JPH10288065A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents
内燃機関の空燃比制御装置Info
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- JPH10288065A JPH10288065A JP9114240A JP11424097A JPH10288065A JP H10288065 A JPH10288065 A JP H10288065A JP 9114240 A JP9114240 A JP 9114240A JP 11424097 A JP11424097 A JP 11424097A JP H10288065 A JPH10288065 A JP H10288065A
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
- F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0842—Nitrogen oxides
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＯｘ吸収剤を内蔵する排気ガス浄化装置を
備えた機関の空燃比制御を適切に行い、機関運転状態に
広い範囲に亘って、良好な排気ガス特性を維持すること
ができる空燃比制御装置を提供する。 【解決手段】 排気ガス浄化装置による排気ガス中のＮ
Ｏｘを還元するために空燃比を一時的にリッチ化する還
元リッチ化を実行する。還元リッチ化におけるリッチ化
の度合を決定する目標当量比ＫＣＭＤＲＲは、エンジン
回転数ＮＥが高くなるほど、また吸気管内絶対圧ＰＢＡ
が高くなるほど、大きな値に設定される。還元リッチ化
の時間ＴＲは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、長く設
定される。
備えた機関の空燃比制御を適切に行い、機関運転状態に
広い範囲に亘って、良好な排気ガス特性を維持すること
ができる空燃比制御装置を提供する。 【解決手段】 排気ガス浄化装置による排気ガス中のＮ
Ｏｘを還元するために空燃比を一時的にリッチ化する還
元リッチ化を実行する。還元リッチ化におけるリッチ化
の度合を決定する目標当量比ＫＣＭＤＲＲは、エンジン
回転数ＮＥが高くなるほど、また吸気管内絶対圧ＰＢＡ
が高くなるほど、大きな値に設定される。還元リッチ化
の時間ＴＲは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、長く設
定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の空燃比
制御装置に関し、特に排気系に窒素酸化物の吸収剤を内
蔵する排気ガス浄化装置を備えた内燃機関の空燃比制御
装置に関する。
制御装置に関し、特に排気系に窒素酸化物の吸収剤を内
蔵する排気ガス浄化装置を備えた内燃機関の空燃比制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関に供給する混合気の空燃比を理
論空燃比よりリーン側に設定する（いわゆるリーンバー
ン制御を実行する）と、窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」と
いう）の排出量が増加する傾向があるため、機関の排気
系にＮＯｘを吸収するＮＯｘ吸収剤を内蔵する排気ガス
浄化装置を設け、排気ガスの浄化を行う技術が従来より
知られている。このＮＯｘ吸収剤は、空燃比が理論空燃
比よりリーン側に設定され、排気ガス中の酸素濃度が比
較的高い（ＮＯｘが多い）状態（以下「排気ガスリーン
状態」という）においては、ＮＯｘを吸収する一方、逆
に空燃比が理論空燃比よりリッチ側に設定され、排気ガ
ス中の酸素濃度が低く、ＨＣ、ＣＯ成分が多い状態（以
下「排気ガスリッチ状態」という）においては、吸収し
たＮＯｘを放出する特性を有する。このＮＯｘ吸収剤を
内蔵する排気ガス浄化装置は、排気ガスリッチ状態にお
いては、ＮＯｘ吸収剤から放出されるＮＯｘはＨＣ、Ｃ
Ｏにより還元されて、窒素ガスとして排出され、またＨ
Ｃ、ＣＯは酸化されて水蒸気及び二酸化炭素として排出
されるように構成されている。
論空燃比よりリーン側に設定する（いわゆるリーンバー
ン制御を実行する）と、窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」と
いう）の排出量が増加する傾向があるため、機関の排気
系にＮＯｘを吸収するＮＯｘ吸収剤を内蔵する排気ガス
浄化装置を設け、排気ガスの浄化を行う技術が従来より
知られている。このＮＯｘ吸収剤は、空燃比が理論空燃
比よりリーン側に設定され、排気ガス中の酸素濃度が比
較的高い（ＮＯｘが多い）状態（以下「排気ガスリーン
状態」という）においては、ＮＯｘを吸収する一方、逆
に空燃比が理論空燃比よりリッチ側に設定され、排気ガ
ス中の酸素濃度が低く、ＨＣ、ＣＯ成分が多い状態（以
下「排気ガスリッチ状態」という）においては、吸収し
たＮＯｘを放出する特性を有する。このＮＯｘ吸収剤を
内蔵する排気ガス浄化装置は、排気ガスリッチ状態にお
いては、ＮＯｘ吸収剤から放出されるＮＯｘはＨＣ、Ｃ
Ｏにより還元されて、窒素ガスとして排出され、またＨ
Ｃ、ＣＯは酸化されて水蒸気及び二酸化炭素として排出
されるように構成されている。
【０００３】上記ＮＯｘ吸収剤が、吸収できるＮＯｘ量
には当然限界があるため、リーンバーン制御のみを長時
間継続することはできない。そのため、吸収されたＮＯ
ｘを放出させるために空燃比を一時的にリッチ化し、Ｎ
Ｏｘ吸収剤からＮＯｘを放出させるとともに放出された
ＮＯｘを還元するようにした空燃比制御手法が従来より
知られている（特開平６−２９４３１９号公報）。以
下、この一時的なリッチ化を、「還元リッチ化」とい
う。
には当然限界があるため、リーンバーン制御のみを長時
間継続することはできない。そのため、吸収されたＮＯ
ｘを放出させるために空燃比を一時的にリッチ化し、Ｎ
Ｏｘ吸収剤からＮＯｘを放出させるとともに放出された
ＮＯｘを還元するようにした空燃比制御手法が従来より
知られている（特開平６−２９４３１９号公報）。以
下、この一時的なリッチ化を、「還元リッチ化」とい
う。
【０００４】この公報に記載されている空燃比制御手法
によれば、単位時間当たりに排出される排気ガス量が少
ないほど、上記還元リッチ化におけるリッチ化の度合を
大きくするように、逆に言えば排気ガス量が多いほどリ
ッチ化度合を小さくするように制御される。これは、機
関に供給される混合気のリッチ化度合が一定であると、
単位時間当たりに排出される排気ガス量が少ない状態で
は、それだけ排出されるＨＣ、ＣＯの量も少なくなり、
ＮＯｘ吸収剤から放出されるＮＯｘを十分に還元するこ
とができないという理由によるものである。
によれば、単位時間当たりに排出される排気ガス量が少
ないほど、上記還元リッチ化におけるリッチ化の度合を
大きくするように、逆に言えば排気ガス量が多いほどリ
ッチ化度合を小さくするように制御される。これは、機
関に供給される混合気のリッチ化度合が一定であると、
単位時間当たりに排出される排気ガス量が少ない状態で
は、それだけ排出されるＨＣ、ＣＯの量も少なくなり、
ＮＯｘ吸収剤から放出されるＮＯｘを十分に還元するこ
とができないという理由によるものである。
【０００５】また、三元触媒が排気系に設けられた機関
に供給する混合気の空燃比を、理論空燃比から理論空燃
比よりリーン側の空燃比に移行させる場合に、一時的に
理論空燃比よりリッチ化する処理を行ってからリーン側
空燃比に移行させることにより、リーン空燃比への移行
直後におけるＮＯｘ排出量を低減するようにした制御手
法が、従来より知られている（特開平７−５４６９５号
公報）。この手法は、一時的なリッチ化により、三元触
媒に蓄積された酸素を放出させ、三元触媒の酸素蓄積能
力を高めることにより、リーン空燃比への移行直後のＮ
Ｏｘ排出量を低減するものである。
に供給する混合気の空燃比を、理論空燃比から理論空燃
比よりリーン側の空燃比に移行させる場合に、一時的に
理論空燃比よりリッチ化する処理を行ってからリーン側
空燃比に移行させることにより、リーン空燃比への移行
直後におけるＮＯｘ排出量を低減するようにした制御手
法が、従来より知られている（特開平７−５４６９５号
公報）。この手法は、一時的なリッチ化により、三元触
媒に蓄積された酸素を放出させ、三元触媒の酸素蓄積能
力を高めることにより、リーン空燃比への移行直後のＮ
Ｏｘ排出量を低減するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−２９４３１９号公報に記載の制御方法では、以
下のような問題があった。すなわち、実際は、機関から
排出される単位時間当たりの排気ガス量が多くなると、
それだけＮＯｘ吸収剤の温度が上昇し、ＮＯｘ吸収剤か
ら放出されるＮＯｘ量が増加するため、リッチ化度合を
小さくすると、ＮＯｘを十分に還元できなくなる。ま
