JPH0465224B2 - - Google Patents
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- JPH0465224B2 JPH0465224B2 JP60123456A JP12345685A JPH0465224B2 JP H0465224 B2 JPH0465224 B2 JP H0465224B2 JP 60123456 A JP60123456 A JP 60123456A JP 12345685 A JP12345685 A JP 12345685A JP H0465224 B2 JPH0465224 B2 JP H0465224B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は内燃機関に供給される混合気の空燃比
を制御する空燃比制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an air-fuel ratio control device that controls the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an internal combustion engine.
近年、特開昭54−57029号公報に示されるよう
に酸素濃度センサ(以下「O2センサ」という)
を具備し、内燃機関の空燃比を制御する制御装置
が数多く提案されている。
In recent years, oxygen concentration sensors (hereinafter referred to as "O 2 sensors") have been developed as shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 54-57029.
A number of control devices have been proposed that are equipped with the following and control the air-fuel ratio of an internal combustion engine.
このような空燃比制御装置は排気系に設けられ
たO2センサが排気ガス中の残留酸素濃度に応じ
て第3図aに示す如く出力し、この出力により理
論空燃比(空燃比すなわちA/F=約15)を検出
して、この検出信号より内燃機関に供給される混
合気の空燃比を理論空燃比へとフイードバツク制
御するものである。 In such an air-fuel ratio control device, an O 2 sensor installed in the exhaust system outputs an output as shown in Figure 3a according to the residual oxygen concentration in the exhaust gas, and this output determines the stoichiometric air-fuel ratio (air-fuel ratio, that is, A/ F=approximately 15), and based on this detection signal, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine is feedback-controlled to the stoichiometric air-fuel ratio.
そして、この空燃比制御装置は触媒、特に三元
触媒と組み合わせることで、排気ガス中の有害成
分、例えばNOX、CO等を極めて効率よく浄化で
きるものである。 When this air-fuel ratio control device is combined with a catalyst, particularly a three-way catalyst, it is possible to extremely efficiently purify harmful components such as NO x and CO in exhaust gas.
しかしながら上述の空燃比制御装置において
は、O2センサの経年変化等による劣化に伴い、
O2センサの出力特性が第3図aの実線に示す初
期の特性からずれるようになり、この特性変化に
伴い理論空燃比に対するフイードバツクによる制
御範囲が第3図の斜線に示す範囲から変化するよ
うになる。このように制御範囲が変化すると、触
媒による有害成分(NOX、CO等)に対する浄化
率が極めて低下し、従つて第3図bに示す如く触
媒を通過した排気ガス中に含まれる有害成分
(NOX、CO等)の濃度が極めて高くなるという
問題点がある。
However, in the above-mentioned air-fuel ratio control device, due to deterioration of the O 2 sensor due to aging etc.
The output characteristics of the O 2 sensor begin to deviate from the initial characteristics shown by the solid line in Figure 3a, and as a result of this change in characteristics, the control range by feedback to the stoichiometric air-fuel ratio changes from the range shown by the diagonal lines in Figure 3. become. When the control range changes in this way, the purification rate of harmful components (NO x , CO, etc.) by the catalyst is extremely reduced, and as shown in Figure 3b, the harmful components ( The problem is that the concentration of NOx , CO, etc. becomes extremely high.
従つて、本発明の目的は、触媒を通過して大気
に排出される排気ガス中の有害成分を充分に低い
値に抑えると共に、この有害成分を充分に低い値
に抑制した排気状態をO2センサが劣化した状態
であつても保持し続けることが可能な空燃比制御
装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to suppress the harmful components in the exhaust gas that passes through the catalyst and are discharged into the atmosphere to a sufficiently low value, and to maintain the exhaust state in which the harmful components are suppressed to a sufficiently low value by O 2 An object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device that can continue to maintain a sensor even when the sensor is in a deteriorated state.
