JPH09222010A - Engine exhaust purification device - Google Patents

Engine exhaust purification device

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JPH09222010A
JPH09222010A JP8027965A JP2796596A JPH09222010A JP H09222010 A JPH09222010 A JP H09222010A JP 8027965 A JP8027965 A JP 8027965A JP 2796596 A JP2796596 A JP 2796596A JP H09222010 A JPH09222010 A JP H09222010A
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air
fuel ratio
catalyst
sensor
exhaust gas
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Akira Tayama
彰 田山
Tadaki Ota
忠樹 太田
Hirobumi Tsuchida
博文 土田
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 第1の触媒の早期暖機効果を最大限に引き出
す。 【解決手段】 排気管に設けた第1の触媒が活性化した
かどうかを判定手段21が判定し、この判定結果より第
1の触媒が活性化する前は排気空燃比がリッチ側とリー
ン側とに交互に振れるように空燃比制御手段22が空燃
比を制御する。この場合に、リッチ側とリーン側とに交
互に振れる排気空燃比の振幅の大きさを前記第1の触媒
の酸素ストレージ能力に応じて設定手段23が設定す
る。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To maximize the early warm-up effect of the first catalyst. SOLUTION: The determining means 21 determines whether or not a first catalyst provided in an exhaust pipe has been activated, and based on the determination result, before the first catalyst is activated, the exhaust air-fuel ratio is rich or lean. The air-fuel ratio control means 22 controls the air-fuel ratio so that it alternates between and. In this case, the setting means 23 sets the magnitude of the amplitude of the exhaust air-fuel ratio which alternates between the rich side and the lean side, according to the oxygen storage capacity of the first catalyst.

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】本発明はエンジンの排気浄化
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine exhaust purification system.

【0002】[0002]

【従来の技術】排気管に設けた三元触媒の早期暖機を行
うため燃料噴射量を燃焼毎に増減させる(つまり排気空
燃比を理論空燃比に対してリッチ側とリーン側に交互に
振る)操作によりリッチ燃焼とリーン燃焼を繰り返し、
リッチ燃焼により一酸化炭素COを、リーン燃焼により
酸素O2を多く生じさせ、両者の酸化反応により発生す
る熱で排気温度を上昇させるようにした装置が提案され
ている(特開平5−33705号公報参照)。
2. Description of the Related Art The fuel injection amount is increased / decreased for each combustion in order to perform early warm-up of a three-way catalyst provided in an exhaust pipe (that is, the exhaust air-fuel ratio is alternately changed to a rich side and a lean side with respect to a theoretical air-fuel ratio. ) Operation repeats rich combustion and lean combustion,
A device has been proposed in which carbon monoxide CO is produced by rich combustion and oxygen O 2 is produced by lean combustion, and the exhaust gas temperature is raised by the heat generated by the oxidation reaction of both (JP-A-5-33705). See the bulletin).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リッチ
側とリーン側とに交互に振れる排気空燃比の振幅の大き
さを一定値で設定するのでは、もし仮に触媒の酸素スト
レージ能力の限界で空燃比振幅が与えられたとしても、
経時劣化により触媒の酸素ストレージ能力を上回って触
媒の酸素ストレージ能力が低下したときには転化率が低
下して排気エミッションが悪化してしまう。かといって
当初から空燃比振幅を小さく設定したのでは触媒の暖機
促進効果が小さなものとなる。
However, if the amplitude of the exhaust air-fuel ratio, which fluctuates alternately between the rich side and the lean side, is set to a constant value, if the air-fuel ratio is limited by the oxygen storage capacity of the catalyst, Even given the amplitude,
When the oxygen storage capacity of the catalyst decreases and exceeds the oxygen storage capacity of the catalyst due to deterioration over time, the conversion rate decreases and exhaust emission deteriorates. On the other hand, if the air-fuel ratio amplitude is set small from the beginning, the catalyst warm-up promotion effect will be small.

【0004】そこで本発明は、リッチ側とリーン側とに
交互に振れる排気空燃比の振幅の大きさを触媒の酸素ス
トレージ能力に応じて設定することにより、触媒の早期
暖機効果を最大限に引き出すことを目的とする。
In view of this, the present invention maximizes the early warm-up effect of the catalyst by setting the magnitude of the amplitude of the exhaust air-fuel ratio, which alternates between the rich side and the lean side, according to the oxygen storage capacity of the catalyst. The purpose is to withdraw.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1の発明では、図25
に示すように、排気管に設けた第1の触媒が活性化した
かどうかを判定する手段21と、この判定結果より第1
の触媒が活性化する前は排気空燃比がリッチ側とリーン
側とに交互に振れるように空燃比を制御する手段22
と、このリッチ側とリーン側とに交互に振れる排気空燃
比の振幅の大きさを前記第1の触媒の酸素ストレージ能
力に応じて設定する手段23とを設けた。
In the first invention, FIG.
As shown in FIG. 3, means 21 for determining whether the first catalyst provided in the exhaust pipe has been activated, and
Means for controlling the air-fuel ratio so that the exhaust air-fuel ratio fluctuates alternately between the rich side and the lean side before the catalyst is activated.
And means 23 for setting the magnitude of the amplitude of the exhaust air-fuel ratio, which alternates between the rich side and the lean side, according to the oxygen storage capacity of the first catalyst.

【0006】第2の発明では、第1の発明において前記
第1の触媒の下流側に第2の触媒を設けた。
In the second invention, the second catalyst is provided on the downstream side of the first catalyst in the first invention.

【0007】第3の発明では、第1または第2の発明に
おいて排気空燃比をリッチ側とリーン側とに交互に振ら
せるあいだ排気の平均空燃比を理論空燃比付近に保たせ
る手段を設ける。
According to a third aspect of the present invention, means is provided for keeping the average air-fuel ratio of the exhaust gas near the stoichiometric air-fuel ratio while the exhaust air-fuel ratio in the first or second aspect of the invention is alternately swung between the rich side and the lean side.

【0008】第4の発明では、第1から第3までのいず
れか一つの発明において前記第1の触媒の前後に排気中
の酸素濃度に応じた出力をするセンサを設け、これら2
つのセンサ出力の反転周波数比または反転周期比に基づ
いて前記第1の触媒の酸素ストレージ能力を推測する。
According to a fourth aspect of the invention, in any one of the first to third aspects of the invention, a sensor is provided before and after the first catalyst, which produces an output according to the oxygen concentration in the exhaust gas.
The oxygen storage capacity of the first catalyst is estimated based on the inversion frequency ratio or the inversion period ratio of the two sensor outputs.

【0009】第5の発明では、第1から第3までのいず
れか一つの発明において前記第1の触媒下流側の排気中
の酸素濃度に応じた出力をするセンサを設け、このセン
サ出力の振幅に基づいて前記第1の触媒の酸素ストレー
ジ能力を推測する。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, a sensor is provided which outputs according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the downstream side of the first catalyst, and the amplitude of this sensor output is provided. Based on the above, the oxygen storage capacity of the first catalyst is estimated.

【0010】第6の発明では、第1から第3までのいず
れか一つの発明において前記空燃比振幅設定手段23
が、図26に示すように、前記第1の触媒上流側の排気
中の酸素濃度に応じた出力をするセンサ41と、前記第
1の触媒下流側の排気中の酸素濃度に応じた出力をする
センサ42と、これら2つのセンサ出力の反転周波数比
または反転周期比を計測する手段43と、この反転周波
数比または反転周期比が前記第1の触媒の酸素ストレー
ジ能力の限界相当の値となるように空燃比制御量(たと
えば基本噴射量の増減量、下流側センサ出力と比較する
ためのスライスレベルのヒステリシス幅の増減量、比例
分の増減量)をフィードバック制御することで排気空燃
比の振幅の大きさを設定する手段44とからなる。
In a sixth invention, the air-fuel ratio amplitude setting means 23 in any one of the first to third inventions.
However, as shown in FIG. 26, a sensor 41 that outputs according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the upstream side of the first catalyst and an output according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the downstream side of the first catalyst are output. Sensor 42, means 43 for measuring the inversion frequency ratio or inversion period ratio of these two sensor outputs, and this inversion frequency ratio or inversion period ratio becomes a value corresponding to the limit of the oxygen storage capacity of the first catalyst. As described above, the amplitude of the exhaust air-fuel ratio is controlled by feedback-controlling the air-fuel ratio control amount (for example, the increase / decrease amount of the basic injection amount, the increase / decrease amount of the hysteresis width of the slice level for comparison with the downstream sensor output, the proportional increase / decrease amount) Means 44 for setting the size of

【0011】第7の発明では、第1から第3までのいず
れか一つの発明において前記空燃比振幅設定手段23
が、図27に示すように、前記第1の触媒下流側の排気
中の酸素濃度に応じた出力をするセンサ42と、この下
流側センサ出力の振幅を計測する手段51と、この下流
側センサ出力の振幅が前記第1の触媒の酸素ストレージ
能力の限界相当の値となるように空燃比制御量(たとえ
ば基本噴射量の増減量、下流側センサ出力と比較するた
めのスライスレベルのヒステリシス幅の増減量、比例分
の増減量)をフィードバック制御することで排気空燃比
の振幅の大きさを設定する手段52とからなる。
In a seventh invention, the air-fuel ratio amplitude setting means 23 in any one of the first to third inventions.
However, as shown in FIG. 27, a sensor 42 that outputs an output according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the downstream side of the first catalyst, a unit 51 that measures the amplitude of the output of the downstream side sensor, and the downstream side sensor The air-fuel ratio control amount (for example, the increase / decrease amount of the basic injection amount, the hysteresis width of the slice level for comparison with the downstream sensor output) so that the amplitude of the output becomes a value corresponding to the limit of the oxygen storage capacity of the first catalyst. And a means 52 for setting the magnitude of the amplitude of the exhaust air-fuel ratio by performing feedback control of the increase / decrease amount and the proportional increase / decrease amount.

【0012】第8の発明では、第6または第7の発明に
おいて始動後に初めて前記第1の触媒の酸素ストレージ
能力の限界相当の値となったときの空燃比制御量を学習
値として記憶しておき、この学習値を次回始動時に排気
空燃比がリッチ側とリーン側とに交互に振れるように制
御するときの空燃比制御量の初期値として用いる。
In the eighth invention, the air-fuel ratio control amount when the oxygen storage capacity of the first catalyst reaches a limit-equivalent value for the first time after starting in the sixth or seventh invention is stored as a learning value. Then, this learned value is used as the initial value of the air-fuel ratio control amount when the exhaust air-fuel ratio is controlled so as to alternate between the rich side and the lean side at the next start.

【0013】第9の発明では、第8の発明において前記
空燃比制御量の初めての学習より所定時間の経過後に空
燃比制御量を設定しなおす。
In a ninth aspect of the present invention, the air-fuel ratio control amount is reset after a predetermined time has elapsed since the first learning of the air-fuel ratio control amount in the eighth aspect.

【0014】第10の発明では、第9の発明において前
記空燃比制御量を設定しなおすときには空燃比制御量の
学習を禁止する。
In a tenth aspect, learning of the air-fuel ratio control amount is prohibited when the air-fuel ratio control amount is reset in the ninth aspect.

【0015】第11の発明では、第1から第10までの
いずれか一つの発明において前記触媒活性化判定手段2
1が、前記第1の触媒上流側の排気中の酸素濃度に応じ
た出力をするセンサと、前記第1の触媒下流側の排気中
の酸素濃度に応じた出力をするセンサと、これら2つの
センサ出力の反転周波数比または反転周期比を計測する
手段と、この反転周波数比または反転周期比に基づいて
前記第1の触媒が活性化したかどうかを判定する手段と
からなる。
In the eleventh invention, the catalyst activation judging means 2 in any one of the first to tenth inventions is used.
Reference numeral 1 denotes a sensor that outputs according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the upstream side of the first catalyst, and a sensor that outputs according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the downstream side of the first catalyst. It comprises means for measuring the inversion frequency ratio or inversion period ratio of the sensor output, and means for determining whether or not the first catalyst has been activated based on this inversion frequency ratio or inversion period ratio.

【0016】第12の発明では、第1から第10までの
いずれか一つの発明において前記触媒活性化判定手段2
1が、前記第1の触媒の温度を検出するセンサと、この
温度センサの出力に基づいて前記第1の触媒が活性化し
たかどうかを判定する手段とからなる。
In a twelfth aspect of the invention, the catalyst activation determining means 2 in any one of the first to tenth aspects of the invention is used.
1 comprises a sensor for detecting the temperature of the first catalyst, and means for judging whether or not the first catalyst has been activated based on the output of the temperature sensor.

【0017】第13の発明では、第1から第10までの
いずれか一つの発明において前記触媒活性化判定手段2
1が、エンジンの冷却水温を検出するセンサと、この温
度センサの出力に基づいて前記第1の触媒が活性化した
かどうかを判定する手段とからなる。
In a thirteenth invention, the catalyst activation judging means 2 in any one of the first to tenth inventions is used.
1 comprises a sensor for detecting the temperature of the cooling water of the engine and a means for judging whether or not the first catalyst has been activated based on the output of the temperature sensor.

