculation method described in the second flowchart, for example. The post-rich state is established, and the output of the second oxygen sensor 4 is obtained by time integration from the lean air-fuel ratio state to the rich state.
【0021】目標酸素量決定回路11において、第2フ
ローチャートと同期して図5に示す第4フローチャート
が実行される。まずステップ401において後述される
フラグF2が1であるかどうかが判断される。当初この
判断は否定され,ステップ402に進む。ステップ40
2において、アクセルペダルストロークセンサによりア
クセルペダルストロークL1が測定され、ステップ40
3において現在のアクセルペダルストロークL1と前回
のアクセルペダルストロークL0との偏差ΔLが計算さ
れる。次にステップ404において次回の処理に備えて
アクセルペダルストロークL1が前回のアクセルペダル
ストロークL0とされ記憶される。In the target oxygen amount determination circuit 11, the fourth flow chart shown in FIG. 5 is executed in synchronization with the second flow chart. First, in step 401, it is determined whether or not a flag F2 described later is 1. Initially, this judgment is denied, and the routine proceeds to step 402. Step 40
2, the accelerator pedal stroke L1 is measured by the accelerator pedal stroke sensor, and step 40
In 3, the deviation ΔL between the current accelerator pedal stroke L1 and the previous accelerator pedal stroke L0 is calculated. Next, at step 404, the accelerator pedal stroke L1 is stored as the previous accelerator pedal stroke L0 in preparation for the next processing.
【0022】次にステップ405において、ΔLが第1
所定値K1以上であるかどうか、すなわち混合気空燃比
が必然的にかなりのリーン状態となる程度の機関加速状
態が意図されているかどうかが判断される。この判断が
否定される時はステップ406に進み、ΔLがマイナス
の第2所定値K2以下であるかどうか、すなわち混合気
空燃比が必然的にかなりのリッチ状態となる程度の機関
減速状態が意図されているかどうかが判断される。この
判断が否定される時は、アクセルペダルストロークの変
化が0を含めて比較的小さな状態であり、混合気空燃比
はほぼ理論空燃比に維持することができ、ステップ40
7において目標酸素量ISは最大酸素量FLMAXの半
分程度とされ終了する。Next, at step 405, ΔL is the first
It is determined whether or not the predetermined value K1 or more, that is, whether or not the engine acceleration state in which the air-fuel ratio of the air-fuel mixture inevitably becomes considerably lean is intended. When this determination is denied, the routine proceeds to step 406, where it is intended whether ΔL is less than or equal to the negative second predetermined value K2, that is, the engine deceleration state where the air-fuel mixture mixture is inevitably a considerably rich state. Is determined. When this determination is denied, the change in the accelerator pedal stroke is in a relatively small state including 0, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture can be maintained substantially at the stoichiometric air-fuel ratio.
At 7, the target oxygen amount IS is set to about half of the maximum oxygen amount FLMAX, and the process ends.
【0023】また、ステップ405における判断が肯定
される時は、混合気空燃比はかなりのリーン状態となる
ために、三元触媒2には酸素が貯蔵されていない方がそ
れだけ多くの余剰酸素を吸収することができ、三元触媒
2の浄化性能が維持される。従って、ステップ408に
おいて目標酸素量ISは0とされる。一方、ステップ4
06における判断が肯定される時は、混合気空燃比はか
なりのリッチ状態となるために、三元触媒2には最大酸
素量が貯蔵されている方がそれだけ多くの酸素を使用し
て三元触媒2の浄化性能を維持することができ、ステッ
プ409において目標酸素量ISはFLMAXとされ
る。When the determination in step 405 is affirmative, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is in a considerably lean state, so that the three-way catalyst 2 not storing oxygen has a larger amount of excess oxygen. It can be absorbed, and the purification performance of the three-way catalyst 2 is maintained. Therefore, the target oxygen amount IS is set to 0 in step 408. On the other hand, step 4
When the determination in 06 is affirmative, the air-fuel mixture is in a considerably rich state, so that the maximum oxygen amount stored in the three-way catalyst 2 uses more oxygen and the three-way catalyst is used. The purification performance of the catalyst 2 can be maintained, and the target oxygen amount IS is set to FLMAX in step 409.