た、単位時間当たりの排気ガス量、すなわち排気ガス流
量（体積／時間）が多いということは、排気ガス流速
（体積／（時間・断面積））が大きいことを意味し、Ｈ
Ｃ、ＣＯとＮＯｘ吸収剤（触媒）との接触状態が悪くな
り、このこともＮＯｘの還元を不十分とする方向に作用
する。その結果、排気ガス流量が増加するとＮＯｘ排出
量が増加するという問題あった。
開平６−２９４３１９号公報に記載の制御方法では、以
下のような問題があった。すなわち、実際は、機関から
排出される単位時間当たりの排気ガス量が多くなると、
それだけＮＯｘ吸収剤の温度が上昇し、ＮＯｘ吸収剤か
ら放出されるＮＯｘ量が増加するため、リッチ化度合を
小さくすると、ＮＯｘを十分に還元できなくなる。ま
た、単位時間当たりの排気ガス量、すなわち排気ガス流
量（体積／時間）が多いということは、排気ガス流速
（体積／（時間・断面積））が大きいことを意味し、Ｈ
Ｃ、ＣＯとＮＯｘ吸収剤（触媒）との接触状態が悪くな
り、このこともＮＯｘの還元を不十分とする方向に作用
する。その結果、排気ガス流量が増加するとＮＯｘ排出
量が増加するという問題あった。
【０００７】また、上記特開平７−５４６９５号公報に
示された制御方法を、ＮＯｘ吸収剤を内蔵する排気ガス
浄化装置を備えた機関の空燃比制御に応用し、理論空燃
比からリーン空燃比へ移行させる場合に、先ず還元リッ
チ化を実行し、その後リーン空燃比へ移行させる制御を
行うことが考えられる。この場合にも、還元リッチ化に
おけるリッチ化の度合を、排気ガス流量にかかわらず一
定とするかまたは排気ガス流量が増加するほど小さくす
ると、上記と同様の問題を生ずる。
示された制御方法を、ＮＯｘ吸収剤を内蔵する排気ガス
浄化装置を備えた機関の空燃比制御に応用し、理論空燃
比からリーン空燃比へ移行させる場合に、先ず還元リッ
チ化を実行し、その後リーン空燃比へ移行させる制御を
行うことが考えられる。この場合にも、還元リッチ化に
おけるリッチ化の度合を、排気ガス流量にかかわらず一
定とするかまたは排気ガス流量が増加するほど小さくす
ると、上記と同様の問題を生ずる。
【０００８】本発明は、上述した点に鑑みなされたもの
であり、ＮＯｘ吸収剤を内蔵する排気ガス浄化装置を備
えた機関の空燃比制御をより適切に行い、機関運転状態
に広い範囲に亘ってＮＯｘ排出量の増加を抑制し、良好
な排気ガス特性を維持することができる空燃比制御装置
を提供することを目的とする。
であり、ＮＯｘ吸収剤を内蔵する排気ガス浄化装置を備
えた機関の空燃比制御をより適切に行い、機関運転状態
に広い範囲に亘ってＮＯｘ排出量の増加を抑制し、良好
な排気ガス特性を維持することができる空燃比制御装置
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気系に設けら
れ、排気ガス中の窒素酸化物を吸収する窒素酸化物吸収
剤を内蔵する排気ガス浄化装置と、前記機関に供給する
混合気の空燃比をリッチ化することにより前記窒素酸化
物吸収剤に吸収された窒素酸化物を還元する還元手段と
を備え、前記混合気の空燃比を制御する内燃機関の空燃
比制御装置において、前記還元手段は、排気ガス流量ま
たは排気ガス流速が増加するほど、前記リッチ化の度合
を大きく設定することを特徴とする。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気系に設けら
れ、排気ガス中の窒素酸化物を吸収する窒素酸化物吸収
剤を内蔵する排気ガス浄化装置と、前記機関に供給する
混合気の空燃比をリッチ化することにより前記窒素酸化
物吸収剤に吸収された窒素酸化物を還元する還元手段と
を備え、前記混合気の空燃比を制御する内燃機関の空燃
比制御装置において、前記還元手段は、排気ガス流量ま
たは排気ガス流速が増加するほど、前記リッチ化の度合
を大きく設定することを特徴とする。
【００１０】この構成によれば、窒素酸化物吸収剤に吸
収された窒素酸化物を還元するための空燃比リッチ化の
度合は、排気ガス流量または排気ガス流速が増加するほ
ど、大きく設定される。
収された窒素酸化物を還元するための空燃比リッチ化の
度合は、排気ガス流量または排気ガス流速が増加するほ
ど、大きく設定される。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の内燃機関の空燃比制御装置において、前記還元手段
は、前記混合気を理論空燃比よりリーン化するリーン空
燃比制御が所定時間継続したとき作動することを特徴と
する。
の内燃機関の空燃比制御装置において、前記還元手段
は、前記混合気を理論空燃比よりリーン化するリーン空
燃比制御が所定時間継続したとき作動することを特徴と
する。
【００１２】ここで、「所定時間」は、窒素酸化物吸収
剤の吸収能力の限界まで窒素酸化物を吸収した状態とな
る、リーン空燃比制御の継続時間に相当するように設定
する。
剤の吸収能力の限界まで窒素酸化物を吸収した状態とな
る、リーン空燃比制御の継続時間に相当するように設定
する。
【００１３】この構成によれば、機関に供給する混合気
を理論空燃比よりリーン化するリーン空燃比制御が所定
時間継続したとき、還元手段による空燃比リッチ化が実
行され、、窒素酸化物吸収剤の吸収能力が回復される。
を理論空燃比よりリーン化するリーン空燃比制御が所定
時間継続したとき、還元手段による空燃比リッチ化が実
行され、、窒素酸化物吸収剤の吸収能力が回復される。
【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の内燃機関の空燃比制御装置において、前記所定時間
は、前記機関の運転状態に応じて設定されることを特徴
とする。
の内燃機関の空燃比制御装置において、前記所定時間
は、前記機関の運転状態に応じて設定されることを特徴
とする。
【００１５】この構成によれば、前記所定時間は、前記
機関の運転状態に応じて設定される。
機関の運転状態に応じて設定される。
【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の内燃機関の空燃比制御装置において、前記還元手段
は、前記混合気を理論空燃比または理論空燃比よりリッ
チ化する機関運転状態から理論空燃比よりリーン化する
機関運転状態に移行したときは、直ちに作動することを
特徴とする。
の内燃機関の空燃比制御装置において、前記還元手段
は、前記混合気を理論空燃比または理論空燃比よりリッ
チ化する機関運転状態から理論空燃比よりリーン化する
機関運転状態に移行したときは、直ちに作動することを
特徴とする。
【００１７】この構成によれば、機関に供給する混合気
を理論空燃比または理論空燃比よりリッチ化する機関運
転状態から理論空燃比よりリーン化する機関運転状態に
移行したときは、直ちに還元手段による空燃比リッチ化
が実行される。
を理論空燃比または理論空燃比よりリッチ化する機関運
転状態から理論空燃比よりリーン化する機関運転状態に
移行したときは、直ちに還元手段による空燃比リッチ化
が実行される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１９】図１は、本発明の実施の一形態に係る内燃
機関（以下「エンジン」という）及びその空燃比制御装
置の全体構成図であり、例えば４気筒のエンジン１の吸
気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロ
ットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が
連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電
気信号を出力してエンジン制御用電子コントロールユニ
ット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
機関（以下「エンジン」という）及びその空燃比制御装
置の全体構成図であり、例えば４気筒のエンジン１の吸
気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。スロ
ットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が
連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電
気信号を出力してエンジン制御用電子コントロールユニ
ット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。
【００２０】燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁
３との間かつ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接
続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の
開弁時間が制御される。