【0018】第14の発明では、第1から第13までの
いずれか一つの発明において前記空燃比制御手段22
が、図28に示すように、ほぼ理論空燃比の得られる基
本噴射量を運転条件に応じて算出する手段61と、この
基本噴射量を一部の気筒について可変に増加し、残りの
気筒について可変に減少する手段62と、この増加され
る噴射量の燃料を前記一部の気筒の吸気管に、また減少
される噴射量の燃料を前記残りの気筒の吸気管に供給す
る手段63とからなる。
In a fourteenth invention, the air-fuel ratio control means 22 is provided in any one of the first to thirteenth inventions.
However, as shown in FIG. 28, a means 61 for calculating a basic injection amount for obtaining a substantially theoretical air-fuel ratio according to operating conditions, and a variable increase of this basic injection amount for some cylinders, and for the remaining cylinders From the means 62 for variably decreasing, and the means 63 for supplying the increased injection amount of fuel to the intake pipes of the partial cylinders and the decreased injection amount of fuel to the intake pipes of the remaining cylinders. Become.

【0019】第15の発明では、第1から第13までの
いずれか一つの発明において前記空燃比制御手段22
が、図29に示すように、ほぼ理論空燃比の得られる基
本噴射量を運転条件に応じて算出する手段61と、前記
第1の触媒上流側の排気中の酸素濃度に応じた出力をす
るセンサ41と、この上流側センサ41出力と比較する
ためのスライスレベルのヒステリシス幅を可変に設定す
る手段71と、このヒステリシス幅の設定されたスライ
スレベルと前記上流側センサ41出力との比較結果に基
づいて空燃比フィードバック補正量を算出する手段72
と、この空燃比フィードバック補正量で前記基本噴射量
を補正して燃料噴射量を算出する手段73と、この噴射
量の燃料を吸気管に供給する手段74とからなる。
In a fifteenth invention, the air-fuel ratio control means 22 is provided in any one of the first to thirteenth inventions.
However, as shown in FIG. 29, a means 61 for calculating a basic injection amount that provides a stoichiometric air-fuel ratio according to operating conditions and an output according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the upstream side of the first catalyst are output. The sensor 41, means 71 for variably setting the hysteresis width of the slice level for comparison with the output of the upstream side sensor 41, and the comparison result of the slice level with the hysteresis width set and the output of the upstream side sensor 41 Means 72 for calculating the air-fuel ratio feedback correction amount based on
And means 73 for calculating the fuel injection amount by correcting the basic injection amount with the air-fuel ratio feedback correction amount, and means 74 for supplying the injection amount of fuel to the intake pipe.

【0020】第16の発明では、第1から第13までの
いずれか一つの発明において前記空燃比制御手段22
が、図30に示すように、ほぼ理論空燃比の得られる基
本噴射量を運転条件に応じて算出する手段61と、前記
第1の触媒上流側の排気中の酸素濃度に応じた出力をす
るセンサ41と、この上流側センサ41出力に基づいて
フィードバック定数(比例分と積分分の少なくとも一
つ)を可変に設定する手段81と、このフィードバック
定数を用いて空燃比フィードバック補正量を算出する手
段82と、この空燃比フィードバック補正量で前記基本
噴射量を補正して燃料噴射量を算出する手段73と、こ
の噴射量の燃料を吸気管に供給する手段74とからな
る。
In a sixteenth invention, the air-fuel ratio control means 22 is provided in any one of the first to thirteenth inventions.
However, as shown in FIG. 30, a means 61 for calculating a basic injection amount that provides a theoretical air-fuel ratio according to operating conditions and an output according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the upstream side of the first catalyst are output. A sensor 41, a means 81 for variably setting a feedback constant (at least one of a proportional component and an integral component) based on the output of the upstream sensor 41, and a means for calculating an air-fuel ratio feedback correction amount using this feedback constant. 82, a unit 73 for calculating the fuel injection amount by correcting the basic injection amount with the air-fuel ratio feedback correction amount, and a unit 74 for supplying the injection amount of fuel to the intake pipe.

【0021】第17の発明では、第3の発明において前
記排気の平均空燃比を理論空燃比付近に保たせる手段
が、図31に示すように、ほぼ理論空燃比の得られる基
本噴射量を運転条件に応じて算出する手段61と、前記
第1の触媒上流側の排気中の酸素濃度に応じた出力をす
るセンサ41と、この上流側センサ41出力に基づいて
フィードバック定数(たとえば比例分、積分分、上流側
センサ出力と比較するためのスライスレベル等)を設定
する手段91と、前記第1の触媒下流側の排気中の酸素
濃度に応じた出力をするセンサ42と、この下流側セン
サ42出力に基づいて排気の平均空燃比が理論空燃比付
近にくるように前記フィードバック定数を修正する手段
92と、この修正されたフィードバック定数を用いて空
燃比フィードバック補正量を算出する手段93と、この
空燃比フィードバック補正量で前記基本噴射量を補正し
て燃料噴射量を算出する手段73と、この噴射量の燃料
を吸気管に供給する手段74とからなる。
In the seventeenth invention, the means for keeping the average air-fuel ratio of the exhaust gas near the stoichiometric air-fuel ratio in the third invention operates as shown in FIG. A means 61 for calculating according to the conditions, a sensor 41 for providing an output according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the upstream side of the first catalyst, and a feedback constant (for example, a proportional portion, an integral portion) based on the output of the upstream side sensor 41. And a sensor 91 for setting a slice level or the like for comparison with the upstream sensor output, a sensor 42 for outputting according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the downstream side of the first catalyst, and the downstream sensor 42. Means 92 for modifying the feedback constant so that the average air-fuel ratio of the exhaust gas approaches the stoichiometric air-fuel ratio based on the output, and air-fuel ratio feedback using the modified feedback constant. It comprises means 93 for calculating a positive amount, means 73 for calculating the fuel injection amount by correcting the basic injection amount with this air-fuel ratio feedback correction amount, and means 74 for supplying this injection amount of fuel to the intake pipe. .

【0022】[0022]

【作用】第1の発明では、第1の触媒の早期暖機のため
排気空燃比がリッチ側とリーン側とに交互に振れるよう
に空燃比を制御するに際して、第1の触媒の現在の酸素
ストレージ能力に応じた空燃比振幅を設定するので、排
気空燃比の振幅が第1の触媒の経時劣化や第1の触媒の
新品への交換に伴う酸素ストレージ能力の変化に対応す
るものとなり、第1の触媒に経時劣化が生じたり第1の
触媒を新品に交換したりしたときでも第1の触媒の早期
暖機効果を最大限に活かすことができる。
In the first aspect of the present invention, when the air-fuel ratio is controlled so that the exhaust air-fuel ratio fluctuates alternately between the rich side and the lean side for early warm-up of the first catalyst, the present oxygen of the first catalyst is changed. Since the air-fuel ratio amplitude is set according to the storage capacity, the amplitude of the exhaust air-fuel ratio corresponds to the deterioration of the first catalyst over time and the change in the oxygen storage capacity that accompanies the replacement of the first catalyst with a new one. Even when the first catalyst deteriorates with time or the first catalyst is replaced with a new one, the early warm-up effect of the first catalyst can be maximized.

【0023】排気空燃比をリッチ側とリーン側とに交互
に振らせると、その分だけ空燃比フィードバック制御に
よるリッチ、リーンの各判定に遅れが生じてフィードバ
ック制御周期が長くなるため排気の平均空燃比が理論空
燃比よりずれる可能性があるが、第3の発明では排気空
燃比をリッチ側とリーン側とに交互に振らせるあいだも
排気の平均空燃比が理論空燃比より大きくずれることが
ない。
When the exhaust air-fuel ratio is alternately varied between the rich side and the lean side, the rich / lean determination by the air-fuel ratio feedback control is delayed by that much, and the feedback control period becomes long, so that the average exhaust air-fuel ratio is increased. The fuel ratio may deviate from the stoichiometric air-fuel ratio, but in the third invention, the average air-fuel ratio of the exhaust gas does not deviate more than the stoichiometric air-fuel ratio while the exhaust air-fuel ratio is alternately swung to the rich side and the lean side. .

【0024】第8の発明では、始動後に初めて前記第1
の触媒の酸素ストレージ能力の限界相当の値となったと
きの空燃比制御量を学習値として記憶しておき、この学
習値を次回始動時に排気空燃比がリッチ側とリーン側と
に交互に振れるように制御するときの空燃比制御量の初
期値として用いるので、始動のたびに第1の触媒の酸素
ストレージ能力の限界相当の値となるように空燃比制御
量をフィードバック制御する場合と比べて、第1の触媒
の現在の酸素ストレージ能力の限界を超えない最大の空
燃比振幅により早く設定することができる。
In the eighth aspect of the invention, the first
The air-fuel ratio control amount when the value corresponding to the limit of the oxygen storage capacity of the catalyst is stored as a learning value, and this learning value fluctuates alternately between the rich side and the lean side at the next start. Since it is used as the initial value of the air-fuel ratio control amount when performing control as described above, compared with the case where the air-fuel ratio control amount is feedback-controlled so that it becomes a value equivalent to the limit of the oxygen storage capacity of the first catalyst at each start. , The maximum air-fuel ratio amplitude that does not exceed the current oxygen storage capacity limit of the first catalyst can be set earlier.

【0025】第9の発明では、空燃比制御量の初めての
学習より所定時間の経過後に空燃比制御量を設定しなお
すので、暖機が進むにつれて第1の触媒の酸素ストレー
ジ能力が大きくなる場合でも触媒の早期暖機効果を最大
限に活かすことができる。
In the ninth aspect of the invention, the air-fuel ratio control amount is reset after a lapse of a predetermined time from the first learning of the air-fuel ratio control amount. Therefore, when the warm-up progresses, the oxygen storage capacity of the first catalyst increases. However, the early warm-up effect of the catalyst can be maximized.

【0026】第10の発明では、空燃比制御量を設定し
なおすときには学習を行わないので、第1の触媒の暖機
過程の酸素ストレージ能力の変化を学習することによる
誤学習を避けることができる。
In the tenth aspect of the invention, since the learning is not performed when the air-fuel ratio control amount is reset, it is possible to avoid erroneous learning due to learning the change in the oxygen storage capacity of the first catalyst during the warm-up process. .

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】図1において、1はエンジン本体
で、その吸気通路8には吸気絞り弁5の下流に位置して
燃料噴射弁7が設けられ、コントロールユニット(図で
はC/Uで略記)2からの噴射信号により吸気中に燃料
を噴射供給する。エンジンに供給される燃料流量は体積
流量管理であり、噴射弁の開弁時間によってその流量を
調整している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, reference numeral 1 is an engine body, an intake passage 8 of which is provided with a fuel injection valve 7 located downstream of an intake throttle valve 5, and a control unit (C / U in the figure). (Abbreviation) 2 fuel is injected and supplied into the intake air by the injection signal from 2. The flow rate of fuel supplied to the engine is controlled by volume flow rate, and the flow rate is adjusted by the valve opening time of the injection valve.

【0028】一方、シリンダヘッドには燃焼室に臨んで
点火プラグの電極が設けられ、コントロールユニット2
からの点火信号により所定のタイミングで点火コイルの
一次電流が遮断されると、点火プラグの電極に火花が飛
んで、シリンダー内の混合気に着火される。この着火に
より燃焼したガスは、排気通路9に直列に設けた触媒
(三元触媒)10と15によって浄化される。
On the other hand, the cylinder head is provided with an electrode of an ignition plug facing the combustion chamber, and the control unit 2
When the primary current of the ignition coil is cut off at a predetermined timing by the ignition signal from the spark plug, sparks fly to the electrodes of the spark plug, and the air-fuel mixture in the cylinder is ignited. The gas burned by this ignition is purified by the catalysts (three-way catalysts) 10 and 15 provided in series in the exhaust passage 9.

【0029】コントロールユニット2にはクランク角セ
ンサ4からのRef信号(4気筒では180°ごと、6
気筒では120°ごとに発生)と1°信号、エアフロー
メータ6からの吸入空気量信号、排気通路9の三元触媒
10の上流側に設置したO2センサ3からの空燃比(酸
素濃度)信号、水温センサー11からのエンジン冷却水
温信号等が入力され、これらに基づいてコントロールユ
ニット2では燃料噴射量(空燃比)の制御を行う。ま
た、触媒10の上流側だけでなく下流側にもO2センサ
13を設けており、コントロールユニット2ではこの下
流側O2センサ出力と上流側O2センサ出力を比較するこ
とで触媒10の劣化を診断する。
The control unit 2 has a Ref signal from the crank angle sensor 4 (in every four cylinders, every 180 °, 6
(Generated every 120 ° in the cylinder) and 1 ° signal, intake air amount signal from the air flow meter 6, air-fuel ratio (oxygen concentration) signal from the O 2 sensor 3 installed upstream of the three-way catalyst 10 in the exhaust passage 9. The engine cooling water temperature signal and the like from the water temperature sensor 11 are input, and the control unit 2 controls the fuel injection amount (air-fuel ratio) based on these signals. Further, the O 2 sensor 13 is provided not only on the upstream side of the catalyst 10 but also on the downstream side, and the control unit 2 compares the downstream O 2 sensor output with the upstream O 2 sensor output to deteriorate the catalyst 10. To diagnose.