【0024】いずれも次にステップ410に進み、フラ
グF2は1に設定される。それにより、次回の処理にお
いてステップ401の判断が肯定され、ステップ411
に進む。ステップ411において、当初0とされている
カウント値Tが1だけ増加され、ステップ412におい
て、カウント値Tが所定値N以上となったかどうかが判
断される。この判断は当初否定されて終了するが、いず
れ肯定されてステップ413に進み、フラグF2は0に
リセットされ、ステップ414において、カウント値T
は0にリセットされる。In both cases, the routine proceeds to step 410, where the flag F2 is set to 1. As a result, the determination in step 401 is affirmed in the next process, and step 411
Proceed to. In step 411, the count value T initially set to 0 is incremented by 1, and in step 412 it is determined whether or not the count value T is equal to or more than the predetermined value N. This judgment is initially denied and the processing ends, but it is eventually judged affirmative and proceeds to step 413, the flag F2 is reset to 0, and at step 414, the count value T
Is reset to 0.
【0025】従って、目標酸素量ISが0又はFLMA
Xとされた時は、その後のアクセルペダルストロークL
にかかわらずカウント値TがNとなるまでの間その値に
維持され、特にこの間においてスロットル弁開度はアク
セルペダルストロークに応じて変化しないようになって
いる。それにより、三元触媒2の酸素量が実際に各目標
酸素量である0又はFLMAXとなった以降に実際の加
減速が実行され、三元触媒2のO2 ストレージ効果を含
めた良好な排気ガス浄化が実現される。Therefore, the target oxygen amount IS is 0 or FLMA.
When set to X, the subsequent accelerator pedal stroke L
Regardless of this, the count value T is maintained at that value until it becomes N, and in particular during this period, the throttle valve opening does not change in accordance with the accelerator pedal stroke. As a result, the actual acceleration / deceleration is executed after the oxygen amount of the three-way catalyst 2 has actually reached the target oxygen amount of 0 or FLMAX, and good exhaust including the O 2 storage effect of the three-way catalyst 2 is achieved. Gas purification is realized.
【0026】図6は、本実施例の空燃比制御による三元
触媒2に貯蔵される酸素量のタイムチャートである。同
図において、t1は機関加減速が意図される時であり、
t2において実際の機関加減速が実行される。実線Aは
アクセルペダルストローク変化が小さい時であり、空燃
比は理論空燃比に維持されるために、三元触媒2に貯蔵
されている酸素量はほぼ最大酸素量FLMAXの半分程
度に維持されている。FIG. 6 is a time chart of the amount of oxygen stored in the three-way catalyst 2 under the air-fuel ratio control of this embodiment. In the figure, t1 is when the engine acceleration / deceleration is intended,
At t2, actual engine acceleration / deceleration is executed. The solid line A is when the accelerator pedal stroke change is small, and since the air-fuel ratio is maintained at the stoichiometric air-fuel ratio, the oxygen amount stored in the three-way catalyst 2 is maintained at about half the maximum oxygen amount FLMAX. There is.