上記の問題点を解決するために、本発明におい
ては、第7図に示す如く、
内燃機関の排気系に設けられる触媒を通過した
排気ガス中に含まれる有害ガス成分の内、窒素酸
化物の濃度と、一酸化炭素及び炭化水素のうち少
なくとも一方の濃度とを検出する少なくとも2つ
の有害ガス濃度検出手段と、
前記各検出手段にて検出された各有害成分の濃
度を、各検出成分に対応して予め設定された設定
値と比較する少なくとも2つの比較手段と、
前記触媒通過前の排気ガス中に含まれる酸素濃
度を検出する酸素濃度検出手段と、
この酸素濃度検出手段の出力により前記内燃機
関に供給される混合気の空燃比をフイードバツク
制御する空燃比制御手段と、
前記各比較手段の比較結果に応じて、前記窒素
酸化物の濃度が設定値以上であると前記空燃比の
フイードバツク制御範囲がリーン側にずれている
と判断して前記空燃比制御手段に補正を加え、か
つ前記一酸化炭素及び炭化水素のうち少なくとも
一方の濃度が設定値以上であると前記空燃比のフ
イードバツク制御範囲がリツチ側にずれていると
判断して前記空燃比制御手段に補正を加える補正
手段とを具備したことを特徴とする空燃比制御装
置としている。
In order to solve the above problems, in the present invention, as shown in FIG. at least two harmful gas concentration detection means for detecting the concentration and the concentration of at least one of carbon monoxide and hydrocarbons; at least two comparison means for comparing the oxygen concentration with a preset set value; an oxygen concentration detection means for detecting the oxygen concentration contained in the exhaust gas before passing through the catalyst; and an output of the oxygen concentration detection means to detect the internal combustion air-fuel ratio control means for feedback-controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine; and according to the comparison results of the respective comparison means, feedback control of the air-fuel ratio is performed when the concentration of nitrogen oxides is equal to or higher than a set value. If it is determined that the range has shifted to the lean side and a correction is made to the air-fuel ratio control means, and the concentration of at least one of the carbon monoxide and hydrocarbons is equal to or higher than the set value, the air-fuel ratio feedback control range is changed. The air-fuel ratio control apparatus is characterized in that the air-fuel ratio control apparatus further comprises a correction means for determining that the air-fuel ratio has shifted to the rich side and correcting the air-fuel ratio control means.
以下、本発明の一実施例を図面に参照して説明
する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、空燃比制御装置の設けられる内燃機
関の概略的な構成を示すもので、機関(以下「エ
ンジン」という)1の吸気系にはエアフローメー
タ2、スロツトル弁3、スロツトルセンサ4等が
設けられている。この吸気系から吸入された空気
は、サージタンク5を介して吸気マニホールド6
に供給され、電気パルス信号に応じて作動する燃
料噴射弁7から噴射される燃料と混合され所定の
空燃比の混合気としてエンジン1の燃焼室8に供
給されている。 FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine equipped with an air-fuel ratio control device.The intake system of an engine (hereinafter referred to as "engine") 1 includes an air flow meter 2, a throttle valve 3, and a throttle sensor 4. etc. are provided. The air taken in from this intake system is passed through the surge tank 5 to the intake manifold 6.
The mixture is mixed with fuel injected from a fuel injection valve 7 operated in response to an electric pulse signal, and is supplied to the combustion chamber 8 of the engine 1 as a mixture having a predetermined air-fuel ratio.
そしてこの燃焼室8では、燃料と空気との混合
気がシリンダヘツド9に設けられた点火プラグ1
0により点火燃焼され、その燃焼ガスは排気弁1
1を介して排気系12に排出される。 In this combustion chamber 8, a mixture of fuel and air is mixed with a spark plug 1 provided in a cylinder head 9.
The combustion gas is ignited and burned by the exhaust valve 1.
1 to the exhaust system 12.
この排気系12には、固体電解質、例えば
ZrO2を利用した排気ガス中の残留酸素濃度に応
じた電圧信号を発生する酸素濃度センサ(O2セ
ンサ)13が設けられており、第3図aに示すご
とく、このO2センサ13の出力信号により空燃
比が検出される。また排気系12のO2センサ1
3の設けられた位置の下流側には、排気ガス中に
含まれる有害成分、例えばHC、CO、NOX等の
浄化を行う三元触媒14が設けられている。さら
に三元触媒14の下流側の排気系12には半導
体、例えばSoO2を利用した、NOX濃度に応じて
抵抗値が変化するNOXセンサ15、および同じ
く例えばSoO2を利用した、CO濃度に応じて抵抗
値が変化するCOセンサ16が設けられており、
NOXセンサ15およびCOセンサ16の抵抗値は
第4図a,bに示す如く、NOX濃度D(NOX)お
よびCO濃度D(CO)に応じて変化することが知
られており、この抵抗値変化を電圧信号VNおよ
びVCとして検出し、この出力信号VNおよびVCよ
り三元触媒14の下流側のNOX濃度D(NOX)お
よびCO濃度D(CO)が検出される。 This exhaust system 12 includes a solid electrolyte, e.g.