３との間かつ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側
に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃
料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接
続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の
開弁時間が制御される。
【００２１】一方、スロットル弁３の直ぐ下流には吸気
管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ７が設けられており、この
絶対圧センサ７により電気信号に変換された絶対圧信号
は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その下流には吸気
温（ＴＡ)センサ８が取付けられており、吸気温ＴＡを
検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ５に供給す
る。
管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ７が設けられており、この
絶対圧センサ７により電気信号に変換された絶対圧信号
は前記ＥＣＵ５に供給される。また、その下流には吸気
温（ＴＡ)センサ８が取付けられており、吸気温ＴＡを
検出して対応する電気信号を出力してＥＣＵ５に供給す
る。
【００２２】エンジン１の本体に装着されたエンジン水
温（ＴＷ）センサ９はサーミスタ等から成り、エンジン
水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出
力してＥＣＵ５に供給する。
温（ＴＷ）センサ９はサーミスタ等から成り、エンジン
水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出
力してＥＣＵ５に供給する。
【００２３】エンジン１の図示しないカム軸周囲又はク
ランク軸周囲には、エンジン回転数（ＮＥ）センサ１０
及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１１が取り付けられてい
る。エンジン回転数センサ１０は、エンジン１の各気筒
の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クラン
ク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではク
ランク角１８０゜毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力し、気
筒判別センサ１１は、特定の気筒の所定クランク角度位
置で気筒判別信号パルスを出力するものであり、これら
の各信号パルスはＥＣＵ５に供給される。
ランク軸周囲には、エンジン回転数（ＮＥ）センサ１０
及び気筒判別（ＣＹＬ）センサ１１が取り付けられてい
る。エンジン回転数センサ１０は、エンジン１の各気筒
の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クラン
ク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではク
ランク角１８０゜毎に）ＴＤＣ信号パルスを出力し、気
筒判別センサ１１は、特定の気筒の所定クランク角度位
置で気筒判別信号パルスを出力するものであり、これら
の各信号パルスはＥＣＵ５に供給される。
【００２４】排気管１２には排気ガスを浄化する排気ガ
ス浄化装置１６が設けられ、排気ガス浄化装置１６は、
ＮＯｘを吸収するＮＯｘ吸収剤及び酸化、還元作用を有
する触媒を内蔵する。ＮＯｘ吸収剤は、エンジン１に供
給される混合気の空燃比が理論空燃比よりリーン側に設
定され、排気ガス中の酸素濃度が比較的高い（ＮＯｘが
多い）状態（排気ガスリーン状態）においては、ＮＯｘ
を吸収する一方、逆にエンジン１に供給される空燃比が
理論空燃比よりリッチ側に設定され、排気ガス中の酸素
濃度が低く、ＨＣ、ＣＯ成分が多い状態（排気ガスリッ
チ状態）においては、吸収したＮＯｘを放出する特性を
有する。排気ガス浄化装置１６は、排気ガスリーン状態
においては、ＮＯｘ吸収剤にＮＯｘを吸収させる一方、
排気ガスリッチ状態においては、ＮＯｘ吸収剤から放出
されるＮＯｘがＨＣ、ＣＯにより還元されて、窒素ガス
として排出され、またＨＣ、ＣＯは酸化されて水蒸気及
び二酸化炭素として排出されるように構成されている。
ＮＯｘ吸収剤としては、例えば酸化バリウム（Ｂａ０）
が使用され、触媒としては例えば白金（Ｐｔ）が使用さ
れる。このＮＯｘ吸収剤は、一般にその温度が高くなる
ほど、吸収したＮＯｘを放出しやすくなる特性を有す
る。なお、ＮＯｘ吸収剤は、排気ガスリーン状態におい
ても、酸素濃度が低下し、ＮＯｘの生成量が減少する
と、ＮＯｘの放出を行う。
ス浄化装置１６が設けられ、排気ガス浄化装置１６は、
ＮＯｘを吸収するＮＯｘ吸収剤及び酸化、還元作用を有
する触媒を内蔵する。ＮＯｘ吸収剤は、エンジン１に供
給される混合気の空燃比が理論空燃比よりリーン側に設
定され、排気ガス中の酸素濃度が比較的高い（ＮＯｘが
多い）状態（排気ガスリーン状態）においては、ＮＯｘ
を吸収する一方、逆にエンジン１に供給される空燃比が
理論空燃比よりリッチ側に設定され、排気ガス中の酸素
濃度が低く、ＨＣ、ＣＯ成分が多い状態（排気ガスリッ
チ状態）においては、吸収したＮＯｘを放出する特性を
有する。排気ガス浄化装置１６は、排気ガスリーン状態
においては、ＮＯｘ吸収剤にＮＯｘを吸収させる一方、
排気ガスリッチ状態においては、ＮＯｘ吸収剤から放出
されるＮＯｘがＨＣ、ＣＯにより還元されて、窒素ガス
として排出され、またＨＣ、ＣＯは酸化されて水蒸気及
び二酸化炭素として排出されるように構成されている。
ＮＯｘ吸収剤としては、例えば酸化バリウム（Ｂａ０）
が使用され、触媒としては例えば白金（Ｐｔ）が使用さ
れる。このＮＯｘ吸収剤は、一般にその温度が高くなる
ほど、吸収したＮＯｘを放出しやすくなる特性を有す
る。なお、ＮＯｘ吸収剤は、排気ガスリーン状態におい
ても、酸素濃度が低下し、ＮＯｘの生成量が減少する
と、ＮＯｘの放出を行う。
【００２５】従来技術のところで説明したように、ＮＯ
ｘ吸収剤のＮＯｘ吸収能力の限界、すなわち最大ＮＯｘ
吸収量まで、ＮＯｘを吸収すると、それ以上ＮＯｘを吸
収できなくなるので、ＮＯｘを放出させて還元するため
に空燃比の還元リッチ化を実行する。この還元リッチ化
は、リッチ化の度合が小さすぎると、放出されたＮＯｘ
の還元が不十分となる一方、リッチ化の度合が大きすぎ
ると、ＨＣ、ＣＯの排出量が増大するので、還元リッチ
化のリッチ化の度合を適切に制御することにより、良好
な排気ガス特性を維持することが可能となる。
ｘ吸収剤のＮＯｘ吸収能力の限界、すなわち最大ＮＯｘ
吸収量まで、ＮＯｘを吸収すると、それ以上ＮＯｘを吸
収できなくなるので、ＮＯｘを放出させて還元するため
に空燃比の還元リッチ化を実行する。この還元リッチ化
は、リッチ化の度合が小さすぎると、放出されたＮＯｘ
の還元が不十分となる一方、リッチ化の度合が大きすぎ
ると、ＨＣ、ＣＯの排出量が増大するので、還元リッチ
化のリッチ化の度合を適切に制御することにより、良好
な排気ガス特性を維持することが可能となる。
【００２６】排気ガス浄化装置１６の上流位置には、比
例型空燃比センサ１４（以下「ＬＡＦセンサ１４」とい
う）が装着されており、このＬＡＦセンサ１４は排気ガ
ス中の酸素濃度（空燃比）にほぼ比例した電気信号を出
力し、ＥＣＵ５に供給する。
例型空燃比センサ１４（以下「ＬＡＦセンサ１４」とい
う）が装着されており、このＬＡＦセンサ１４は排気ガ
ス中の酸素濃度（空燃比）にほぼ比例した電気信号を出
力し、ＥＣＵ５に供給する。
【００２７】エンジン１は、吸気弁及び排気弁のバルブ
タイミングを、エンジンの高速回転領域に適した高速バ
ルブタイミングと、低速回転領域に適した低速バルブタ
イミングとの２段階に切換可能なバルブタイミング切換
機構３０を有する。このバルブタイミングの切換は、弁
リフト量の切換も含み、さらに低速バルブタイミング選
択時は２つに吸気弁のうちの一方を休止させて、空燃比
を理論空燃比よりリーン化する場合においても安定した
燃焼を確保するようにしている。
タイミングを、エンジンの高速回転領域に適した高速バ
ルブタイミングと、低速回転領域に適した低速バルブタ
イミングとの２段階に切換可能なバルブタイミング切換
機構３０を有する。このバルブタイミングの切換は、弁
リフト量の切換も含み、さらに低速バルブタイミング選
択時は２つに吸気弁のうちの一方を休止させて、空燃比
を理論空燃比よりリーン化する場合においても安定した
燃焼を確保するようにしている。
【００２８】バルブタイミング切換機構３０は、バルブ
タイミングの切換を油圧を介して行うものであり、この
油圧切換を行う電磁弁及び油圧センサがＥＣＵ５接続さ
れている。油圧センサの検出信号はＥＣＵ５に供給さ