【0030】さて、触媒10の早期暖機を行うため排気
空燃比を理論空燃比に対してリッチ側とリーン側に交互
に振る操作(この操作を以下「空燃比パータベーション
(perturbation)操作」という)によりリ
ッチ燃焼とリーン燃焼を繰り返し、リッチ燃焼により一
酸化炭素COを、リーン燃焼により酸素O2を多く生じ
させ、両者の酸化反応により発生する熱で排気温度を上
昇させるとともに、空燃比パータベーション操作が触媒
10の上流側O2センサ出力を用いての空燃比フィード
バック制御中に行われると、空燃比の変動が生じ、燃料
の増減分だけ空燃比フィードバック周期が長くなって排
気の平均空燃比が理論空燃比よりずれてくるので、触媒
10の下流側O2センサ出力により上流側O2センサ出力
に基づく空燃比フィードバック制御の制御定数である比
例分を徐々に修正することにより排気の平均空燃比を理
論空燃比付近に収束させるようにした装置が提案されて
いる(特開平5−33705号公報参照)。
Now, in order to warm up the catalyst 10 early, the operation of alternately swinging the exhaust air-fuel ratio to the rich side and the lean side with respect to the theoretical air-fuel ratio (this operation is hereinafter referred to as "air-fuel ratio perturbation operation"). ) Repeats rich combustion and lean combustion to produce a large amount of carbon monoxide CO by rich combustion and a large amount of oxygen O 2 by lean combustion, and raises the exhaust temperature by the heat generated by the oxidation reaction of both, and at the same time, air-fuel ratio perturbation When the operation is performed during the air-fuel ratio feedback control using the upstream O 2 sensor output of the catalyst 10, the air-fuel ratio fluctuates, and the air-fuel ratio feedback cycle is lengthened by the increase / decrease of the fuel and the average air-fuel ratio of the exhaust gas is increased. air off but since coming deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, based on the upstream O 2 sensor output by the downstream O 2 sensor output of the catalyst 10 Readback control apparatus so as to converge the average air-fuel ratio of the exhaust gas in the vicinity of the stoichiometric air-fuel ratio by correcting slowly proportional amount is controlled constant has been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 5-33705).

【0031】この装置を、図1に示したように触媒10
の下流側にもう一つの触媒15を設けた構成のものに適
用するときには、触媒10の活性化後または一部活性化
後に、触媒10の転化率が低下しないように排気の平均
空燃比を理論空燃比付近に保ちながら空燃比パータベー
ション操作を行って触媒10内で排気温度を上昇させる
ことにより、上流と下流の各触媒の早期暖機を速やかに
行うことが考えられる。
This apparatus is equipped with a catalyst 10 as shown in FIG.
When applied to a structure in which another catalyst 15 is provided on the downstream side of the exhaust gas, the average air-fuel ratio of the exhaust gas is theoretically adjusted so that the conversion rate of the catalyst 10 does not decrease after activation or partial activation of the catalyst 10. It is conceivable to perform early warm-up of the upstream and downstream catalysts by performing the air-fuel ratio perturbation operation to raise the exhaust gas temperature in the catalyst 10 while maintaining it near the air-fuel ratio.

【0032】この場合、空燃比パータベーション操作に
よる排気空燃比の振幅を一定値で設定するのでは、もし
仮に触媒10の酸素ストレージ能力の限界で空燃比振幅
が与えられたとしても、経時劣化により触媒10の酸素
ストレージ能力を上回って触媒10の酸素ストレージ能
力が低下したときには転化率が低下して排気エミッショ
ンが悪化してしまうので、これに対処するため本発明で
は、下流側O2センサ出力をモニターしておき、この下
流側O2センサ出力が大きく振れ出すまで空燃比振幅を
徐々に大きくしてゆき、下流側O2センサ出力が基準値
以上に振れ出したときには触媒10の酸素ストレージ能
力を超える空燃比振幅になったと判断し、下流側O2セ
ンサ出力が基準値以上に振れ出さない最大の空燃比振幅
を設定することにより、空燃比パータベーション操作に
よる触媒の早期暖機効果を最大限に引き出す。
In this case, if the amplitude of the exhaust air-fuel ratio by the air-fuel ratio perturbation operation is set to a constant value, even if the air-fuel ratio amplitude is given by the limit of the oxygen storage capacity of the catalyst 10, it will be deteriorated with time. When the oxygen storage capacity of the catalyst 10 is lower than the oxygen storage capacity of the catalyst 10, the conversion rate is decreased and the exhaust emission is deteriorated. To cope with this, in the present invention, the output of the downstream O 2 sensor is adjusted. By monitoring, the air-fuel ratio amplitude is gradually increased until the output of the downstream side O 2 sensor largely fluctuates, and when the output of the downstream side O 2 sensor exceeds the reference value, the oxygen storage capacity of the catalyst 10 is reduced. that is determined to have become the air-fuel ratio amplitude, sets the maximum air-fuel ratio amplitude downstream O 2 sensor output is not Desa deflection than the reference value exceeding , Maximize the early warm-up effect of the catalyst by the air-fuel ratio perturbation operation.

【0033】コントロールユニット2で実行されるこの
制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説明
する。
The contents of this control executed by the control unit 2 will be described with reference to the following flow chart.

【0034】まず、図2は上流側触媒10の活性化判定
を行うためのもので、一定周期で実行する。
First, FIG. 2 is for determining the activation of the upstream side catalyst 10, which is executed at a constant cycle.

【0035】ステップ1ではエンジンの運転条件が活性
化判定領域にあるかどうかみて、活性化判定領域にあれ
ばステップ2、3、4において、2つのO2センサ出力
の反転周波数F1、F2を読み込んで両者の比(反転周
波数比)Fr(=F2/F1)を算出し、その値から図
3に示したテーブルを検索して触媒活性度Kを求める。
触媒活性度Kは図3において反転周波数比Frが0に向
かって小さくなる(触媒が活性化している)ほど大きく
なる値である。
In step 1, it is checked whether the engine operating condition is in the activation judgment area. If it is in the activation judgment area, the reversal frequencies F1 and F2 of the two O 2 sensor outputs are read in steps 2, 3 and 4. Then, the ratio (reversal frequency ratio) Fr (= F2 / F1) of both is calculated, and the table shown in FIG. 3 is searched from the value to obtain the catalyst activity K.
The catalyst activity K has a value that increases as the reversal frequency ratio Fr decreases toward 0 in FIG. 3 (the catalyst is activated).

【0036】ここで、触媒10前後の空燃比の動きをみ
ると、図4に示したように、触媒10が活性化していな
いときには触媒10下流の空燃比(図ではA/Fで略
記)が触媒10上流の空燃比とほぼ同じように動くのに
対し、触媒10が活性化したときには触媒10が排気を
浄化するために触媒10下流の空燃比はほとんど動かな
くなる。つまり、反転周波数比Frが0に近づくほど触
媒10が活性化していることになるので、触媒10が活
性化するほど触媒活性度Kの値が大きくなるようにテー
ブル値を設定しているわけである。なお、反転周波数比
Frと触媒転化率の間には図5に示す相関がある。
Looking at the movement of the air-fuel ratio before and after the catalyst 10, as shown in FIG. 4, when the catalyst 10 is not activated, the air-fuel ratio downstream of the catalyst 10 (abbreviated as A / F in the figure) is shown. While the air-fuel ratio upstream of the catalyst 10 moves almost in the same manner, when the catalyst 10 is activated, the air-fuel ratio downstream of the catalyst 10 hardly moves because the catalyst 10 purifies exhaust gas. That is, since the catalyst 10 is activated as the reversal frequency ratio Fr approaches 0, the table value is set so that the value of the catalyst activity K increases as the catalyst 10 activates. is there. There is a correlation shown in FIG. 5 between the reversal frequency ratio Fr and the catalyst conversion rate.

【0037】ステップ6では触媒活性度Kと所定値を比
較し、触媒活性度Kが所定値未満のときには触媒10が
未活性状態にあるためステップ7に進んで触媒活性化フ
ラグFkfを“0”にしておき、触媒活性度Kが所定値
以上になると触媒10がある程度まで活性化したと判断
し、ステップ8に進んで触媒活性化フラグFkfを
“1”にセットしたあと図2のフローを終了する。な
お、触媒活性化フラグFkfは次に説明するもう1つの
触媒活性化フラグFkrとともにRAMに記憶させてお
く。
At step 6, the catalyst activity K is compared with a predetermined value. When the catalyst activity K is less than the predetermined value, the catalyst 10 is in an inactive state, so the routine proceeds to step 7 to set the catalyst activation flag Fkf to "0". When the catalyst activity K becomes equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the catalyst 10 has been activated to some extent, the process proceeds to step 8 and the catalyst activation flag Fkf is set to "1", and then the flow of FIG. 2 is ended. To do. The catalyst activation flag Fkf is stored in the RAM together with another catalyst activation flag Fkr described next.

【0038】図6のフローチャートは下流側触媒15の
活性化判定を行うためのもので、これも一定周期で実行
する。
The flow chart of FIG. 6 is for determining the activation of the downstream side catalyst 15, which is also executed in a fixed cycle.

【0039】ステップ11では温度センサ16(図1参
照)により検出される触媒15の内部温度を読み込み、
これをステップ12において所定値と比較し、触媒内部
温度が所定値未満のときはステップ13で触媒活性化フ
ラグFkrを“0”にしておき、触媒内温度が所定値以
上になると触媒15が活性化したと判断し、ステップ1
4において触媒活性化フラグFkrを“1”にセットし
たあと図6のフローを終了する。
In step 11, the internal temperature of the catalyst 15 detected by the temperature sensor 16 (see FIG. 1) is read,
This is compared with a predetermined value in step 12, and when the catalyst internal temperature is lower than the predetermined value, the catalyst activation flag Fkr is set to "0" in step 13, and the catalyst 15 is activated when the catalyst internal temperature is equal to or higher than the predetermined value. Step 1
4, the catalyst activation flag Fkr is set to "1", and then the flow of FIG. 6 is terminated.

【0040】図7のフローチャートは空燃比パータベー
ション操作を許可するかどうかを判定するためのもの
で、図2と図6による各触媒の活性化判定が終了した後
に実行する。
The flow chart of FIG. 7 is for determining whether to permit the air-fuel ratio perturbation operation, and is executed after the activation determination of each catalyst shown in FIGS. 2 and 6 is completed.

【0041】ステップ21、22では2つの触媒活性化
フラグFkf、Fkrをみて、Fkf=0のときはステ
ップ21から23に進んで空燃比パータベーション許可
フラグFstを“0”にリセットし、Fkf=1かつF
Kr=0のときはステップ24に進んで空燃比パータベ
ーション許可フラグFstを“1”にセットし、Fkf
=1かつFKr=1になると、ステップ25に進んで空
燃比パータベーション終了フラグFend(始動時に
“0”に初期設定)を“1”にセットする。Fst、F
endの各フラグが具体的にどうなるか冷間始動時でみ
てみると、当初は上流側触媒10が未活性(Fkf=
0)であるため、空燃比パータベーション許可フラグF
stは“0”状態であり、やがて上流側触媒10がある
程度活性化しているが下流側触媒15が未活性の場合
(Fkf=1かつFkr)に空燃比パータベーション許
可フラグFstが“1”にセットされ、その後に下流側
触媒15が活性化したときにはパータベーション終了フ
ラグFend(始動時に“0”に初期設定)が“1”に
セットされる。
At steps 21 and 22, two catalyst activation flags Fkf and Fkr are checked. When Fkf = 0, the routine proceeds from step 21 to 23, at which the air-fuel ratio perturbation permission flag Fst is reset to "0", and Fkf = 1 and F
When Kr = 0, the routine proceeds to step 24, where the air-fuel ratio perturbation permission flag Fst is set to "1", and Fkf
= 1 and FKr = 1, the routine proceeds to step 25, where the air-fuel ratio perturbation end flag Fend (initially set to "0" at start-up) is set to "1". Fst, F
Looking at what happens to each flag of end concretely at the cold start, the upstream side catalyst 10 is initially inactive (Fkf =
0), the air-fuel ratio perturbation permission flag F
st is a “0” state, and when the upstream catalyst 10 is activated to some extent but the downstream catalyst 15 is inactive (Fkf = 1 and Fkr), the air-fuel ratio perturbation permission flag Fst is set to “1”. When the downstream side catalyst 15 is activated after that, the perturbation end flag Fend (initially set to "0" at the time of starting) is set to "1".

【0042】図8のフローチャートは、各気筒の燃料噴
射弁7に与える燃料噴射パルス幅を算出するためのもの
で、Ref信号に同期して実行する。
The flowchart of FIG. 8 is for calculating the fuel injection pulse width given to the fuel injection valve 7 of each cylinder, and is executed in synchronization with the Ref signal.