An oxygen concentration sensor (O 2 sensor) 13 that uses ZrO 2 to generate a voltage signal according to the residual oxygen concentration in exhaust gas is provided, and as shown in Figure 3a, the output of this O 2 sensor 13 The air-fuel ratio is detected by the signal. Also, the O 2 sensor 1 of the exhaust system 12
A three-way catalyst 14 that purifies harmful components contained in the exhaust gas, such as HC, CO, and NOx , is provided downstream of the position where the exhaust gas is provided. Furthermore, the exhaust system 12 on the downstream side of the three-way catalyst 14 is equipped with an NO X sensor 15 that uses a semiconductor, for example, S O 2 , and whose resistance value changes depending on the NO X concentration, and also uses, for example, S O O 2. A CO sensor 16 whose resistance value changes depending on the CO concentration is provided.
It is known that the resistance values of the NO X sensor 15 and the CO sensor 16 change depending on the NO X concentration D ( NO The change in resistance value is detected as voltage signals V N and V C , and from these output signals V N and V C , the NO Ru.
また、エンジン1のシリンダブロツク19には
エンジン冷却水温を検出する水温センサ20が設
けられ、またイグナイタ21からの点火信号を各
気筒に分配するデイストリビユータ22には気筒
判別センサ23、回転角センサ24が内蔵されて
いる。そして、上記エンジン1の各運転状況を検
出する上記エアフローメータ2、O2センサ13、
NOXセンサ15、COセンサ16、水温センサ2
0、気筒判別センサ23、および回転角センサ2
4からの検出信号は、制御ユニツト26に供給さ
れる。制御ユニツト26は、例えばマイクロコン
ピユータを用いて構成されるもので、第2図はそ
の構成を示している。すなわち、演算処理を実行
する中央処理装置(以下「CPU」という)27
に対して一時記憶等を行うランダム・アクセス・
メモリ(以下「RAM」という)28、プログラ
ムメモリ等に使用させるリード・オンリー・メモ
リ(以下「ROM」という)29を備え、CPU2
7、RAM28、ROM29等はデータバス30
によつて接続されている。このデータバス30に
は、入出力ポート31,32、出力ポート33,
34が接続されており、入出力ポート31にはエ
アフロメータ2、O2センサ13、NOXセンサ1
5、COセンサ16、水温センサ20からの信号
をマルチプレクサ36を介して取出し、A/D変
換器37でデジタル信号に変換して供給する。気
筒判別センサ23および回動角センサ24からの
信号は、波形成形回路38で波形成形され入出力
ポート32に供給され、さらにスロツトルセンサ
4からの検出信号は入力回路40で適宜A/D変
換されて入出力ポート32に供給される。出力ポ
ート33,34のそれぞれからの出力信号は駆動
回路41,42を介して、イグナイタ21、燃料
噴射弁7に供給され、点火制御、燃料噴射量の制
御が行われる。44はクロツク発振器であり、
CPU27等に対しタイミングクロツク信号を与
える。 Further, the cylinder block 19 of the engine 1 is provided with a water temperature sensor 20 that detects the engine cooling water temperature, and the distributor 22 that distributes the ignition signal from the igniter 21 to each cylinder includes a cylinder discrimination sensor 23 and a rotation angle sensor. 24 is built-in. The air flow meter 2 and the O 2 sensor 13 detect each operating condition of the engine 1;
NO X sensor 15, CO sensor 16, water temperature sensor 2
0, cylinder discrimination sensor 23, and rotation angle sensor 2
The detection signal from 4 is supplied to a control unit 26. The control unit 26 is constructed using, for example, a microcomputer, and FIG. 2 shows its construction. That is, a central processing unit (hereinafter referred to as "CPU") 27 that executes arithmetic processing
Random access, which performs temporary storage etc.