れ、ＥＣＵ５は電磁弁を制御してエンジン１の運転状態
に応じたバルブタイミングの切換制御を行う。
タイミングの切換を油圧を介して行うものであり、この
油圧切換を行う電磁弁及び油圧センサがＥＣＵ５接続さ
れている。油圧センサの検出信号はＥＣＵ５に供給さ
れ、ＥＣＵ５は電磁弁を制御してエンジン１の運転状態
に応じたバルブタイミングの切換制御を行う。
【００２９】ＥＣＵ５は、各種センサからの入力信号波
形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナロ
グ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する
入力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射
弁６に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成され
る。
形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナロ
グ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する
入力回路５ａ、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」とい
う）５ｂ、ＣＰＵ５ｂで実行される各種演算プログラム
及び演算結果等を記憶する記憶手段５ｃ、前記燃料噴射
弁６に駆動信号を供給する出力回路５ｄ等から構成され
る。
【００３０】ＣＰＵ５ｂは、上述の各種エンジンパラメ
ータ信号に基づいて、後述するように、空燃比フィード
バック制御領域や空燃比フィードバック制御を行わない
複数の特定運転領域の種々のエンジン運転状態を判別す
るとともに、該判別されたエンジン運転状態に応じて、
次式（１）に基づき、前記ＴＤＣ信号パルスに同期する
燃料噴射弁６の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算する。
ータ信号に基づいて、後述するように、空燃比フィード
バック制御領域や空燃比フィードバック制御を行わない
複数の特定運転領域の種々のエンジン運転状態を判別す
るとともに、該判別されたエンジン運転状態に応じて、
次式（１）に基づき、前記ＴＤＣ信号パルスに同期する
燃料噴射弁６の燃料噴射時間ＴＯＵＴを演算する。
【００３１】 ＴＯＵＴ＝ＴＩ×ＫＣＭＤＭ×ＫＬＡＦ×Ｋ１＋Ｋ２…（１） ここに、ＴＩは燃料噴射弁５の基本燃料噴射時間であ
り、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応
じて決定される。
り、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応
じて決定される。
【００３２】ＫＣＭＤＭは最終目標空燃比係数であり、
後述するようにエンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡ、エンジン水温ＴＷ等のエンジン運転パラメータに
応じて設定される目標空燃比係数ＫＣＭＤに対して燃料
冷却補正を行って算出される。目標空燃比係数ＫＣＭＤ
は、空燃比Ａ／Ｆの逆数、すなわち燃空比Ｆ／Ａに比例
し、理論空燃比のとき値１．０をとるので、目標当量比
ともいう。
後述するようにエンジン回転数ＮＥ、吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡ、エンジン水温ＴＷ等のエンジン運転パラメータに
応じて設定される目標空燃比係数ＫＣＭＤに対して燃料
冷却補正を行って算出される。目標空燃比係数ＫＣＭＤ
は、空燃比Ａ／Ｆの逆数、すなわち燃空比Ｆ／Ａに比例
し、理論空燃比のとき値１．０をとるので、目標当量比
ともいう。
【００３３】ＫＬＡＦは、ＬＡＦセンサ１４の検出値か
ら算出される検出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭＤ
に一致するようにＰＩＤ制御により算出される空燃比補
正係数である。
ら算出される検出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭＤ
に一致するようにＰＩＤ制御により算出される空燃比補
正係数である。
【００３４】Ｋ１及びＫ２は夫々各種エンジンパラメー
タ信号に応じて演算される他の補正係数および補正変数
であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン
加速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決
定される。
タ信号に応じて演算される他の補正係数および補正変数
であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン
加速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決
定される。
【００３５】ＣＰＵ５ｂは上述のようにして求めた燃料
噴射時間ＴＯＵＴに基づいて燃料噴射弁６を開弁させる
駆動信号を出力回路５ｄを介して燃料噴射弁６に供給す
る。
噴射時間ＴＯＵＴに基づいて燃料噴射弁６を開弁させる
駆動信号を出力回路５ｄを介して燃料噴射弁６に供給す
る。
【００３６】本実施形態では、ＥＣＵ５及び燃料噴射弁
６により還元手段が構成される。
６により還元手段が構成される。
【００３７】図２は、目標当量比ＫＣＭＤを算出し、検
出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭＤに一致するよう
にＰＩＤ制御により空燃比補正係数ＫＬＡＦを算出する
処理のフローチャートである。この処理は、例えばＴＤ
Ｃ信号パルスの発生に同期して実行される。
出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭＤに一致するよう
にＰＩＤ制御により空燃比補正係数ＫＬＡＦを算出する
処理のフローチャートである。この処理は、例えばＴＤ
Ｃ信号パルスの発生に同期して実行される。
【００３８】先ずステップＳ１では、目標当量比ＫＣＭ
Ｄを算出する。目標当量比ＫＣＭＤは、基本的には、エ
ンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて算
出し、エンジン水温ＴＷの低温状態や所定の高負荷運転
状態では、それらの運転状態に応じた値に変更される。
Ｄを算出する。目標当量比ＫＣＭＤは、基本的には、エ
ンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて算
出し、エンジン水温ＴＷの低温状態や所定の高負荷運転
状態では、それらの運転状態に応じた値に変更される。
【００３９】ステップＳ２では、下記式により目標当量
比ＫＣＭＤの燃料冷却補正を行い、最終目標空燃比係数
ＫＣＭＤＭを算出する。
比ＫＣＭＤの燃料冷却補正を行い、最終目標空燃比係数
ＫＣＭＤＭを算出する。
【００４０】ＫＣＭＤＭ＝ＫＣＭＤ×ＫＥＴＣ ＫＥＴＣは、燃料冷却補正係数であり、ＫＣＭＤ値が増
加するほど増加するように設定される。燃料冷却補正
は、ＫＣＭＤ値が増加し、燃料噴射量が増加するほど噴
射による燃料冷却効果が大きくなることを考慮して行う
ものである。
加するほど増加するように設定される。燃料冷却補正
は、ＫＣＭＤ値が増加し、燃料噴射量が増加するほど噴
射による燃料冷却効果が大きくなることを考慮して行う
ものである。
【００４１】ステップＳ３では、後述する図３及び４の
還元リッチ化制御処理を実行し、ステップＳ４では、Ｌ
ＡＦセンサ１４の検出値を当量比に換算して、検出当量
比ＫＡＣＴを算出する。続くステップＳ５では、検出当
量比ＫＡＣＴと目標当量比ＫＣＭＤの偏差に基づくＰＩ
Ｄ制御により、検出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭ
Ｄに一致するように空燃比補正係数ＫＬＡＦを算出す
る。
還元リッチ化制御処理を実行し、ステップＳ４では、Ｌ
ＡＦセンサ１４の検出値を当量比に換算して、検出当量
比ＫＡＣＴを算出する。続くステップＳ５では、検出当
量比ＫＡＣＴと目標当量比ＫＣＭＤの偏差に基づくＰＩ
Ｄ制御により、検出当量比ＫＡＣＴが目標当量比ＫＣＭ
Ｄに一致するように空燃比補正係数ＫＬＡＦを算出す
る。
【００４２】図３及び４は、図２のステップＳ３で実行
される還元リッチ化制御処理のフローチャートである。
される還元リッチ化制御処理のフローチャートである。
【００４３】図３のステップＳ１１では、エンジン１が
ＬＡＦセンサ１４の検出値に応じたフィードバック制御
を実行する運転状態にあることを「１」で示すフィード
バック制御フラグＦＬＡＦＦＢが「１」か否かを判別
し、ＦＬＡＦＦＢ＝１であってフィードバック制御を実
行する運転状態にあるときは、空燃比を理論空燃比より
リーン側に設定するリーンバーン制御を実行する運転状
態であることを「０」で示すリーンバーン制御フラグＦ