【0043】ステップ31では、エアフローメータ6か
らの吸入空気量Qaとクランク角センサ4により検出さ
れるエンジン回転数Neとから Tp=(Qa/Ne)×K …(1) ただし、K:定数 の式によりほぼ理論空燃比の混合気が得られる基本噴射
パルス幅Tpを演算し、ステップ32、33において2
つのフラグFend、Fstをみる。Fend=1のと
きとFend=0かつFst=0のときには空燃比パー
タベーション許可条件にないので、ステップ34に進ん
で、 Ti(n)=Tp×α×2+Ts …(2) ただし、α:空燃比フィードバック補正係数 Ts:バッテリー電圧に応じた無効パルス幅 の式により全気筒共通の燃料噴射パルス幅Ti(n)
(ただしnは気筒番号)を算出し、これをステップ35
において出力レジスタに転送する。
In step 31, from the intake air amount Qa from the air flow meter 6 and the engine speed Ne detected by the crank angle sensor 4, Tp = (Qa / Ne) × K (1) where K: constant The basic injection pulse width Tp that yields the air-fuel mixture having almost the stoichiometric air-fuel ratio is calculated by the equation,
Look at the two flags Fend and Fst. When Fend = 1 and when Fend = 0 and Fst = 0, there is no air-fuel ratio perturbation permission condition, so the routine proceeds to step 34, where Ti (n) = Tp × α × 2 + Ts (2) where α: empty Fuel ratio feedback correction coefficient Ts: Fuel injection pulse width Ti (n) common to all cylinders according to the formula of invalid pulse width according to battery voltage
(However, n is the cylinder number) is calculated, and this is calculated in step 35.
At the output register.

【0044】ここで、燃料噴射はシーケンシャル噴射方
式(エンジン2回転ごとに1回、各気筒とも吸気弁の開
く直前当たりを噴射タイミングとする方式)であるた
め、4気筒エンジン(点火順序を#1−#3−#4−#
2とする)を例にとると、今回のRef信号の入力で1
番気筒にTi(1)の燃料が供給されたとすれば、次回
(つまり1回後)のRef信号の入力で3番気筒に、2
回後のRef信号の入力で4番気筒に、3回後のRef
信号の入力で2番気筒にそれぞれTi(3)、Ti
(4)、Ti(2)の燃料が供給されるわけである。こ
うしたシーケンシャル噴射方式は、エンジンの始動時を
含むすべての運転域で行われる。
Here, the fuel injection is a sequential injection system (once every two revolutions of the engine, a system in which the injection timing is immediately before the intake valve is opened in each cylinder), so that it is a four-cylinder engine (the ignition order is # 1). -# 3- # 4- #
2) as an example, 1 is input by inputting the Ref signal this time.
If Ti (1) fuel is supplied to the # 3 cylinder, the Ref signal will be input next time (that is, once) to the # 3 cylinder.
After inputting the Ref signal after 3 times, the Ref.
By inputting a signal, Ti (3) and Ti will be supplied to the 2nd cylinder respectively.
(4), Ti (2) fuel is supplied. Such a sequential injection method is performed in all operating ranges, including when the engine is started.

【0045】一方、Fend=0かつFst=1のとき
(空燃比パータベーション許可条件の成立時)にはステ
ップ36以降に進み、点火順序で一つ置きの気筒(たと
えば1番気筒と4番気筒)の空燃比をリッチ化するとと
もに、その間の気筒(3番気筒と2番気筒)をリーン化
することにより空燃比パータベーション操作を行う。つ
まり、リッチ気筒(空燃比がリッチ化される気筒)のと
きにはステップ37で Ti(n)=(Tp+t)×α×2+Ts …(3) ただし、t:燃料増減量(正の値) の式により燃料噴射パルス幅を、またリーン気筒(空燃
比がリーン化される気筒)のときにはステップ38にお
いて Ti(n)=(Tp−t)×α×2+Ts …(4) の式により燃料噴射パルス幅を算出した後にステップ3
5の処理を実行する。
On the other hand, when Fend = 0 and Fst = 1 (when the air-fuel ratio perturbation permission condition is satisfied), the routine proceeds to step 36 and thereafter, where every other cylinder in the ignition order (for example, the first cylinder and the fourth cylinder). The air-fuel ratio perturbation operation is performed by increasing the air-fuel ratio of (4) and leaning the cylinders (the third cylinder and the second cylinder) in between. That is, in the case of the rich cylinder (cylinder in which the air-fuel ratio is enriched), in step 37, Ti (n) = (Tp + t) × α × 2 + Ts (3) where t: fuel increase / decrease amount (positive value) The fuel injection pulse width, and in the case of a lean cylinder (a cylinder whose air-fuel ratio is lean), in step 38 Ti (n) = (Tp-t) × α × 2 + Ts (4) Step 3 after calculating
5 is executed.

【0046】上記(3)、(4)式の燃料増減量tは排
気空燃比の振幅を決める値で、この値の算出については
図9、図10のフローチャートにより説明する。なお、
燃料噴射がRef信号同期であるため、tについてもR
ef信号に同期して実行する。
The fuel increase / decrease amount t in the equations (3) and (4) is a value that determines the amplitude of the exhaust air-fuel ratio, and the calculation of this value will be described with reference to the flow charts of FIGS. 9 and 10. In addition,
Since the fuel injection is Ref signal synchronization, R is
It is executed in synchronization with the ef signal.

【0047】ここで、従来は燃料増減量tが一定値であ
ったのに対し、本発明の燃料増減量tは可変値かつ学習
値で、tの初期値として学習値を用いるように構成して
いる。
Here, while the fuel increase / decrease amount t has been a constant value in the past, the fuel increase / decrease amount t of the present invention is a variable value and a learning value, and the learning value is used as the initial value of t. ing.

【0048】ステップ41、42では2つのフラグFe
nd、Fstをみて、空燃比パータベーション許可条件
の成立時(Fend=0かつFst=1)になると、ス
テップ43で燃料増減量についての学習終了フラグFg
end(始動時に“0”に設定)をみて、学習前(Fg
end=0)であればステップ44以降に進む。
In steps 41 and 42, two flags Fe
nd and Fst, when the air-fuel ratio perturbation permission condition is satisfied (Fend = 0 and Fst = 1), the learning end flag Fg for the fuel increase / decrease amount is determined in step 43.
Look at end (set to "0" at startup) before learning (Fg
If end = 0), the process proceeds to step 44 and thereafter.

【0049】ステップ44、45は燃料増減量tに初期
値を設定する部分で、始動後初めてステップ44に進ん
できたのであればステップ45においてバックアップメ
モリに記憶させてある学習値をtに入れ、それ以外では
ステップ45の処理を飛ばす。
Steps 44 and 45 are portions for setting an initial value to the fuel increase / decrease amount t. If the process has proceeded to step 44 for the first time after starting, the learning value stored in the backup memory in step 45 is put in t, Otherwise, the process of step 45 is skipped.

【0050】ステップ46では2つのO2センサ出力の
反転周波数比Frを算出し、ステップ47、48、49
においてこの値を基準値(触媒の酸素ストレージ能力の
限界相当)Stと比較した結果と前回の比較結果を用い
て、今回、前回とも続けてFr<Stであれば触媒1
0の酸素ストレージ能力内の空燃比振幅であると判断
し、ステップ50で燃料増減量tを所定値Ktだけ大き
くする。今回、前回とも続けてFr≧Stであるとき
は空燃比振幅が触媒10の酸素ストレージ能力を上回り
触媒転化率が低下すると判断し、ステップ51で燃料増
減量tを所定値Ktだけを減らす。このようにして、反
転周波数比Frが触媒の酸素ストレージ能力の限界相当
となるように燃料増減量tをフィードバック制御するこ
とで空燃比振幅を設定するわけである。
In step 46, the inversion frequency ratio Fr of the two O 2 sensor outputs is calculated, and steps 47, 48 and 49 are calculated.
In this case, using the result of comparing this value with the reference value (corresponding to the limit of the oxygen storage capacity of the catalyst) St and the result of the previous comparison, if Fr <St, this time, the catalyst 1
It is determined that the air-fuel ratio amplitude is within the oxygen storage capacity of 0, and in step 50, the fuel increase / decrease amount t is increased by the predetermined value Kt. When Fr ≧ St is continued this time, it is determined that the air-fuel ratio amplitude exceeds the oxygen storage capacity of the catalyst 10 and the catalyst conversion rate decreases, and the fuel increase / decrease amount t is decreased by only the predetermined value Kt in step 51. In this way, the air-fuel ratio amplitude is set by feedback-controlling the fuel increase / decrease amount t such that the reversal frequency ratio Fr corresponds to the limit of the oxygen storage capacity of the catalyst.

【0051】ここで、反転周波数比Frと触媒10の酸
素ストレージとの関係を説明する。酸素ストレージ能力
を超える空燃比振幅があるときには、触媒10前後の空
燃比がほぼ同じように動くため反転周波数比Frが大き
な値を示す(1に近づく)のに対して、酸素ストレージ
能力を超えない空燃比振幅の場合には触媒10下流の空
燃比がほとんど動かなくなり、反転周波数比Frが小さ
な値を示す(0に近づく)。つまり、反転周波数比によ
り酸素ストレージ能力を推測することができるわけで、
反転周波数比Frが基準値Stより小さな値のときには
空燃比パータベーション操作時の空燃比振幅に対応する
だけの酸素ストレージ能力があると判定でき、また反転
周波数比Frが基準値Stより大きな値を示す場合は空
燃比振幅が酸素ストレージ能力を超えていると判定でき
る。したがって、FrがSt未満であるときには、酸素
ストレージ能力に余裕があると判断して空燃比振幅が大
きくなるようにtを増量していき、この逆にFrがSt
以上のときには酸素ストレージ能力を上回り触媒転化率
が低下していると判断し、空燃比振幅が小さくなるよう
にtを減らしていくのである。
Here, the relationship between the inversion frequency ratio Fr and the oxygen storage of the catalyst 10 will be described. When there is an air-fuel ratio amplitude exceeding the oxygen storage capacity, the inversion frequency ratio Fr shows a large value (approaching 1) because the air-fuel ratio around the catalyst 10 moves almost the same, but it does not exceed the oxygen storage capacity. In the case of the air-fuel ratio amplitude, the air-fuel ratio downstream of the catalyst 10 hardly moves, and the reversal frequency ratio Fr shows a small value (close to 0). In other words, the oxygen storage capacity can be estimated from the inversion frequency ratio,
When the reversal frequency ratio Fr is smaller than the reference value St, it can be determined that there is oxygen storage capacity corresponding to the air-fuel ratio amplitude during the air-fuel ratio perturbation operation, and the reversal frequency ratio Fr is larger than the reference value St. If so, it can be determined that the air-fuel ratio amplitude exceeds the oxygen storage capacity. Therefore, when Fr is less than St, it is determined that the oxygen storage capacity has a margin, and t is increased so as to increase the air-fuel ratio amplitude.
In the above case, it is judged that the oxygen storage capacity is exceeded and the catalyst conversion rate is reduced, and t is reduced so that the air-fuel ratio amplitude becomes smaller.

【0052】一方、前回はFr≧Stだったのが今回
はFr<Stとなったときは酸素ストレージ能力の限界
の空燃比振幅になったと判断しステップ47、48から
ステップ52に進んで、また前回はFr<Stだった
のが今回はFr≧Stとなったときも酸素ストレージ能
力の限界の空燃比振幅になったと判断しステップ47、
49からステップ52に進む。ステップ52ではこのス
テップに進んだのが始動後初めてであるかどうかみて、
始動後初めてである場合に限りステップ53でそのとき
のtを学習値に入れてバックアップメモリに記憶する。
On the other hand, when Fr ≧ St last time, but this time Fr <St, it is judged that the air-fuel ratio amplitude has reached the limit of the oxygen storage capacity, and the routine proceeds from step 47, 48 to step 52, and again. When Fr <St was used the last time, but when Fr ≧ St was used this time, it is determined that the air-fuel ratio amplitude has reached the limit of the oxygen storage capacity.
The process proceeds from step 49 to step 52. In step 52, see if it is the first time to proceed to this step after the start.
Only when it is the first time after starting, in step 53, t at that time is added to the learning value and stored in the backup memory.

【0053】このようにして記憶される学習値を次回の
始動時に空燃比パータベーション操作を行う際のtの初
期値として用いることで(図9のステップ44、4
5)、経時劣化により触媒10の酸素ストレージ能力が
低下してゆく場合や触媒10を新品に入れ換えた場合で
も、そのときの酸素ストレージ能力の範囲内で最大の空
燃比振幅をより早く設定できるようにするわけである。
The learned value thus stored is used as the initial value of t when the air-fuel ratio perturbation operation is performed at the next start (steps 44 and 4 in FIG. 9).
5) Even if the oxygen storage capacity of the catalyst 10 decreases due to deterioration over time or the catalyst 10 is replaced with a new one, the maximum air-fuel ratio amplitude can be set earlier within the range of the oxygen storage capacity at that time. That is why.

【0054】ステップ54では学習を一度だけで終了す
るため学習終了フラグFgendを“1”にセットする
ともに、タイマTMを0に戻す。このタイマTMは学習
終了からの時間を計測するためのもので、たとえばCP
U内の時計を用いて構成する。
In step 54, since the learning is completed only once, the learning end flag Fgend is set to "1" and the timer TM is reset to 0. This timer TM is for measuring the time from the end of learning.
Configured using the clock in U.