【0027】実線Bは、機関急減速が意図されている場
合であり、実際の減速までに三元触媒に貯蔵される酸素
量は最大酸素量FLMAXとされ、機関減速時に生じる
空燃比リッチ状態の排気ガスに対して、この貯蔵された
酸素を利用した良好な浄化が実現される。従来の空燃比
制御では、点線で示すように酸素貯蔵量は途中で0とな
り斜線で示す領域において三元触媒2は機能せず排気エ
ミッションが悪化する。また実線Cは、機関急加速が意
図されている場合であり、実際の加速までに三元触媒に
貯蔵される酸素量は0とされ、機関加速時に生じる空燃
比リーン状態の排気ガスに対して、この余分な酸素を三
元触媒2が貯蔵し良好な浄化が実現される。従来の空燃
比制御では、一点鎖線で示すように酸素貯蔵量は途中で
最大酸素量FLMAXとなり斜線で示す領域において三
元触媒2は機能せず排気エミッションが悪化する。The solid line B shows the case where the engine is suddenly decelerated, and the oxygen amount stored in the three-way catalyst until the actual deceleration is the maximum oxygen amount FLMAX. A good purification using the stored oxygen is realized for the exhaust gas. In the conventional air-fuel ratio control, the oxygen storage amount becomes 0 on the way as shown by the dotted line, and the three-way catalyst 2 does not function in the region shown by the hatched line, and the exhaust emission deteriorates. Further, the solid line C is a case where the engine is intended to be accelerated rapidly, the oxygen amount stored in the three-way catalyst by the actual acceleration is 0, and the exhaust gas in the lean air-fuel ratio state generated at the time of engine acceleration is Thus, the three-way catalyst 2 stores this extra oxygen, and good purification is realized. In the conventional air-fuel ratio control, the oxygen storage amount reaches the maximum oxygen amount FLMAX on the way as shown by the one-dot chain line, and the three-way catalyst 2 does not function in the region shown by the diagonal line, and exhaust emission deteriorates.
【0028】本実施例において、アクセルペダルに連結
されないスロットル弁を有する内燃機関の場合を説明し
たが、両者が機械的に連結されている内燃機関の場合、
例えば機関加速の予定はアクセルペダルストロークが最
小であることによって把握し、機関減速の予定はアクセ
ルペダルストロークが最大であることによって把握する
ことができる。また、目標酸素量ISは、各機関状態に
応じて0、最大酸素量FLMAXの半分、又は最大酸素
量FLMAXを採用したが、本発明は特にこれに限定さ
れることはなく、少なくとも機関加速時において目標酸
素量ISは比較的少なく、また機関減速時において比較
的多くなっていれば、従来より排気エミッションを改善
できることは明らかである。さらに、機関運転状態に応
じてさらに細かく目標酸素量ISを設定することも可能
である。In this embodiment, the case of the internal combustion engine having the throttle valve which is not connected to the accelerator pedal has been described, but in the case of the internal combustion engine in which both are mechanically connected,
For example, the schedule of engine acceleration can be grasped by the minimum accelerator pedal stroke, and the schedule of engine deceleration can be grasped by the maximum accelerator pedal stroke. The target oxygen amount IS is 0, half of the maximum oxygen amount FLMAX, or the maximum oxygen amount FLMAX is adopted as the target oxygen amount IS, but the present invention is not particularly limited to this, and at least during engine acceleration. It is obvious that the exhaust emission can be improved as compared with the conventional case if the target oxygen amount IS is relatively small and the target oxygen amount IS is relatively large during deceleration of the engine. Furthermore, the target oxygen amount IS can be set more finely according to the engine operating state.
【0029】[0029]
【発明の効果】このように、本発明による内燃機関の空
燃比制御装置によれば、空燃比リーン状態をもたらす機
関加速が予定されてから実行されるまでの間、目標酸素
量が小さくされるために三元触媒に貯蔵される酸素量は
少なくなり、この時の余剰酸素を十分に貯蔵することが
でき、三元触媒が十分に機能してこの時の排気ガスを良
好に浄化することができる。また空燃比リッチ状態をも
たらす機関減速が予定されてから実行されるまでの間、
目標酸素量が大きくされるために三元触媒に貯蔵される
酸素量は多くなり、その酸素を利用して三元触媒が十分
に機能し、この時の排気ガスを良好に浄化することがで
きる。As described above, according to the air-fuel ratio control system for an internal combustion engine according to the present invention, the target oxygen amount is reduced from the scheduled to the execution of the engine acceleration that causes the lean state of the air-fuel ratio. Therefore, the amount of oxygen stored in the three-way catalyst becomes small, the excess oxygen at this time can be sufficiently stored, and the three-way catalyst can function sufficiently to purify the exhaust gas at this time well. it can. In addition, from the scheduled execution of the engine deceleration to bring the air-fuel ratio rich state to the execution,
Since the target oxygen amount is increased, the amount of oxygen stored in the three-way catalyst increases, and the oxygen can be used to make the three-way catalyst fully function and to purify the exhaust gas at this time well. .