ＫＢＳＭＪＧが「０」か否かを判別し（ステップＳ１
２）、ＦＫＢＳＭＪＧ＝０であってリーンバーン制御を
実行する運転状態であるときは、目標当量比ＫＣＭＤ
が、理論空燃比より若干リーン側の値に設定される所定
当量比ＫＣＭＤＬＢ（例えば、０．９８）以下か否かを
判別する（ステップＳ１３）。
ＬＡＦセンサ１４の検出値に応じたフィードバック制御
を実行する運転状態にあることを「１」で示すフィード
バック制御フラグＦＬＡＦＦＢが「１」か否かを判別
し、ＦＬＡＦＦＢ＝１であってフィードバック制御を実
行する運転状態にあるときは、空燃比を理論空燃比より
リーン側に設定するリーンバーン制御を実行する運転状
態であることを「０」で示すリーンバーン制御フラグＦ
ＫＢＳＭＪＧが「０」か否かを判別し（ステップＳ１
２）、ＦＫＢＳＭＪＧ＝０であってリーンバーン制御を
実行する運転状態であるときは、目標当量比ＫＣＭＤ
が、理論空燃比より若干リーン側の値に設定される所定
当量比ＫＣＭＤＬＢ（例えば、０．９８）以下か否かを
判別する（ステップＳ１３）。
【００４４】そして、ステップＳ１１〜Ｓ１３のいずれ
かの答が否定（ＮＯ）であるときは、還元リッチ化の実
行中であることを「１」で示す還元リッチ化フラグＦＲ
ＲＯＫを「０」に設定するとともに、カウンタＣＴＲＲ
に第１の所定値ＣＴＲＲＩＮＴ１（図６（ｃ）参照）を
設定して（ステップＳ１４）、還元リッチ化を実行する
ことなく本処理を終了する。
かの答が否定（ＮＯ）であるときは、還元リッチ化の実
行中であることを「１」で示す還元リッチ化フラグＦＲ
ＲＯＫを「０」に設定するとともに、カウンタＣＴＲＲ
に第１の所定値ＣＴＲＲＩＮＴ１（図６（ｃ）参照）を
設定して（ステップＳ１４）、還元リッチ化を実行する
ことなく本処理を終了する。
【００４５】ステップＳ１１〜Ｓ１３の答が全て肯定
（ＹＥＳ）である状態、すなわちリーンバーン制御の実
行条件が成立しているときは、ステップＳ１５に進み、
図５（ａ）に示すＣＴＳＶマップの検索を行い、カウン
タＣＴＲＲの増分値ＣＴＳＶを算出する。ＣＴＳＶマッ
プは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに
応じて増分値ＣＴＳＶが設定されたマップであり、エン
ジン回転数ＮＥが増加するほど、また吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡが増加するほど、ＣＴＳＶ値が増加するように設定
されている。続くステップＳ１６では、カウンタＣＴＲ
Ｒの値を増分値ＣＴＳＶだけインクリメントし、次いで
カウンタＣＴＲＲの値が前記第１の所定値ＣＴＲＲＩＮ
Ｔ１より小さい所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴ（図６（ｃ）参
照）以上か否かを判別する（ステップＳ１７）。リーン
バーン制御実行条件が成立した直後は、カウンタＣＴＲ
Ｒは、第１の所定値ＣＴＲＲＩＮＴ１に設定されている
（ステップＳ１４）ため、ＣＴＲＲ≧ＣＴＲＲＡＣＴで
あり、ステップＳ１８に進む。
（ＹＥＳ）である状態、すなわちリーンバーン制御の実
行条件が成立しているときは、ステップＳ１５に進み、
図５（ａ）に示すＣＴＳＶマップの検索を行い、カウン
タＣＴＲＲの増分値ＣＴＳＶを算出する。ＣＴＳＶマッ
プは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに
応じて増分値ＣＴＳＶが設定されたマップであり、エン
ジン回転数ＮＥが増加するほど、また吸気管内絶対圧Ｐ
ＢＡが増加するほど、ＣＴＳＶ値が増加するように設定
されている。続くステップＳ１６では、カウンタＣＴＲ
Ｒの値を増分値ＣＴＳＶだけインクリメントし、次いで
カウンタＣＴＲＲの値が前記第１の所定値ＣＴＲＲＩＮ
Ｔ１より小さい所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴ（図６（ｃ）参
照）以上か否かを判別する（ステップＳ１７）。リーン
バーン制御実行条件が成立した直後は、カウンタＣＴＲ
Ｒは、第１の所定値ＣＴＲＲＩＮＴ１に設定されている
（ステップＳ１４）ため、ＣＴＲＲ≧ＣＴＲＲＡＣＴで
あり、ステップＳ１８に進む。
【００４６】ステップＳ１８では、還元リッチ化フラグ
ＦＲＲＯＫが「１」か否かを判別する。最初は、ＦＲＲ
ＯＫ＝０であるので、これを「１」に設定し（ステップ
Ｓ１９）、ステップＳ２１に進んでエンジン回転数ＮＥ
が第１の所定回転数ＮＫＣＭＤＲＲＬ（例えば１０００
ｒｐｍ）より高いか否かを判別し、ＮＥ＞ＮＫＣＭＤＲ
ＲＬであるときは、エンジン回転数ＮＥが第１の所定回
転数ＮＫＣＭＤＲＲＬより高い第２の所定回転数ＮＫＣ
ＭＤＲＲＨ（例えば、２０００ｒｐｍ）より高いか否か
を判別する（ステップＳ２２）。そして、ＮＥ≦ＮＫＣ
ＭＤＲＲＬであって低回転領域にあるときは、ダウンカ
ウントタイマタイマｔｍＲＲを低回転用所定時間ＴＭＲ
ＲＬ（例えば３００ｍｓｅｃ）に設定し（ステップＳ２
５）、ＮＫＣＭＤＲＲＬ＜ＮＥ≦ＮＫＣＭＤＲＲＨであ
って中回転領域にあるときは、タイマｔｍＲＲを、低回
転用所定時間ＴＭＲＲＬより長い中回転用所定時間ＴＭ
ＲＲＭ（例えば５００ｍｓｅｃ）に設定し（ステップＳ
２４）、ＮＥ＞ＮＫＣＭＤＲＲＨであって高回転領域に
あるときは、タイマｔｍＲＲを中回転用所定時間ＴＭＲ
ＲＭより長い高回転用所定時間ＴＭＲＲＨ（例えば８０
０ｍｓｅｃ）に設定して（ステップＳ２３）、ステップ
Ｓ２６に進む。
ＦＲＲＯＫが「１」か否かを判別する。最初は、ＦＲＲ
ＯＫ＝０であるので、これを「１」に設定し（ステップ
Ｓ１９）、ステップＳ２１に進んでエンジン回転数ＮＥ
が第１の所定回転数ＮＫＣＭＤＲＲＬ（例えば１０００
ｒｐｍ）より高いか否かを判別し、ＮＥ＞ＮＫＣＭＤＲ
ＲＬであるときは、エンジン回転数ＮＥが第１の所定回
転数ＮＫＣＭＤＲＲＬより高い第２の所定回転数ＮＫＣ
ＭＤＲＲＨ（例えば、２０００ｒｐｍ）より高いか否か
を判別する（ステップＳ２２）。そして、ＮＥ≦ＮＫＣ
ＭＤＲＲＬであって低回転領域にあるときは、ダウンカ
ウントタイマタイマｔｍＲＲを低回転用所定時間ＴＭＲ
ＲＬ（例えば３００ｍｓｅｃ）に設定し（ステップＳ２
５）、ＮＫＣＭＤＲＲＬ＜ＮＥ≦ＮＫＣＭＤＲＲＨであ
って中回転領域にあるときは、タイマｔｍＲＲを、低回
転用所定時間ＴＭＲＲＬより長い中回転用所定時間ＴＭ
ＲＲＭ（例えば５００ｍｓｅｃ）に設定し（ステップＳ
２４）、ＮＥ＞ＮＫＣＭＤＲＲＨであって高回転領域に
あるときは、タイマｔｍＲＲを中回転用所定時間ＴＭＲ
ＲＭより長い高回転用所定時間ＴＭＲＲＨ（例えば８０
０ｍｓｅｃ）に設定して（ステップＳ２３）、ステップ
Ｓ２６に進む。
【００４７】ステップＳ２６では、ステップＳ２３、Ｓ
２４またはＳ２５で設定したタイマｔｍＲＲをスタート
させる（図６（ｂ）、時刻ｔ１参照）、次いで図５
（ｂ）に示すＫＣＭＤＲＲマップを検索して還元リッチ
化目標当量比ＫＣＭＤＲＲを算出し（ステップＳ２
８）、最終目標空燃比係数ＫＣＭＤＭを還元リッチ化目
標当量比ＫＣＭＤＲＲに設定して（ステップＳ２９）、
本処理を終了する。
２４またはＳ２５で設定したタイマｔｍＲＲをスタート
させる（図６（ｂ）、時刻ｔ１参照）、次いで図５
（ｂ）に示すＫＣＭＤＲＲマップを検索して還元リッチ
化目標当量比ＫＣＭＤＲＲを算出し（ステップＳ２
８）、最終目標空燃比係数ＫＣＭＤＭを還元リッチ化目
標当量比ＫＣＭＤＲＲに設定して（ステップＳ２９）、
本処理を終了する。
【００４８】ＫＣＭＤＲＲマップは、エンジン回転数Ｎ
Ｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて還元リッチ化目標
当量比ＫＣＭＤＲＲが設定されたマップであり、エンジ
ン回転数ＮＥが増加するほど、また吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａが増加するほど、ＫＣＭＤＲＲ値が増加するように設
定されている。なお、すべての設定値は１．０より大き
い値である。
Ｅ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて還元リッチ化目標
当量比ＫＣＭＤＲＲが設定されたマップであり、エンジ
ン回転数ＮＥが増加するほど、また吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａが増加するほど、ＫＣＭＤＲＲ値が増加するように設
定されている。なお、すべての設定値は１．０より大き
い値である。
【００４９】還元リッチ化フラグＦＲＲＯＫがステップ
Ｓ１９で「１」に設定され、還元リッチ化が開始される
と、以後はステップＳ１８の答が肯定（ＹＥＳ）とな
り、ステップＳ２７に進んで、タイマｔｍＲＲの値が
「０」か否かを判別する。最初は、ｔｍＲＲ＞０である
ので、前記ステップＳ２８に進み、ｔｍＲＲ＝０となる
と（図６、時刻ｔ２）、還元リッチ化フラグＦＲＲＯＫ
を「０」に設定し（ステップＳ３０）、カウンタＣＴＲ