It is equipped with a memory (hereinafter referred to as "RAM") 28, a read-only memory (hereinafter referred to as "ROM") 29 used for program memory, etc., and a CPU 2
7. RAM28, ROM29, etc. are data bus 30
connected by. This data bus 30 includes input/output ports 31, 32, output ports 33,
34 are connected, and the input/output port 31 has an air flow meter 2, an O 2 sensor 13, and a NO X sensor 1.
5. Signals from the CO sensor 16 and water temperature sensor 20 are taken out via the multiplexer 36, converted into digital signals by the A/D converter 37, and supplied. Signals from the cylinder discrimination sensor 23 and rotation angle sensor 24 are shaped into waveforms by a waveform shaping circuit 38 and supplied to the input/output port 32, and furthermore, the detection signal from the throttle sensor 4 is A/D converted by an input circuit 40 as appropriate. and is supplied to the input/output port 32. Output signals from the output ports 33 and 34 are supplied to the igniter 21 and the fuel injection valve 7 via drive circuits 41 and 42, and ignition control and fuel injection amount control are performed. 44 is a clock oscillator;
Gives a timing clock signal to the CPU 27, etc.
以下に上記構成についての作動を述べる。 The operation of the above configuration will be described below.
まず制御ユニツト26のCPU27は、エアフ
ローメータ2の検出信号より得られた吸入空気量
と回転角センサ24の検出信号より得られたエン
ジン回転数とにより、ROM29内に予め記憶さ
れているマツプから基本噴射時間TPを読み出す。 First, the CPU 27 of the control unit 26 uses the intake air amount obtained from the detection signal of the air flow meter 2 and the engine rotational speed obtained from the detection signal of the rotation angle sensor 24 from a map stored in advance in the ROM 29. Read out the injection time TP.
さらに、各センサからの検出信号に応じて基本
噴射時間TPを補正することにより、燃料噴射時
間TAUを算出する。 Furthermore, the fuel injection time TAU is calculated by correcting the basic injection time TP according to the detection signals from each sensor.
TAU=TP*K ここで、Kは補正係数である。 TAU=TP*K Here, K is a correction coefficient.
このようにして決定された燃料噴射時間TAU
に対応する燃料噴射信号が噴射弁7に駆動回路4
2を介して出力され、エンジン回転と同期して噴
射弁7が燃料噴射時間TAUだけ開かれて、エン
ジン1の吸気マニホールド6内に燃料が噴射され
る。 Fuel injection time TAU determined in this way
A fuel injection signal corresponding to the injector 7 is sent to the drive circuit 4.
2, the injection valve 7 is opened for the fuel injection time TAU in synchronization with the engine rotation, and fuel is injected into the intake manifold 6 of the engine 1.
このように燃料が噴射されることで、所定と空
燃比の混合気が燃焼室8内へと供給される。 By injecting fuel in this manner, an air-fuel mixture having a predetermined air-fuel ratio is supplied into the combustion chamber 8.
次に本実施例におけるO2センサ13の劣化に
よる制御範囲のずれに対する補償について述べ
る。 Next, compensation for deviations in the control range due to deterioration of the O 2 sensor 13 in this embodiment will be described.
第5図に示すのは、所定時間毎にCPU27内
で実行されるO2センサ13の劣化に対する補償
を考慮した空燃比補正係数の所定制御値の変更を
行うプログラムルーチンである。まずステツプ1
00にて今、O2センサ13による理論空燃比へ
のフイードバツク制御が実行されているかを判断
し、フイードバツク制御中でなければ、本ルーチ
ンは終了する。またフイードバツク制御中であれ
ば、ステツプ101にてA/D変換器37にてデジ
タル値にされたNOXセンサ15の出力信号VNを
読み取り、ステツプ102にて出力信号VNからNOX
濃度D(NOX)を求める。次にステツプ103では
A/D変換器37にてデジタル値にされたCOセ
ンサ16の出力信号VCを読み取り、ステツプ104
にて出力信号VCからCO濃度D(CO)を求める。 FIG. 5 shows a program routine that is executed in the CPU 27 at predetermined time intervals to change a predetermined control value of the air-fuel ratio correction coefficient in consideration of compensation for deterioration of the O 2 sensor 13. First step 1
At 00, it is determined whether feedback control to the stoichiometric air-fuel ratio by the O 2 sensor 13 is currently being executed, and if feedback control is not in progress, this routine ends. If feedback control is in progress, in step 101 the output signal V N of the NO
Find the concentration D( NOx ). Next, in step 103, the output signal V C of the CO sensor 16 converted into a digital value by the A/D converter 37 is read, and in step 104
Find the CO concentration D (CO) from the output signal V C at .