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明による内燃機関の空燃比制御装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine according to the present invention.
【図2】基本燃料噴射量決定回路において実行される第
1フローチャートである。FIG. 2 is a first flowchart executed in a basic fuel injection amount determination circuit.
【図3】制御回路において実行される第2フローチャー
トである。FIG. 3 is a second flowchart executed in a control circuit.
【図4】補正回路において実行される第3フローチャー
トである。FIG. 4 is a third flowchart executed in the correction circuit.
【図5】目標酸素量決定回路において実行される第4フ
ローチャートである。FIG. 5 is a fourth flowchart executed in a target oxygen amount determination circuit.
【図6】本発明の空燃比制御装置による三元触媒に貯蔵
される酸素量のタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart of the amount of oxygen stored in the three-way catalyst by the air-fuel ratio control device of the present invention.
1…内燃機関 2…三元触媒 3…第1酸素センサ 4…第2酸素センサ 5…基本燃料噴射量決定回路 6…制御回路 7…減算器 8…乗算器 9…補正回路 10…目標酸素量決定回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Three-way catalyst 3 ... 1st oxygen sensor 4 ... 2nd oxygen sensor 5 ... Basic fuel injection amount determination circuit 6 ... Control circuit 7 ... Subtractor 8 ... Multiplier 9 ... Correction circuit 10 ... Target oxygen amount Decision circuit
Claims (1)
酸素濃度を使用して現在前記三元触媒に貯蔵されている
酸素量を算出する酸素量算出手段と、前記酸素量算出手
段により算出された前記酸素量を目標酸素量に維持すべ
く吸入空気量を考慮して機関燃焼室に供給する燃料量を
制御する燃料量制御手段と、機関加速が予定されてから
実行されるまでの間、前記目標酸素量を小さくし、機関
減速が予定されてから実行されるまでの間、前記目標酸
素量を多くする目標酸素量変更手段、とを具備すること
を特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。1. An oxygen amount calculation means for calculating the amount of oxygen currently stored in the three-way catalyst using the amount of exhaust gas flowing into the three-way catalyst and its oxygen concentration, and the oxygen amount calculation means. A fuel amount control means for controlling the amount of fuel supplied to the engine combustion chamber in consideration of the amount of intake air so as to maintain the above-mentioned amount of oxygen at the target amount of oxygen; An air-fuel ratio of an internal combustion engine, comprising: a target oxygen amount changing means for decreasing the target oxygen amount and increasing the target oxygen amount from the time when the engine deceleration is scheduled to the time when it is executed. Control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5041238A JP2996044B2 (en) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5041238A JP2996044B2 (en) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249032A true JPH06249032A (en) | 1994-09-06 |
| JP2996044B2 JP2996044B2 (en) | 1999-12-27 |
Family
ID=12602851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5041238A Expired - Fee Related JP2996044B2 (en) | 1993-03-02 | 1993-03-02 | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2996044B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081339A (en) * | 2000-06-20 | 2002-03-22 | Denso Corp | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine |
| WO2009106940A1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine air-fuel ratio control apparatus and method |
-
1993
- 1993-03-02 JP JP5041238A patent/JP2996044B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081339A (en) * | 2000-06-20 | 2002-03-22 | Denso Corp | Air-fuel ratio control device for internal combustion engine |
| WO2009106940A1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine air-fuel ratio control apparatus and method |
| CN101939520A (en) * | 2008-02-28 | 2011-01-05 | 丰田自动车株式会社 | Internal combustion engine air-fuel ratio control device and method |
| US8381707B2 (en) | 2008-02-28 | 2013-02-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine air-fuel ratio control apparatus and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2996044B2 (en) | 1999-12-27 |
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