Ｒを所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴより小さい第２の所定値Ｃ
ＴＲＲＩＮＴ２（例えば０）に設定して（ステップＳ３
１）、還元リッチ化を終了する。ステップＳ３０、Ｓ３
１を実行する場合は、最終目標空燃比係数ＫＣＭＤＭは
図２のステップＳ２で算出された値が保持されるので、
リーンバーン制御が開始される。
Ｓ１９で「１」に設定され、還元リッチ化が開始される
と、以後はステップＳ１８の答が肯定（ＹＥＳ）とな
り、ステップＳ２７に進んで、タイマｔｍＲＲの値が
「０」か否かを判別する。最初は、ｔｍＲＲ＞０である
ので、前記ステップＳ２８に進み、ｔｍＲＲ＝０となる
と（図６、時刻ｔ２）、還元リッチ化フラグＦＲＲＯＫ
を「０」に設定し（ステップＳ３０）、カウンタＣＴＲ
Ｒを所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴより小さい第２の所定値Ｃ
ＴＲＲＩＮＴ２（例えば０）に設定して（ステップＳ３
１）、還元リッチ化を終了する。ステップＳ３０、Ｓ３
１を実行する場合は、最終目標空燃比係数ＫＣＭＤＭは
図２のステップＳ２で算出された値が保持されるので、
リーンバーン制御が開始される。
【００５０】以後は、ステップＳ１６及びＳ１７が繰り
返し実行され、すなわちリーンバーン制御が実行され、
カウンタＣＴＲＲの値が所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴに達す
ると（図６、時刻ｔ３）、ステップＳ１８以下に進んで
還元リッチ化を実行する。
返し実行され、すなわちリーンバーン制御が実行され、
カウンタＣＴＲＲの値が所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴに達す
ると（図６、時刻ｔ３）、ステップＳ１８以下に進んで
還元リッチ化を実行する。
【００５１】図６は、図３及び４の処理を説明するため
のタイムチャートであり、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、
それぞれ最終目標空燃比係数ＫＣＭＤＭ、タイマｔｍＲ
Ｒの値及びカウンタＣＴＲＲの値の推移を示し、同図
（ｂ）のＫＣＭＤＭ０は理論空燃比相当の値（１．０）
であり、ＫＣＭＤＭＬは、例えばＡ／Ｆ＝２２相当の値
である。図６は、時刻ｔ１においてリーンバーン制御実
行条件が不成立の状態から成立の状態に移行した場合の
動作例を示している。リーンバーン制御実行条件が成立
すると、先ず還元リッチ化処理が時刻ｔ１からｔ２まで
実行され、その後リーンバーン制御が開始される。この
とき、カウンタＣＴＲＲは、第２の所定値ＣＴＲＲＩＮ
Ｔ２に設定される。ここで、タイマｔｍＲＲは、エンジ
ン回転数ＮＥが高いほど長い時間に設定され（ステップ
Ｓ２１〜Ｓ２５）、また還元リッチ化目標当量比ＫＣＭ
ＤＲＲは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、また吸気管
内絶対圧ＰＢＡが高いほど大きな値に設定されるので、
リッチ化の度合は、エンジン回転数ＮＥが高いほど、ま
た吸気管内絶対圧ＰＢＡが高いほど大きくなるように制
御される。エンジン回転数ＮＥが高いほど、また吸気管
内絶対圧ＰＢＡが高いほど、排気ガス流量（体積／時
間）または排気ガス流速（体積／（時間・断面積））は
増加するので、本実施形態では、排気ガス流量または排
気ガス流速が増加するほど、還元リッチ化の度合が大き
くなるように制御される。
のタイムチャートであり、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、
それぞれ最終目標空燃比係数ＫＣＭＤＭ、タイマｔｍＲ
Ｒの値及びカウンタＣＴＲＲの値の推移を示し、同図
（ｂ）のＫＣＭＤＭ０は理論空燃比相当の値（１．０）
であり、ＫＣＭＤＭＬは、例えばＡ／Ｆ＝２２相当の値
である。図６は、時刻ｔ１においてリーンバーン制御実
行条件が不成立の状態から成立の状態に移行した場合の
動作例を示している。リーンバーン制御実行条件が成立
すると、先ず還元リッチ化処理が時刻ｔ１からｔ２まで
実行され、その後リーンバーン制御が開始される。この
とき、カウンタＣＴＲＲは、第２の所定値ＣＴＲＲＩＮ
Ｔ２に設定される。ここで、タイマｔｍＲＲは、エンジ
ン回転数ＮＥが高いほど長い時間に設定され（ステップ
Ｓ２１〜Ｓ２５）、また還元リッチ化目標当量比ＫＣＭ
ＤＲＲは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、また吸気管
内絶対圧ＰＢＡが高いほど大きな値に設定されるので、
リッチ化の度合は、エンジン回転数ＮＥが高いほど、ま
た吸気管内絶対圧ＰＢＡが高いほど大きくなるように制
御される。エンジン回転数ＮＥが高いほど、また吸気管
内絶対圧ＰＢＡが高いほど、排気ガス流量（体積／時
間）または排気ガス流速（体積／（時間・断面積））は
増加するので、本実施形態では、排気ガス流量または排
気ガス流速が増加するほど、還元リッチ化の度合が大き
くなるように制御される。
【００５２】したがって、理論空燃比または理論空燃比
よりリッチ側の空燃比に制御するエンジン運転状態から
リーンバーン制御を実行するエンジン運転状態に移行し
たときは、先ず還元リッチ化が実行され、その後リーン
バーン制御が実行される。しかも、還元リッチ化の度合
は、エンジン回転数ＮＥが高いほど、また吸気管内絶対
圧ＰＢＡが高いほど、大きくなるように制御されるの
で、エンジン運転状態に応じた適切な還元リッチ化を行
うことができ、ＮＯｘまたはＨＣ，ＣＯの排出量を増加
させることなく、良好な排気ガス特性を維持することが
できる。
よりリッチ側の空燃比に制御するエンジン運転状態から
リーンバーン制御を実行するエンジン運転状態に移行し
たときは、先ず還元リッチ化が実行され、その後リーン
バーン制御が実行される。しかも、還元リッチ化の度合
は、エンジン回転数ＮＥが高いほど、また吸気管内絶対
圧ＰＢＡが高いほど、大きくなるように制御されるの
で、エンジン運転状態に応じた適切な還元リッチ化を行
うことができ、ＮＯｘまたはＨＣ，ＣＯの排出量を増加
させることなく、良好な排気ガス特性を維持することが
できる。
【００５３】そして、リーンバーン制御の実行中にカウ
ンタＣＴＲＲの値が所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴに達すると
（図６、ｔ３）、そのときのエンジン回転数ＮＥに応じ
てタイマｔｍＲＲに所定時間ＴＭＲＲＬ，ＴＭＲＲＭ，
またはＴＭＲＲＨが設定されるとともに、そのときのエ
ンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて還
元リッチ化目標当量比ＫＣＭＤＲＲが設定され、還元リ
ッチ化が開始される。その後、タイマｔｍＲＲの値が
「０」になると（図６、ｔ４）、還元リッチ化を終了
し、カウンタＣＴＲＲの値が第２の所定値ＣＴＲＲＩＮ
Ｔ２の戻される。以後、リーンバーン制御実行条件が成
立していれば、時刻ｔ４以後も時刻ｔ２からｔ４までと
同様の動作が繰り返される。
ンタＣＴＲＲの値が所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴに達すると
（図６、ｔ３）、そのときのエンジン回転数ＮＥに応じ
てタイマｔｍＲＲに所定時間ＴＭＲＲＬ，ＴＭＲＲＭ，
またはＴＭＲＲＨが設定されるとともに、そのときのエ
ンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じて還
元リッチ化目標当量比ＫＣＭＤＲＲが設定され、還元リ
ッチ化が開始される。その後、タイマｔｍＲＲの値が
「０」になると（図６、ｔ４）、還元リッチ化を終了
し、カウンタＣＴＲＲの値が第２の所定値ＣＴＲＲＩＮ
Ｔ２の戻される。以後、リーンバーン制御実行条件が成
立していれば、時刻ｔ４以後も時刻ｔ２からｔ４までと
同様の動作が繰り返される。
【００５４】このようにリーンバーン制御がカウンタＣ
ＴＲＲの値と所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴで決まる所定時間
（ＴＬ１、ＴＬ２、ＴＬ３、…）継続したときは、還元
リッチ化が実行され、しかも還元リッチ化の度合は、エ
ンジン回転数ＮＥが高いほど、また吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａが高いほど、大きくなるように制御されるので、エン
ジン運転状態に応じた適切な還元リッチ化を行うことが
でき、ＮＯｘまたはＨＣ，ＣＯの排出量を増加させるこ
となく、良好な排気ガス特性を維持することができる。
ＴＲＲの値と所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴで決まる所定時間
（ＴＬ１、ＴＬ２、ＴＬ３、…）継続したときは、還元
リッチ化が実行され、しかも還元リッチ化の度合は、エ