【0055】ステップ54での学習終了フラグFgen
dの“1”へのセットにより、次回からは図9のステッ
プ43より図10のステップ55に流れ、ここでタイマ
TMと所定値(たとえば20秒)を比較し、学習終了か
ら20秒を経過する前はステップ56でtの値を保持
し、学習終了から20秒を経過した後にはステップ57
以降で反転周波数比Frと基準値Stを再び比較し、そ
の比較結果に応じてtを設定しなおす。ただし、このと
きには学習は行わない。酸素ストレージ能力は経時劣化
や新品への交換による場合だけでなく、触媒10の活性
度(暖機過程)に応じても変化し、触媒10の暖機が進
むに連れて酸素ストレージ能力が大きくなるため、学習
は初回のみ行うことで、触媒暖機過程の変化を学習して
しまうことによる誤学習を回避するのである。
Learning end flag Fgen in step 54
When d is set to "1", the flow from the step 43 of FIG. 9 to the step 55 of FIG. 10 is started from the next time, and the timer TM is compared with a predetermined value (for example, 20 seconds). Before that, the value of t is held in step 56, and after 20 seconds have passed from the end of learning, step 57 is executed.
After that, the inversion frequency ratio Fr and the reference value St are compared again, and t is reset according to the comparison result. However, learning is not performed at this time. The oxygen storage capacity changes not only when it deteriorates over time or when it is replaced with a new one, but also changes depending on the activity (warming process) of the catalyst 10, and the oxygen storage capacity increases as the catalyst 10 warms up. Therefore, by performing the learning only the first time, erroneous learning due to learning the change in the catalyst warm-up process is avoided.

【0056】次に、上記(2)〜(4)式の空燃比フィ
ードバック補正係数αの算出を図11のフローチャート
により説明する。なお、燃料噴射がRef信号同期であ
るためαについてもRef信号に同期して実行する。
Next, the calculation of the air-fuel ratio feedback correction coefficient α in the equations (2) to (4) will be described with reference to the flow chart of FIG. Since the fuel injection is in synchronization with the Ref signal, α is also executed in synchronization with the Ref signal.

【0057】ステップ71では上流側O2センサ出力に
基づく空燃比フィードバック条件を満たしているかどう
かみて条件を満たしていなければステップ72で空燃比
フィードバック補正係数αを1.0に固定(クランプ)
する。
At step 71, it is determined whether or not the air-fuel ratio feedback condition based on the upstream O 2 sensor output is satisfied, and if the condition is not satisfied, at step 72 the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is fixed to 1.0 (clamp).
I do.

【0058】条件を満たしているときにはステップ73
で上流側O2センサ出力OSR1を読み込み、これをス
テップ74においてスライスレベルの上限SLFHと比
較する。OSR1>SLFHのときはリッチであると判
断してステップ75に進み、前回はリッチであったかど
うかをみる。この結果、前回リーンで今回リッチのとき
はステップ76、77に進んで空燃比フィードバック補
正係数αから比例分PRだけ減量し、前回、今回ともリ
ッチであるときにはステップ78に進んでαから積分分
IRだけ減量する。OSR1≦SLFHのときにはステ
ップ74よりステップ79に進み、OSR1とスライス
レベルの下限SLFLを比較する。OSR1≦SLFL
のときにはリーンであると判断し、ステップ80で前回
はリッチであったかどうかをみて、前回リッチで今回リ
ーンのときは、ステップ81、82に進んでαを比例分
PLだけ増量し、前回、今回ともリーンであるときには
ステップ83に進んでαを積分分ILだけ増量する。
When the condition is satisfied, step 73
At step 74, the upstream O 2 sensor output OSR1 is read, and this is compared with the upper limit SLFH of the slice level at step 74. When OSR1> SLFH, it is judged to be rich, and the routine proceeds to step 75, where it is checked if it was rich last time. As a result, when the previous lean is rich this time, the routine proceeds to steps 76 and 77, where the air-fuel ratio feedback correction coefficient α is reduced by the proportional amount PR, and when it is rich both last time and this time, the routine proceeds to step 78 and the integral IR is obtained from α. Just lose weight. When OSR1 ≦ SLFH, the routine proceeds from step 74 to step 79, where OSR1 is compared with the lower limit SLFL of the slice level. OSR1 ≤ SLFL
If it is, it is judged to be lean, and if it was lean this time at the previous rich in step 80, if it was lean this time at the previous rich, proceed to steps 81 and 82 to increase α by the proportional amount PL, and both at the previous time and this time. When it is lean, the routine proceeds to step 83, where α is increased by the integral amount IL.

【0059】また、SLFH≧OSR1>SLFL(つ
まりOSR1がスライスレベルのヒステリシス幅内にあ
る)のときにはステップ74、79よりステップ84に
進み前回はリッチであったかどうかみて、リッチである
ときにはステップ85でαから積分分IRだけ減量し、
リーンであるときにはステップ86でαを積分分ILだ
け増量する。上流側O2センサ出力OSR1と比較する
ためのスライスレベルにヒステリシスを設けており(図
12参照)、OSR1がスライスレベル上限SLFHを
横切って大きくなったときにリッチ側にあると、またス
ライスレベル下限SLFLを横切って小さくなったとき
にリーン側にあると判定するわけである。
If SLFH ≧ OSR1> SLFL (that is, OSR1 is within the hysteresis width of the slice level), the process proceeds from step 74 and 79 to step 84. If it is rich last time, if it is rich, at step 85 α From IR by the integrated amount,
If lean, at step 86 α is increased by the integral amount IL. Hysteresis is provided for the slice level for comparison with the upstream O 2 sensor output OSR1 (see FIG. 12), and when OSR1 is on the rich side when it increases across the slice level upper limit SLFH, the slice level lower limit When it crosses the SLFL and becomes smaller, it is determined to be on the lean side.

【0060】図13のフローチャートは図11のステッ
プ76の処理を行うためのサブルーチンで上流側O2セ
ンサ出力OSR1のリッチ側への反転毎に、また図14
のフローチャートは図11のステップ81の処理を行う
ためのサブルーチンで上流側O2センサ出力OSR1の
リーン側への反転毎に実行する。
The flow chart of FIG. 13 is a subroutine for performing the processing of step 76 of FIG. 11, each time the upstream O 2 sensor output OSR1 is reversed to the rich side, and FIG.
11 is a subroutine for performing the processing of step 81 in FIG. 11, and is executed each time the upstream O 2 sensor output OSR1 is inverted to the lean side.

【0061】各サブルーチンの制御内容はいずれも同様
なので、図13のほうを主に述べると、ステップ91で
は比例分の基本値PR0を読み込む。この基本値PR0
は上流側O2センサ3や触媒10に劣化のない状態でマ
ッチングしたときの比例分PRの値で、図15に示した
ように回転数Neと基本噴射パルス幅Tpとをパラメー
タとするマップで割り付けており、このマップを検索し
て求める。
Since the control contents of the respective subroutines are the same, mainly in FIG. 13, in step 91, a proportional basic value PR0 is read. This basic value PR0
Is the value of the proportional PR when the upstream O 2 sensor 3 and the catalyst 10 are matched without deterioration, and is a map with the rotation speed Ne and the basic injection pulse width Tp as parameters as shown in FIG. Allocations are made by searching this map.

【0062】ステップ92、93で2つのフラグFen
d、Fstをみて、空燃比パータベーション許可条件の
非成立時(Fend=1のときとFend=0かつFs
t=0のとき)にはステップ94に進み、基本値PR0
をそのまま比例分PRに入れて図13のサブルーチンを
終了する。
In steps 92 and 93, two flags Fen are set.
d and Fst, when the air-fuel ratio perturbation permission condition is not satisfied (when Fend = 1 and Fend = 0 and Fs
(when t = 0), the routine proceeds to step 94, where the basic value PR0
Is directly added to the proportional portion PR and the subroutine of FIG. 13 is ended.

【0063】空燃比パータベーション許可条件の成立時
(Fend=0かつFst=1)になると、ステップ9
5で下流側O2センサ出力OSR2を読み込み、これと
スライスレベルSLRをステップ96において比較す
る。比較の結果、OSR2>SLR(空燃比パータベー
ション操作により空燃比がリッチ側に傾いている)のと
きにはステップ97、99で LP←LP−DLP …(5) ただし、DLP:所定値 の式により比例分の修正値(始動時に0に初期設定)L
PをDLPの分だけ減量し、基本値PR0からこの修正
値LPを差し引いた値を比例分PRとおく(つまり比例
分を修正する)ことにより、空燃比をリーン側へと戻
す。OSR2≦SLR(空燃比パータベーション操作に
より空燃比がリーン側に傾いている)のときにはステッ
プ96よりステップ98に進み、 LP←LP+DLP …(6) の式により比例分の修正値LPをDLPの分だけ増量し
たあとステップ99の操作を実行することで空燃比をリ
ッチ側へと戻す。
When the air-fuel ratio perturbation permission condition is satisfied (Fend = 0 and Fst = 1), step 9
In step 5, the downstream side O 2 sensor output OSR2 is read, and this is compared with the slice level SLR in step 96. As a result of the comparison, when OSR2> SLR (the air-fuel ratio is tilted to the rich side due to the air-fuel ratio perturbation operation), in steps 97 and 99 LP ← LP-DLP (5) where DLP: Proportional to the predetermined value Corrected value for minutes (initially set to 0 at startup) L
The air-fuel ratio is returned to the lean side by reducing P by DLP and setting the value obtained by subtracting the correction value LP from the basic value PR0 as the proportional portion PR (that is, correcting the proportional portion). When OSR2 ≤ SLR (the air-fuel ratio is leaning toward the lean side due to the air-fuel ratio perturbation operation), the routine proceeds from step 96 to step 98, where the proportional correction value LP is calculated by the formula of LP ← LP + DLP (6) After that, the air-fuel ratio is returned to the rich side by executing the operation of step 99.

【0064】同様にしてもう一つの比例分PLについて
も、図14に示したように、空燃比パータベーション許
可条件の非成立時にはステップ104で比例分PLの基
本値PL0(図16参照)をそのまま比例分PLとお
き、空燃比パータベーション許可条件の成立時になる
と、ステップ105以降でOSR2をみて修正値LPを
増減し、基本値PL0に修正値LPを加えた値を比例分
PLとおくことで、空燃比を理論空燃比へと戻す。
Similarly, for the other proportional portion PL, as shown in FIG. 14, when the air-fuel ratio perturbation permission condition is not satisfied, the basic value PL0 (see FIG. 16) of the proportional portion PL is left unchanged in step 104. When the air-fuel ratio perturbation permission condition is satisfied, the proportional value PL is set, and the correction value LP is increased / decreased by looking at OSR2 after step 105, and the value obtained by adding the correction value LP to the basic value PL0 is set as the proportional value PL. , Return the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio.

【0065】空燃比パータベーション操作による燃料の
増減を行うと、その燃料の増減分だけ空燃比フィードバ
ックによるリッチ、リーン判定に遅れが生じてフィード
バック制御周期が長くなるため、排気の平均空燃比が理
論空燃比よりずれてくる可能性があるので、これを避け
るため下流側O2センサ出力OSR2に基づいて上流側
O2センサ出力に基づく空燃比フィードバック制御の制
御定数である比例分PR、PLを徐々に修正することに
より排気の平均空燃比を理論空燃比付近に収束させるわ
けである。
When the fuel amount is increased or decreased by the air-fuel ratio perturbation operation, the feedback control cycle becomes long because the rich or lean judgment is delayed by the air-fuel ratio feedback and the feedback control period becomes longer by the amount of the fuel increase or decrease. since there is a possibility to come deviated from an air-fuel ratio, the downstream O 2 proportional portion PR is a control constant of the air-fuel ratio feedback control based on the upstream O 2 sensor output based on the sensor output OSR2, gradually the PL avoid this The average air-fuel ratio of the exhaust gas is made to converge near the stoichiometric air-fuel ratio by modifying the above.

【0066】ここで、本発明の作用を説明する。The operation of the present invention will now be described.

【0067】本発明では、空燃比パータベーション操作
を行うに際し、触媒10の酸素ストレージ能力を推測可
能な値である反転周波数比Frを計測し、その計測した
反転周波数比Frが触媒10の酸素ストレージ能力の限
界相当としての基準値Stと一致するように燃料増減量
(空燃比制御量)tをフィードバック制御するので、排
気空燃比の振幅が触媒10の経時劣化や触媒10の新品
への交換に伴う酸素ストレージ能力の変化に対応するも
のとなり、触媒10に経時劣化や新品への交換が生じて
も、常に空燃比パータベーション操作による触媒10の
早期暖機効果を最大限に活かすことができる。
In the present invention, when performing the air-fuel ratio perturbation operation, the reversal frequency ratio Fr, which is a value by which the oxygen storage capacity of the catalyst 10 can be estimated, is measured, and the measured reversal frequency ratio Fr is the oxygen storage ratio of the catalyst 10. Since the fuel increase / decrease amount (air-fuel ratio control amount) t is feedback-controlled so as to match the reference value St as the limit equivalent to the capacity, the amplitude of the exhaust air-fuel ratio is deteriorated with time and the catalyst 10 is replaced with a new one. The change in oxygen storage capacity accompanying it is dealt with, and even if the catalyst 10 deteriorates with time or is replaced with a new one, the early warm-up effect of the catalyst 10 by the air-fuel ratio perturbation operation can be maximized.