ンジン回転数ＮＥが高いほど、また吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａが高いほど、大きくなるように制御されるので、エン
ジン運転状態に応じた適切な還元リッチ化を行うことが
でき、ＮＯｘまたはＨＣ，ＣＯの排出量を増加させるこ
となく、良好な排気ガス特性を維持することができる。
【００５５】ここで、リーン空燃比制御が所定時間継続
したことをカウンタＣＴＲＲが所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴ
に達したことにより判定し、該カウンタＣＴＲＲの増分
値ＣＴＳＶは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、また吸
気管内絶対圧ＰＢＡが高いほど、大きな値に設定され、
この増分値ＣＴＳＶの値が大きくなるほどリーンバーン
制御の継続される前記所定時間（ＴＬ１、ＴＬ２、ＴＬ
３、…）が短くなる。したがって、排気ガス流量の増加
に対応して還元リッチ化の時間的割合も増加し、エンジ
ン運転状態に応じた適切な還元リッチ化を行うことがで
きる。
したことをカウンタＣＴＲＲが所定閾値ＣＴＲＲＡＣＴ
に達したことにより判定し、該カウンタＣＴＲＲの増分
値ＣＴＳＶは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、また吸
気管内絶対圧ＰＢＡが高いほど、大きな値に設定され、
この増分値ＣＴＳＶの値が大きくなるほどリーンバーン
制御の継続される前記所定時間（ＴＬ１、ＴＬ２、ＴＬ
３、…）が短くなる。したがって、排気ガス流量の増加
に対応して還元リッチ化の時間的割合も増加し、エンジ
ン運転状態に応じた適切な還元リッチ化を行うことがで
きる。
【００５６】なお、図６は、図３及び４の処理を説明す
るために示すものであり、わかりやすくするために、リ
ーンバーン制御の時間的割合（＝ＴＬ／（ＴＲ＋Ｔ
Ｌ））が実際より小さく、換言すれば還元リッチ化を実
行する時間的割合（＝ＴＲ／（ＴＲ＋ＴＬ））が実際よ
り大きく示されている。また、カウンタＣＴＲＲの増分
値ＣＴＳＶは、エンジン運転状態に応じて変化するの
で、カウンタＣＴＲＲの値は、必ずしも図６に示すよう
に直線的に増加するとは限らない。
るために示すものであり、わかりやすくするために、リ
ーンバーン制御の時間的割合（＝ＴＬ／（ＴＲ＋Ｔ
Ｌ））が実際より小さく、換言すれば還元リッチ化を実
行する時間的割合（＝ＴＲ／（ＴＲ＋ＴＬ））が実際よ
り大きく示されている。また、カウンタＣＴＲＲの増分
値ＣＴＳＶは、エンジン運転状態に応じて変化するの
で、カウンタＣＴＲＲの値は、必ずしも図６に示すよう
に直線的に増加するとは限らない。
【００５７】また、本発明は上述した実施形態に限るも
のではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述し
た実施形態では、還元リッチ化の度合を排気ガス流量に
応じて制御するために、還元リッチ化の実行時間（ｔｍ
ＲＲ）、及び設定空燃比（ＫＣＭＤＲＲ）を全て変更す
るようにしたが、これらのうちのいずれか１つを変更す
るようにしてもよい。さらに、還元リッチ化の実行時間
をエンジン回転数及びエンジン負荷に応じて設定するよ
うにしてもよい。
のではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述し
た実施形態では、還元リッチ化の度合を排気ガス流量に
応じて制御するために、還元リッチ化の実行時間（ｔｍ
ＲＲ）、及び設定空燃比（ＫＣＭＤＲＲ）を全て変更す
るようにしたが、これらのうちのいずれか１つを変更す
るようにしてもよい。さらに、還元リッチ化の実行時間
をエンジン回転数及びエンジン負荷に応じて設定するよ
うにしてもよい。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、窒
素酸化物吸収剤に吸収された窒素酸化物を還元するため
の空燃比リッチ化の度合は、排気ガス流量または排気ガ
ス流速が増加するほど、大きく設定されるので、窒素酸
化物吸収剤を内蔵する排気ガス浄化装置を備えた機関の
空燃比制御を適切に行い、機関運転状態の広い範囲に亘
って窒素酸化物及びＨＣ，ＣＯの排出量の増加を抑制
し、良好な排気ガス特性を維持することができる。
素酸化物吸収剤に吸収された窒素酸化物を還元するため
の空燃比リッチ化の度合は、排気ガス流量または排気ガ
ス流速が増加するほど、大きく設定されるので、窒素酸
化物吸収剤を内蔵する排気ガス浄化装置を備えた機関の
空燃比制御を適切に行い、機関運転状態の広い範囲に亘
って窒素酸化物及びＨＣ，ＣＯの排出量の増加を抑制
し、良好な排気ガス特性を維持することができる。
【図１】本発明の実施の一形態にかかる内燃エンジン及
びその空燃比制御装置の構成を示す図である。
びその空燃比制御装置の構成を示す図である。
【図２】空燃比センサの出力に応じた空燃比フィードバ
ック制御を実行する処理のフローチャートである。
ック制御を実行する処理のフローチャートである。
【図３】還元リッチ化を実行する処理のフローチャート
である。
である。
【図４】還元リッチ化を実行する処理のフローチャート
である。
である。
【図５】図３及び４の処理で使用するマップを示す図で
ある。
ある。
【図６】図３及び４の処理で使用されるパラメータ値の
推移を示すタイムチャートである。
推移を示すタイムチャートである。
１ 内燃エンジン ５ 電子コントロールユニット（還元手段） ６ 燃料噴射弁（還元手段） １２ 排気管 １６ 排気ガス浄化装置
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/18 Ｆ０２Ｄ 41/18 Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられ、排気ガス
中の窒素酸化物を吸収する窒素酸化物吸収剤を内蔵する
排気ガス浄化装置と、前記機関に供給する混合気の空燃
比をリッチ化することにより前記窒素酸化物吸収剤に吸
収された窒素酸化物を還元する還元手段とを備え、前記
混合気の空燃比を制御する内燃機関の空燃比制御装置に
おいて、 前記還元手段は、排気ガス流量または排気ガス流速が増
加するほど、前記リッチ化の度合を大きく設定すること
を特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項２】 前記還元手段は、前記混合気を理論空燃
比よりリーン化するリーン空燃比制御が所定時間継続し
たとき作動することを特徴とする請求項１に記載の内燃
機関の空燃比制御装置。 - 【請求項３】 前記所定時間は、前記機関の運転状態に
応じて設定されることを特徴とする請求項２に記載の内
燃機関の空燃比制御装置。 - 【請求項４】 前記還元手段は、前記混合気を理論空燃
比または理論空燃比よりリッチ化する機関運転状態から
理論空燃比よりリーン化する機関運転状態に移行したと
きは、直ちに作動することを特徴とする請求項１に記載
の内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9114240A JPH10288065A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| US09/050,024 US5992144A (en) | 1997-04-17 | 1998-03-30 | Air-fuel ratio control system for internal combustion engines |
| GB9806832A GB2326252B (en) | 1997-04-17 | 1998-03-30 | Air-fuel ratio control system for internal combustion engines |
| DE19816799A DE19816799B4 (de) | 1997-04-17 | 1998-04-16 | System zur Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für Verbrennungsmotoren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9114240A JPH10288065A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288065A true JPH10288065A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14632789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9114240A Pending JPH10288065A (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5992144A (ja) |
| JP (1) | JPH10288065A (ja) |