【0068】また、反転周波数比Frが基準値Stに始
動後初めてなったときの燃料増減量tを学習値としてバ
ックアップメモリに記憶しておき、次回始動時に空燃比
パータベーション操作を行うに際してはこの学習値を燃
料増減量tの初期値として用いるので、始動のたびに反
転周波数比Frが触媒10の酸素ストレージ能力の限界
相当にくるように燃料増減量tをフィードバック制御す
る場合と比べて、触媒10の現在の酸素ストレージ能力
の限界を超えない最大の空燃比振幅により早く設定する
ことができる。
Further, the fuel increase / decrease amount t when the reversal frequency ratio Fr reaches the reference value St for the first time after the start is stored in the backup memory as a learning value, and this is used when performing the air-fuel ratio perturbation operation at the next start. Since the learning value is used as the initial value of the fuel increase / decrease amount t, compared with the case where the fuel increase / decrease amount t is feedback-controlled so that the reversal frequency ratio Fr reaches the limit of the oxygen storage capacity of the catalyst 10 at each start. It can be set faster with a maximum air-fuel ratio amplitude that does not exceed the current oxygen storage capacity limit of 10.

【0069】また、燃料増減量tの初めての学習より所
定時間の経過後には、燃料増減量tを設定しなおしてい
るので、暖機が進むにつれて触媒10の酸素ストレージ
能力が大きくなる場合でも、空燃比パータベーション操
作による触媒10の早期暖機効果を最大限に活かすこと
ができる。また、このとき(燃料増減量tを設定しなお
すとき)には学習は行わないので、暖機過程の触媒10
の酸素ストレージ能力の変化を学習することによる誤学
習を避けることができる。
Further, since the fuel increase / decrease amount t is reset after the elapse of a predetermined time from the first learning of the fuel increase / decrease amount t, even when the oxygen storage capacity of the catalyst 10 increases as the warming-up progresses, The effect of early warm-up of the catalyst 10 by the air-fuel ratio perturbation operation can be maximized. Further, at this time (when resetting the fuel increase / decrease amount t), learning is not performed.
It is possible to avoid erroneous learning due to learning the change in the oxygen storage capacity of.

【0070】なお、空燃比パータベーション操作による
燃料の増減を行うと、その燃料の増減分だけ空燃比フィ
ードバック制御によるリッチ、リーンの各判定に遅れが
生じてフィードバック制御周期が長くなるため、排気の
平均空燃比が理論空燃比よりずれてくる可能性がある
が、本発明では下流側O2センサ出力OSR2に基づい
て上流側O2センサ出力に基づく空燃比フィードバック
制御の制御定数である比例分PR、PLを徐々に修正す
るので、空燃比パータベーション操作中であっても排気
の平均空燃比を理論空燃比付近に収束させることができ
る。
When the fuel is increased or decreased by the air-fuel ratio perturbation operation, the feedback control cycle becomes longer because the rich or lean determination by the air-fuel ratio feedback control is delayed by the amount of the increase or decrease of the fuel, and the exhaust control there is a possibility that the average air-fuel ratio comes deviates from the stoichiometric air-fuel ratio, the present invention is a control constant of the air-fuel ratio feedback control based on the upstream O 2 sensor output based on the downstream O 2 sensor output OSR2 proportional amount PR , PL is gradually corrected, so that the average air-fuel ratio of the exhaust gas can be converged to near the stoichiometric air-fuel ratio even during the air-fuel ratio perturbation operation.

【0071】図18、図19、図20のフローチャート
は第2実施形態、図22、図23、図24のフローチャ
ートは第3実施形態で、このうち図18、図19および
図22、図23が図9、図10に、図20および図24
が図11にそれぞれ対応する。また、第2、第3実施形
態に共通する図17のフローチャートは図8に対応す
る。なお、第2、第3実施形態とも第1実施形態と同一
の部分には同一のステップ番号を付している。
The flowcharts of FIGS. 18, 19, and 20 are the second embodiment, and the flowcharts of FIGS. 22, 23, and 24 are the third embodiment, of which FIGS. 18, 19 and 22, 23 are 20 and 24 in FIGS. 9 and 10.
Corresponds to FIG. 11, respectively. The flowchart of FIG. 17 common to the second and third embodiments corresponds to FIG. 8. In the second and third embodiments, the same parts as those in the first embodiment have the same step numbers.

【0072】図17に示したように、各気筒の燃料噴射
弁に与える燃料噴射パルス幅を各気筒とも上記(2)式
により算出する場合であっても、上流側O2センサ出力
OSR1と比較するためのスライスレベルのヒステリシ
ス幅を大きくすると、リッチと判定するときの空燃比が
リッチ側に移り、またリーンと判定するときの空燃比が
リーン側に移るため(図21参照)、結果として空燃比
フィードバック制御時の排気空燃比の振幅が増大する。
つまり、上流側O2センサ出力と比較するためのスライ
スレベルのヒステリシス幅を変化させることによっても
空燃比パータベーション操作を行うことができるので、
第2実施形態ではこのヒステリシス幅を酸素ストレージ
能力を推測する値である反転周波数比Frに応じて設定
するようにしたものである。
As shown in FIG. 17, even when the fuel injection pulse width given to the fuel injection valve of each cylinder is calculated by the above equation (2), comparison with the upstream side O 2 sensor output OSR1 is made. When the hysteresis width of the slice level for increasing is increased, the air-fuel ratio when judged to be rich shifts to the rich side, and the air-fuel ratio when judged to be lean shifts to the lean side (see FIG. 21). The amplitude of the exhaust air-fuel ratio during fuel ratio feedback control increases.
That is, the air-fuel ratio perturbation operation can be performed also by changing the hysteresis width of the slice level for comparison with the output of the upstream O 2 sensor.
In the second embodiment, this hysteresis width is set according to the inversion frequency ratio Fr which is a value for estimating the oxygen storage capacity.

【0073】また、空燃比フィードバック制御(PI制
御)では、上流側O2センサ出力のリーン側への反転時
にαを比例分PLだけ増量し、リッチへの反転時にはα
を比例分PRだけ減量させているので、比例分PL、P
Rをともに所定値だけ上乗せして大きな値にすること
で、空燃比フィードバック制御時の排気空燃比の振幅が
大きくなる。つまり、比例分PL、PRを変化させるこ
とによっても空燃比パータベーション操作を行うことが
できるので、第3実施形態では比例分PL、PRを反転
周波数比Frに応じて設定するようにしている。なお、
このとき比例分PL、PRのみならず積分分IR、IL
をも大きくしたり、これに加えて上流側O2センサと比
較するためのスライスレベルのヒステリシスの幅を大き
くするようにしてもかまわない。
In the air-fuel ratio feedback control (PI control), α is increased by a proportional amount PL when the upstream O 2 sensor output is inverted to the lean side, and α is increased when the output is changed to the rich side.
Is reduced by the proportional amount PR, the proportional amounts PL, P
By adding both R by a predetermined value to make a large value, the amplitude of the exhaust air-fuel ratio at the time of air-fuel ratio feedback control becomes large. That is, since the air-fuel ratio perturbation operation can be performed by changing the proportional parts PL and PR, the proportional parts PL and PR are set according to the inversion frequency ratio Fr in the third embodiment. In addition,
At this time, not only proportional parts PL and PR but also integral parts IR and IL
May be increased, or in addition to this, the width of the hysteresis of the slice level for comparison with the upstream O 2 sensor may be increased.

【0074】まず、図18、図19のフローチャートは
上流側O2センサ出力と比較するためのヒステリシス幅
の増減量sを算出するためのもの、図22、図23は比
例分PR、PLの増減量pを算出するためのもので、図
9、図10とはステップ111、112、113、11
4、115、116、117(以上図18、図19)、
ステップ131、132、133、134、135、1
36、137(以上図22、図23)が相違するもの
の、内容は第1実施形態と同様である。
First, the flowcharts of FIGS. 18 and 19 are for calculating the increase / decrease amount s of the hysteresis width for comparison with the output of the upstream O 2 sensor, and FIGS. 22 and 23 are the increase / decrease of proportional parts PR and PL. This is for calculating the quantity p, and is different from FIG. 9 and FIG. 10 in steps 111, 112, 113 and 11
4, 115, 116, 117 (above FIGS. 18 and 19),
Steps 131, 132, 133, 134, 135, 1
36 and 137 (above FIGS. 22 and 23) are different, but the contents are the same as in the first embodiment.

【0075】ここでは第2実施形態についてだけ、第1
実施形態と相違する部分を主に説明すると、図18、図
19において空燃比パータベーション許可条件の成立時
かつ学習前かつ始動後初めてステップ44に進んできた
ときだけ、ステップ111において学習値をヒステリシ
ス幅sに入れる。
Here, only for the second embodiment, the first
Explaining mainly the parts different from the embodiment, the learning value is set to the hysteresis value in step 111 only when the air-fuel ratio perturbation permission condition is satisfied in FIG. Put in width s.

【0076】また、今回、前回とも続けてFr<St
であれば触媒10の酸素ストレージ能力内の空燃比振幅
と判断し、ステップ112で増減量sを所定値Ksだけ
大きくし、今回、前回とも続けてFr≧Stであると
きは空燃比振幅が触媒10の酸素ストレージ能力を上回
っていると判断し、ステップ113で増減量sを所定値
Ksだけを減らす。前回はFr≧Stだったのが今回
はFr<Stとなったときと、前回はFr<Stだっ
たのが今回はFr≧Stとなったときとは触媒10の酸
素ストレージ能力の限界の空燃比振幅になったと判断し
てステップ52に進み、ここでこのステップに進んだの
が始動後初めてである場合に限りステップ114でその
ときの増減量sを学習値に入れてバックアップメモリに
記憶する学習終了後にはタイマTMと所定値(たとえば
20秒)を比較し、学習終了から20秒を経過する前は
図19のステップ115で増減量sの値を保持し、学習
終了から20秒を経過した後には、図19のステップ5
7以降で反転周波数比Frと基準値Stを再び比較し、
その比較結果に応じて増減量sを設定しなおす。ただ
し、このときには学習は行わない。
Further, this time, Fr <St continuously from the previous time.
If so, it is determined that the air-fuel ratio amplitude is within the oxygen storage capacity of the catalyst 10, and the increase / decrease amount s is increased by a predetermined value Ks in step 112. If this time, Fr ≧ St, the air-fuel ratio amplitude is determined to be the catalyst. It is determined that the oxygen storage capacity of 10 is exceeded, and in step 113, the increase / decrease amount s is decreased by the predetermined value Ks. The last time Fr ≧ St was Fr <St this time, and the last time Fr <St was Fr ≧ St this time, the empty space of the oxygen storage capacity of the catalyst 10 was reached. When it is determined that the fuel ratio amplitude has been reached, the routine proceeds to step 52, where only when it is the first time that the routine has proceeded to this step after start-up, at step 114 the increase / decrease amount s at that time is put into the learning value and stored in the backup memory. After the learning is completed, the timer TM is compared with a predetermined value (for example, 20 seconds), and the value of the increase / decrease amount s is held in step 115 of FIG. After that, step 5 in FIG.
After 7, the inversion frequency ratio Fr and the reference value St are compared again,
The increase / decrease amount s is reset according to the comparison result. However, learning is not performed at this time.

【0077】次に、図20のフローチャートにおいて
は、空燃比フィードバック条件の成立時にステップ12
1、122でヒステリシス幅の増減量sを読み込み、こ
の増減量sを用いてスライスレベル上限SLFHとスラ
イスレベル下限SLFLを SLFH=SLF0+s/2 …(7) SLFL=SLF0−s/2 …(8) ただし、SLF0:スライスレベルの中央値 の式により設定する。
Next, in the flowchart of FIG. 20, when the air-fuel ratio feedback condition is satisfied, step 12
The increase / decrease amount s of the hysteresis width is read at 1 and 122, and the increase / decrease amount s is used to set the slice level upper limit SLFH and the slice level lower limit SLFL SLFH = SLF0 + s / 2 (7) SLFL = SLF0-s / 2 (8) However, SLF0: median of slice level is set by the formula.

【0078】次に、第3実施形態では、図22、図23
により比例分の増減量pを算出し、この比例分の増減量
pを用い、図24のフローチャートにおいてリッチ側へ
の反転時に進むステップ141で α←α−(PR+p) …(9) の式により、またリーン側への反転時に進むステップ1
42で α←α+(PL+p) …(10) の式によりそれぞれαを更新する。
Next, in the third embodiment, FIGS.
The proportional increase / decrease amount p is calculated by using the proportional increase / decrease amount p, and in the step 141 which is performed when reversing to the rich side in the flowchart of FIG. 24, α ← α− (PR + p) (9) , Step 1 to proceed when leaning back
At 42, α is updated by the equation α ← α + (PL + p) (10).

【0079】実施形態では触媒10前後の2つのO2セ
ンサ出力の反転周波数比Frにより触媒10の酸素スト
レージ能力を推測する場合で説明したが、下流側O2セ
ンサ出力の反転毎に下流側O2センサの最低出力と最大
出力の差を下流側O2センサ出力の振幅として計測し、
この計測した下流側O2センサ出力の振幅により触媒1
0の酸素ストレージ能力を推測することもできる(下流
側O2センサ出力の振幅が小さくなるほど酸素ストレー
ジ能力が大きくなる)。この場合、計測値はいくつか加
重平均しながらモニターすることが好ましい。加重平均
するのは、空燃比パータベーション操作による以外の空
燃比のエラーが空燃比パータベーション操作によるもの
として下流側O2センサより出力される可能性があるの
で、これを避けるためである。
[0079] While the embodiments have been described in the case of guessing the oxygen storage capacity of the catalyst 10 by the inversion frequency ratio Fr of the two O 2 sensor output before and after the catalyst 10, the downstream side O to the inverting each of the downstream O 2 sensor output the difference between the minimum output and maximum output of the second sensor measures the amplitude of the downstream O 2 sensor output,
Based on the measured amplitude of the downstream O 2 sensor output, the catalyst 1
The oxygen storage capacity of 0 can be estimated (the smaller the amplitude of the downstream O 2 sensor output, the larger the oxygen storage capacity). In this case, it is preferable to monitor the measured values while performing some weighted averaging. The weighted averaging is performed in order to avoid an error in the air-fuel ratio other than the air-fuel ratio perturbation operation, which may be output from the downstream O 2 sensor as the air-fuel ratio perturbation operation.

【0080】実施形態では反転周波数比で説明したが反
転周期比でもかまわない。
Although the inversion frequency ratio has been described in the embodiment, the inversion period ratio may be used.

【0081】実施形態では、触媒10の下流側にもう一
つの触媒15を設けた構成のもので説明したが、従来例
と同じに触媒10だけを備えるものに対しても適用でき
る。ただし、この場合には触媒10が一部活性化した状
態のときが空燃比パータベーション許可条件の成立時と
なる。また、2つの触媒10、15で異なる活性化判定
方法を説明したが、これに限られるものでなく、公知の
各種の活性化判定方法を用いることができる。
In the embodiment, the structure in which another catalyst 15 is provided on the downstream side of the catalyst 10 has been described, but the present invention can be applied to a structure including only the catalyst 10 as in the conventional example. However, in this case, when the catalyst 10 is partially activated is the time when the air-fuel ratio perturbation permission condition is satisfied. Further, different activation determination methods for the two catalysts 10 and 15 have been described, but the present invention is not limited to this, and various known activation determination methods can be used.

【0082】[0082]

【発明の効果】第1の発明では、第1の触媒の早期暖機
のため排気空燃比がリッチ側とリーン側とに交互に振れ
るように空燃比を制御するに際して、第1の触媒の現在
の酸素ストレージ能力に応じた空燃比振幅を設定するの
で、排気空燃比の振幅が第1の触媒の経時劣化や第1の
触媒の新品への交換に伴う酸素ストレージ能力の変化に
対応するものとなり、第1の触媒に経時劣化が生じたり
第1の触媒を新品に交換したときでも第1の触媒の早期
暖機効果を最大限に活かすことができる。
According to the first invention, when the air-fuel ratio is controlled so that the exhaust air-fuel ratio fluctuates alternately between the rich side and the lean side for early warm-up of the first catalyst, the present catalyst of the first catalyst is used. Since the air-fuel ratio amplitude is set according to the oxygen storage capacity of the exhaust gas, the amplitude of the exhaust air-fuel ratio corresponds to the deterioration of the first catalyst over time and changes in the oxygen storage capacity due to replacement of the first catalyst with a new one. Even if the first catalyst deteriorates with time or the first catalyst is replaced with a new one, the early warm-up effect of the first catalyst can be maximized.

【0083】排気空燃比をリッチ側とリーン側とに交互
に振らせると、その分だけ空燃比フィードバック制御に
よるリッチ、リーンの各判定に遅れが生じてフィードバ
ック制御周期が長くなるため、排気の平均空燃比が理論
空燃比よりずれてくる可能性があるが、第3の発明では
排気空燃比をリッチ側とリーン側とに交互に振らせるあ
いだも排気の平均空燃比が理論空燃比より大きくずれる
ことがない。
When the exhaust air-fuel ratio is alternately oscillated between the rich side and the lean side, the feedback control cycle becomes longer because a delay is made in the rich and lean determinations by the air-fuel ratio feedback control, and the exhaust control average becomes longer. Although the air-fuel ratio may deviate from the stoichiometric air-fuel ratio, in the third invention, the average air-fuel ratio of the exhaust gas deviates more than the stoichiometric air-fuel ratio even while the exhaust air-fuel ratio is alternately swung to the rich side and the lean side. Never.

【0084】第8の発明では、始動後に初めて前記第1
の触媒の酸素ストレージ能力の限界相当の値となったと
きの空燃比制御量を学習値として記憶しておき、この学
習値を次回始動時に排気空燃比がリッチ側とリーン側と
に交互に振れるように制御するときの空燃比制御量の初
期値として用いるので、始動のたびに第1の触媒の酸素
ストレージ能力の限界相当の値となるように空燃比制御
量をフィードバック制御する場合と比べて、第1の触媒
の現在の酸素ストレージ能力の限界を超えない最大の空
燃比振幅により早く設定することができる。
In the eighth invention, the first
The air-fuel ratio control amount when the value corresponding to the limit of the oxygen storage capacity of the catalyst is stored as a learning value, and this learning value fluctuates alternately between the rich side and the lean side at the next start. Since it is used as the initial value of the air-fuel ratio control amount when performing control as described above, compared with the case where the air-fuel ratio control amount is feedback-controlled so that it becomes a value equivalent to the limit of the oxygen storage capacity of the first catalyst at each start. , The maximum air-fuel ratio amplitude that does not exceed the current oxygen storage capacity limit of the first catalyst can be set earlier.

【0085】第9の発明では、空燃比制御量の初めての
学習より所定時間の経過後に空燃比制御量を設定しなお
すので、暖機が進むにつれて第1の触媒の酸素ストレー
ジ能力が大きくなる場合でも第1の触媒の早期暖機効果
を最大限に活かすことができる。
In the ninth aspect of the present invention, the air-fuel ratio control amount is reset after a lapse of a predetermined time from the first learning of the air-fuel ratio control amount. Therefore, when the warm-up progresses, the oxygen storage capacity of the first catalyst increases. However, the early warm-up effect of the first catalyst can be maximized.

【0086】第10の発明では、空燃比制御量を設定し
なおすときには学習を行わないので、第1の触媒の暖機
過程の酸素ストレージ能力の変化を学習することによる
誤学習を避けることができる。
In the tenth aspect of the invention, since the learning is not performed when the air-fuel ratio control amount is reset, it is possible to avoid erroneous learning due to learning the change in the oxygen storage capacity of the first catalyst during the warm-up process. .

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

【図1】一実施形態の制御システム図である。FIG. 1 is a control system diagram of an embodiment.

【図2】上流側触媒の活性化の判定を説明するためのフ
ローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining determination of activation of an upstream side catalyst.

【図3】触媒活性度Kのテーブルを表す図である。FIG. 3 is a diagram showing a table of catalyst activity K.

【図4】上流側触媒前後の空燃比波形の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of an air-fuel ratio waveform before and after an upstream side catalyst.

【図5】反転周波数比と触媒転化率の関係を示す特性図
である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the inversion frequency ratio and the catalyst conversion rate.

【図6】下流側触媒の活性化の判定を説明するためのフ
ローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining determination of activation of a downstream side catalyst.

【図7】空燃比パータベーション許可条件の判定を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 7 is a flow chart for explaining determination of an air-fuel ratio perturbation permission condition.

【図8】各気筒の燃料噴射弁に与える燃料噴射パルス幅
の算出を説明するためのフローチャートである。
FIG. 8 is a flow chart for explaining calculation of a fuel injection pulse width given to the fuel injection valve of each cylinder.

【図9】基本噴射パルス幅Tpの増減量tの算出を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart for explaining calculation of an increase / decrease amount t of the basic injection pulse width Tp.

【図10】基本噴射パルス幅Tpの増減量tの算出を説
明するためのフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart for explaining calculation of an increase / decrease amount t of the basic injection pulse width Tp.

【図11】空燃比フィードバック補正係数αの算出を説
明するためのフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart for explaining calculation of an air-fuel ratio feedback correction coefficient α.

【図12】空燃比フィードバック補正係数αの変化波形
図である。
FIG. 12 is a change waveform diagram of an air-fuel ratio feedback correction coefficient α.

【図13】比例分PRの算出を説明するためのフローチ
ャートである。
FIG. 13 is a flowchart for explaining calculation of a proportional portion PR.

【図14】比例分PLの算出を説明するためのフローチ
ャートである。
FIG. 14 is a flowchart for explaining calculation of a proportional PL.

【図15】比例分の基本値PR0のマップを表す図であ
る。
FIG. 15 is a diagram showing a map of a proportional basic value PR0.

【図16】比例分の基本値PL0のマップを表す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing a map of a proportional basic value PL0.

【図17】第2実施形態と第3実施形態の基本噴射パル
ス幅Tpの増減量tの算出を説明するためのフローチャ
ートである。
FIG. 17 is a flowchart for explaining calculation of the increase / decrease amount t of the basic injection pulse width Tp in the second embodiment and the third embodiment.

【図18】第2実施形態のヒステリシス幅の増減量sの
算出を説明するためのフローチャートである。
FIG. 18 is a flowchart for explaining calculation of an increase / decrease amount s of a hysteresis width according to the second embodiment.

【図19】第2実施形態のヒステリシス幅の増減量sの
算出を説明するためのフローチャートである。
FIG. 19 is a flow chart for explaining calculation of the increase / decrease amount s of the hysteresis width according to the second embodiment.

【図20】第2実施形態の空燃比フィードバック補正係
数αの算出を説明するためのフローチャートである。
FIG. 20 is a flowchart for explaining calculation of an air-fuel ratio feedback correction coefficient α according to the second embodiment.

【図21】第2実施形態の作用説明図である。FIG. 21 is an operation explanatory view of the second embodiment.

【図22】第3実施形態の比例分の増減量pの算出を説
明するためのフローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart for explaining calculation of a proportional increase / decrease amount p in the third embodiment.

【図23】第3実施形態の比例分の増減量pの算出を説
明するためのフローチャートである。
FIG. 23 is a flowchart for explaining calculation of a proportional increase / decrease amount p in the third embodiment.

【図24】第3実施形態の空燃比フィードバック補正係
数αの算出を説明するためのフローチャートである。
FIG. 24 is a flowchart for explaining calculation of an air-fuel ratio feedback correction coefficient α according to the third embodiment.

【図25】第1の発明のクレーム対応図である。FIG. 25 is a diagram corresponding to the claims of the first invention.

【図26】第6の発明のクレーム対応図である。FIG. 26 is a diagram corresponding to the claim of the sixth invention.

【図27】第7の発明のクレーム対応図である。FIG. 27 is a diagram corresponding to the claim of the seventh invention.

【図28】第14の発明のクレーム対応図である。FIG. 28 is a diagram corresponding to the claim of the fourteenth invention.

【図29】第15の発明のクレーム対応図である。FIG. 29 is a diagram corresponding to the claim of the fifteenth invention.

【図30】第16の発明のクレーム対応図である。FIG. 30 is a diagram corresponding to the claim of the sixteenth invention.