| DE (1) | DE19816799B4 (ja) |
| GB (1) | GB2326252B (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3663896B2 (ja) * | 1998-03-18 | 2005-06-22 | 日産自動車株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
| JP4159656B2 (ja) * | 1998-06-24 | 2008-10-01 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| EP0994243B1 (en) * | 1998-10-14 | 2005-01-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purifying device |
| WO2000060229A1 (fr) * | 1999-04-06 | 2000-10-12 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif anti-pollution pour moteurs thermiques |
| DE19915793A1 (de) * | 1999-04-08 | 2000-10-19 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Desorption eines Stickoxidadsorbers einer Abgasreinigungsanlage |
| JP4108223B2 (ja) * | 1999-05-12 | 2008-06-25 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2000337129A (ja) * | 1999-05-21 | 2000-12-05 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
| GB2350697A (en) * | 1999-05-29 | 2000-12-06 | Ford Global Tech Inc | Purging of a NOx trap in an internal combustion engine |
| JP3854013B2 (ja) * | 1999-06-10 | 2006-12-06 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の排出ガス浄化装置 |
| DE10024773A1 (de) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Volkswagen Ag | Direkteinspritzende und fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine und Verfahren zur Minderung eines Restsauerstoffgehaltes im Abgas derselben |
| JP2002130019A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Honda Motor Co Ltd | リーンＮＯｘ触媒に捕捉したＮＯｘを還元するよう空燃比を制御する電子制御装置 |
| JP3788350B2 (ja) * | 2002-01-07 | 2006-06-21 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US8560209B2 (en) | 2010-06-22 | 2013-10-15 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Method and system for delivering enrichment to an engine |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6095168A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-28 | Nissan Motor Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| FR2665191B1 (fr) * | 1990-07-27 | 1992-11-20 | Rouleau Patrick | Dispositif de guidage de tissu et procede de couture automatique. |
| AU650794B2 (en) * | 1991-10-03 | 1994-06-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for purifying exhaust of internal combustion engine |
| WO1993012863A1 (en) * | 1991-12-27 | 1993-07-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control device in internal combustion engine |
| DE69300645T2 (de) * | 1992-03-25 | 1996-04-11 | Toyota Motor Co Ltd | Gerät zum Entfernen von NOx für einen Verbrennungsmotor. |
| JP2605586B2 (ja) * | 1992-07-24 | 1997-04-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US5433074A (en) * | 1992-07-30 | 1995-07-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for an engine |
| JP2692530B2 (ja) * | 1992-09-02 | 1997-12-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| US5406790A (en) * | 1992-12-11 | 1995-04-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for an engine |
| JP2760251B2 (ja) * | 1993-03-12 | 1998-05-28 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
| JP2998481B2 (ja) * | 1993-03-16 | 2000-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP3513880B2 (ja) * | 1993-08-11 | 2004-03-31 | 日産自動車株式会社 | エンジンの空燃比制御装置 |
| US5784879A (en) * | 1995-06-30 | 1998-07-28 | Nippondenso Co., Ltd. | Air-fuel ratio control system for internal combustion engine |
-
1997
- 1997-04-17 JP JP9114240A patent/JPH10288065A/ja active Pending
-
1998
- 1998-03-30 US US09/050,024 patent/US5992144A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-30 GB GB9806832A patent/GB2326252B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-16 DE DE19816799A patent/DE19816799B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2326252B (en) | 2001-10-24 |
| GB9806832D0 (en) | 1998-05-27 |
| DE19816799B4 (de) | 2004-04-15 |
| GB2326252A (en) | 1998-12-16 |
| DE19816799A1 (de) | 1998-10-29 |
| US5992144A (en) | 1999-11-30 |
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