【図31】第17の発明のクレーム対応図である。FIG. 31 is a diagram corresponding to the claim of the seventeenth invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン本体 2 コントロールユニット 3 上流側O2センサ 4 クランク角センサ 6 エアフローメータ 7 燃料噴射弁 10 三元触媒(第1の触媒) 13 下流側O2センサ 15 三元触媒(第2の触媒)1 Engine Main Body 2 Control Unit 3 Upstream O 2 Sensor 4 Crank Angle Sensor 6 Air Flow Meter 7 Fuel Injection Valve 10 Three-Way Catalyst (First Catalyst) 13 Downstream O 2 Sensor 15 Three-Way Catalyst (Second Catalyst)

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】排気管に設けた第1の触媒が活性化したか
どうかを判定する手段と、 この判定結果より第1の触媒が活性化する前は排気空燃
比がリッチ側とリーン側とに交互に振れるように空燃比
を制御する手段と、 このリッチ側とリーン側とに交互に振れる排気空燃比の
振幅の大きさを前記第1の触媒の酸素ストレージ能力に
応じて設定する手段とを設けたことを特徴とするエンジ
ンの排気浄化装置。
1. A means for determining whether or not a first catalyst provided in an exhaust pipe has been activated, and based on the result of the determination, before the first catalyst is activated, the exhaust air-fuel ratio is on the rich side and the lean side. Means for controlling the air-fuel ratio so that the air-fuel ratio fluctuates alternately, and means for setting the magnitude of the amplitude of the exhaust air-fuel ratio, which fluctuates alternately between the rich side and the lean side, according to the oxygen storage capacity of the first catalyst. An exhaust gas purifying device for an engine, characterized by being provided with.
【請求項2】前記第1の触媒の下流側に第2の触媒を設
けたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの排気
浄化装置。
2. The exhaust gas purifying apparatus for an engine according to claim 1, wherein a second catalyst is provided on the downstream side of the first catalyst.
【請求項3】排気空燃比をリッチ側とリーン側とに交互
に振らせるあいだ排気の平均空燃比を理論空燃比付近に
保たせる手段を設けることを特徴とする請求項1または
2に記載のエンジンの排気浄化装置。
3. A means for maintaining an average air-fuel ratio of exhaust gas near a stoichiometric air-fuel ratio while alternately changing the exhaust air-fuel ratio to a rich side and a lean side, according to claim 1 or 2. Engine exhaust purification device.
【請求項4】前記第1の触媒の前後に排気中の酸素濃度
に応じた出力をするセンサを設け、これら2つのセンサ
出力の反転周波数比または反転周期比に基づいて前記第
1の触媒の酸素ストレージ能力を推測することを特徴と
する請求項1から3までのいずれか一つに記載のエンジ
ンの排気浄化装置。
4. A sensor that outputs an output according to the oxygen concentration in the exhaust gas is provided before and after the first catalyst, and the first catalyst of the first catalyst is output based on the inversion frequency ratio or the inversion period ratio of the outputs of these two sensors. The exhaust gas purification device for an engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the oxygen storage capacity is estimated.
【請求項5】前記第1の触媒下流側の排気中の酸素濃度
に応じた出力をするセンサを設け、このセンサ出力の振
幅に基づいて前記第1の触媒の酸素ストレージ能力を推
測することを特徴とする請求項1から3までのいずれか
一つに記載のエンジンの排気浄化装置。
5. A sensor for outputting an output according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the downstream side of the first catalyst is provided, and the oxygen storage capacity of the first catalyst is estimated based on the amplitude of the sensor output. The exhaust emission control device for an engine according to any one of claims 1 to 3, which is characterized in that.
【請求項6】前記空燃比振幅設定手段は、前記第1の触
媒上流側の排気中の酸素濃度に応じた出力をするセンサ
と、前記第1の触媒下流側の排気中の酸素濃度に応じた
出力をするセンサと、これら2つのセンサ出力の反転周
波数比または反転周期比を計測する手段と、この反転周
波数比または反転周期比が前記第1の触媒の酸素ストレ
ージ能力の限界相当の値となるように空燃比制御量をフ
ィードバック制御することで排気空燃比の振幅の大きさ
を設定する手段とからなることを特徴とする請求項1か
ら3までのいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装
置。
6. The air-fuel ratio amplitude setting means outputs a sensor according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the upstream side of the first catalyst and a sensor for outputting the oxygen concentration in the exhaust gas on the downstream side of the first catalyst. And a means for measuring the inversion frequency ratio or the inversion period ratio of these two sensor outputs, and the inversion frequency ratio or the inversion period ratio is a value corresponding to the limit of the oxygen storage capacity of the first catalyst. 4. The engine exhaust according to claim 1, further comprising means for setting the magnitude of the amplitude of the exhaust air-fuel ratio by feedback-controlling the air-fuel ratio control amount so that Purification device.
【請求項7】前記空燃比振幅設定手段は、前記第1の触
媒下流側の排気中の酸素濃度に応じた出力をするセンサ
と、この下流側センサ出力の振幅を計測する手段と、こ
の下流側センサ出力の振幅が前記第1の触媒の酸素スト
レージ能力の限界相当の値となるように空燃比制御量を
フィードバック制御することで排気空燃比の振幅の大き
さを設定する手段とからなることを特徴とする請求項1
から3までのいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化
装置。
7. The air-fuel ratio amplitude setting means, a sensor that outputs according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the downstream side of the first catalyst, a means for measuring the amplitude of the downstream side sensor output, and the downstream side thereof. And means for setting the amplitude of the exhaust air-fuel ratio by feedback-controlling the air-fuel ratio control amount so that the amplitude of the side sensor output becomes a value corresponding to the limit of the oxygen storage capacity of the first catalyst. Claim 1 characterized by the above-mentioned.
The exhaust emission control device for an engine according to any one of 1 to 3.
【請求項8】始動後に初めて前記第1の触媒の酸素スト
レージ能力の限界相当の値となったときの空燃比制御量
を学習値として記憶しておき、この学習値を次回始動時
に排気空燃比がリッチ側とリーン側とに交互に振れるよ
うに制御するときの空燃比制御量の初期値として用いる
ことを特徴とする請求項6または7に記載のエンジンの
排気浄化装置。
8. An air-fuel ratio control amount when the oxygen storage capacity of the first catalyst reaches a limit-equivalent value for the first time after start-up is stored as a learning value, and this learned value is exhausted at the next start-up. The exhaust gas purifying apparatus for an engine according to claim 6 or 7, wherein is used as an initial value of the air-fuel ratio control amount when controlling so as to alternately swing to the rich side and the lean side.
【請求項9】前記空燃比制御量の初めての学習より所定
時間の経過後に空燃比制御量を設定しなおすことを特徴
とする請求項8に記載のエンジンの排気浄化装置。
9. The exhaust purification system for an engine according to claim 8, wherein the air-fuel ratio control amount is reset after a predetermined time has elapsed since the first learning of the air-fuel ratio control amount.
【請求項10】前記空燃比制御量を設定しなおすときに
は空燃比制御量の学習を禁止することを特徴とする請求
項9に記載のエンジンの排気浄化装置。
10. The engine exhaust gas purification apparatus according to claim 9, wherein learning of the air-fuel ratio control amount is prohibited when the air-fuel ratio control amount is reset.
【請求項11】前記触媒活性化判定手段は、前記第1の
触媒上流側の排気中の酸素濃度に応じた出力をするセン
サと、前記第1の触媒下流側の排気中の酸素濃度に応じ
た出力をするセンサと、これら2つのセンサ出力の反転
周波数比または反転周期比を計測する手段と、この反転
周波数比または反転周期比に基づいて前記第1の触媒が
活性化したかどうかを判定する手段とからなることを特
徴とする請求項1から10までのいずれか一つに記載の
エンジンの排気浄化装置。
11. The catalyst activation determination means outputs a sensor according to the oxygen concentration in the exhaust gas on the upstream side of the first catalyst and a sensor for outputting the oxygen concentration in the exhaust gas on the downstream side of the first catalyst. And a means for measuring the inversion frequency ratio or the inversion period ratio of these two sensor outputs, and determining whether or not the first catalyst is activated based on the inversion frequency ratio or the inversion period ratio. The exhaust gas purification device for an engine according to any one of claims 1 to 10, further comprising:
【請求項12】前記触媒活性化判定手段は、前記第1の
触媒の温度を検出するセンサと、この温度センサの出力
に基づいて前記第1の触媒が活性化したかどうかを判定
する手段とからなることを特徴とする請求項1から10
までのいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。
12. The catalyst activation determination means includes a sensor for detecting the temperature of the first catalyst, and means for determining whether or not the first catalyst has been activated based on the output of the temperature sensor. 11. The method according to claim 1, wherein
The engine exhaust gas purification device according to any one of items 1 to 3.
【請求項13】前記触媒活性化判定手段は、エンジンの
冷却水温を検出するセンサと、この温度センサの出力に
基づいて前記第1の触媒が活性化したかどうかを判定す
る手段とからなることを特徴とする請求項1から10ま
でのいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。
13. The catalyst activation judging means comprises a sensor for detecting a cooling water temperature of an engine and a means for judging whether or not the first catalyst is activated based on an output of the temperature sensor. The exhaust emission control device for an engine according to any one of claims 1 to 10, characterized in that.
【請求項14】前記空燃比制御手段は、ほぼ理論空燃比
の得られる基本噴射量を運転条件に応じて算出する手段
と、この基本噴射量を一部の気筒について可変に増加
し、残りの気筒について可変に減少する手段と、この増
加される噴射量の燃料を前記一部の気筒の吸気管に、ま
た減少される噴射量の燃料を前記残りの気筒の吸気管に
供給する手段とからなることを特徴とする請求項1から
13までのいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装
置。
14. The air-fuel ratio control means calculates means for calculating a basic injection amount that substantially obtains a theoretical air-fuel ratio according to operating conditions, and variably increases the basic injection amount for some cylinders, and The means for variably decreasing the cylinder, and the means for supplying the increased injection amount of fuel to the intake pipes of the partial cylinders and the means of supplying the decreased injection amount of fuel to the intake pipes of the remaining cylinders. The exhaust gas purification device for an engine according to any one of claims 1 to 13, wherein
【請求項15】前記空燃比制御手段は、ほぼ理論空燃比
の得られる基本噴射量を運転条件に応じて算出する手段
と、前記第1の触媒上流側の排気中の酸素濃度に応じた
出力をするセンサと、この上流側センサ出力と比較する
ためのスライスレベルのヒステリシス幅を可変に設定す
る手段と、このヒステリシス幅の設定されたスライスレ
ベルと前記上流側センサ出力との比較結果に基づいて空
燃比フィードバック補正量を算出する手段と、この空燃
比フィードバック補正量で前記基本噴射量を補正して燃
料噴射量を算出する手段と、この噴射量の燃料を吸気管
に供給する手段とからなることを特徴とする請求項1か
ら13までのいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化
装置。
15. The air-fuel ratio control means calculates means for calculating a basic injection amount to obtain a theoretical air-fuel ratio according to operating conditions, and output according to oxygen concentration in exhaust gas on the upstream side of the first catalyst. A sensor, means for variably setting the hysteresis width of the slice level for comparison with the upstream sensor output, and based on the comparison result of the set slice level of the hysteresis width and the upstream sensor output. It comprises means for calculating the air-fuel ratio feedback correction amount, means for calculating the fuel injection amount by correcting the basic injection amount with this air-fuel ratio feedback correction amount, and means for supplying this injection amount of fuel to the intake pipe. The exhaust emission control device for an engine according to any one of claims 1 to 13, characterized in that.
【請求項16】前記空燃比制御手段は、ほぼ理論空燃比
の得られる基本噴射量を運転条件に応じて算出する手段
と、前記第1の触媒上流側の排気中の酸素濃度に応じた
出力をするセンサと、この上流側センサ出力に基づいて
フィードバック定数を可変に設定する手段と、このフィ
ードバック定数を用いて空燃比フィードバック補正量を
算出する手段と、この空燃比フィードバック補正量で前
記基本噴射量を補正して燃料噴射量を算出する手段と、
この噴射量の燃料を吸気管に供給する手段とからなるこ
とを特徴とする請求項1から13までのいずれか一つに
記載のエンジンの排気浄化装置。
16. The air-fuel ratio control means calculates means for calculating a basic injection amount that substantially obtains a theoretical air-fuel ratio according to operating conditions, and output according to oxygen concentration in exhaust gas on the upstream side of the first catalyst. Sensor, means for variably setting the feedback constant based on the output of the upstream side sensor, means for calculating the air-fuel ratio feedback correction amount using this feedback constant, and the basic injection with this air-fuel ratio feedback correction amount. Means for correcting the amount and calculating the fuel injection amount,
The exhaust gas purification device for an engine according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it comprises means for supplying the fuel of this injection amount to the intake pipe.
【請求項17】前記排気の平均空燃比を理論空燃比付近
に保たせる手段は、ほぼ理論空燃比の得られる基本噴射
量を運転条件に応じて算出する手段と、前記第1の触媒
上流側の排気中の酸素濃度に応じた出力をするセンサ
と、この上流側センサ出力に基づいてフィードバック定
数を設定する手段と、前記第1の触媒下流側の排気中の
酸素濃度に応じた出力をするセンサと、この下流側セン
サ出力に基づいて排気の平均空燃比が理論空燃比付近に
くるように前記フィードバック定数を修正する手段と、
この修正されたフィードバック定数を用いて空燃比フィ
ードバック補正量を算出する手段と、この空燃比フィー
ドバック補正量で前記基本噴射量を補正して燃料噴射量
を算出する手段と、この噴射量の燃料を吸気管に供給す
る手段とからなることを特徴とする請求項3に記載のエ
ンジンの排気浄化装置。
17. Means for keeping the average air-fuel ratio of the exhaust gas near the stoichiometric air-fuel ratio is a means for calculating a basic injection amount that provides a theoretical air-fuel ratio according to operating conditions, and a first catalyst upstream side. Of the sensor, which outputs according to the oxygen concentration in the exhaust gas, a means for setting a feedback constant based on the output of the upstream side sensor, and an output according to the oxygen concentration in the exhaust gas of the first catalyst downstream side. A sensor, and means for correcting the feedback constant so that the average air-fuel ratio of the exhaust gas comes close to the stoichiometric air-fuel ratio based on the output of the downstream side sensor,
A means for calculating the air-fuel ratio feedback correction amount using the corrected feedback constant, a means for calculating the fuel injection amount by correcting the basic injection amount with the air-fuel ratio feedback correction amount, and a fuel of this injection amount The exhaust gas purification device for an engine according to claim 3, characterized in that it comprises means for supplying the intake pipe.
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