次にステツプ105では、ステツプ102にて求めら
れたNOX濃度D(NOX)とO2センサ13の劣化し
ていない状態での特性によつて決まる理論空燃比
に対するフイードバツク制御範囲に対応して予め
充分に小さい値に設定される設定値D01(第3図
b参照)とを比較する。そして、D01>D(NOX)
であれば、ステツプ106に進む。またD01<D
(NOX)であれば、ステツプ107に進む。 Next, in step 105, a feedback control range for the stoichiometric air-fuel ratio determined by the NO x concentration D ( NO A comparison is made with a set value D 01 (see FIG. 3b), which is set in advance to a sufficiently small value. And D 01 > D(NO x )
If so, proceed to step 106. Also, D 01 <D
( NOx ), proceed to step 107.
ステツプ106ではステツプ104にて求められた
CO濃度D(CO)とO2センサ13の劣化していな
い状態での特性によつて決まる理論空燃比に対す
るフイードバツク制御範囲に対応して予め充分に
小さい値に設定される設定値D02(第3図b参照)
とを比較して、D02>D(CO)であればステツプ
109に進み、D02<D(CO)であればステツプ108
に進む。 In step 106, the result obtained in step 104 is
The set value D 02 (second value) is set in advance to a sufficiently small value corresponding to the feedback control range for the stoichiometric air-fuel ratio determined by the CO concentration D (CO) and the characteristics of the O 2 sensor 13 in an undegraded state. (See Figure 3 b)
If D 02 > D(CO), step
Proceed to step 109, and if D 02 < D(CO), step 108
Proceed to.
上記の比較結果に応じて、ステツプ107では空
燃比補正係数の制御値であるデイレイ時間t(デ
イレイ時間tについては後述する。)に所定値△
tだけ加えて、このデイレイ時間t+△tをtと
してRAM28に格納する。またステツプ108で
はデイレイ時間tを所定値△tだけ減じて、この
デイレイ時間t−△tをtとしてRAM28に格
納する。 In accordance with the above comparison result, in step 107, the delay time t (delay time t will be described later), which is the control value of the air-fuel ratio correction coefficient, is set to a predetermined value Δ.
t is added and this delay time t+Δt is stored in the RAM 28 as t. Further, in step 108, the delay time t is subtracted by a predetermined value Δt, and this delay time t−Δt is stored in the RAM 28 as t.
ステツプ109では上述のように設定されたデイ
レイ時間tに応じて空燃比補正係数の設定を行
い、本ルーチンを終了する。 In step 109, the air-fuel ratio correction coefficient is set in accordance with the delay time t set as described above, and the present routine ends.
つまり上記ルーチンによれば、ステツプ105に
てD01<D(NOX)と判断されることで、O2セン
サ13による理論空燃比へのフイードバツク制御
範囲がLean側にずれていると判断されて、ステ
ツプ107にて空燃比補正係数の制御値(デイレイ
時間)の設定が変更され、この設定が変更された
制御値によりステツプ109にて空燃比補正係数が
Lean側へのずれを補償するように設定される。
またステツプ106にてD02<D(CO)と判断される
ことで、逆にフイードツグ制御範囲がRich側に
ずれていると判断されて、ステツプ108にて制御
値の設定が変更され、この設定が変更された制御
値によりステツプ109にてRich側へのずれを補償
するように空燃比補正係数が設定される。 In other words, according to the above routine, it is determined in step 105 that D 01 <D( NO , the setting of the control value (delay time) of the air-fuel ratio correction coefficient is changed in step 107, and the air-fuel ratio correction coefficient is changed in step 109 according to the control value with this setting changed.
It is set to compensate for the deviation towards the Lean side.
In addition, in step 106, it is determined that D 02 <D(CO), so it is determined that the feed control range has shifted to the Rich side, and the control value setting is changed in step 108. In step 109, the air-fuel ratio correction coefficient is set using the changed control value to compensate for the deviation toward the rich side.
第6図に示すのは、O2センサ13の出力に応
じて設定される空燃比補正係数の変化を示すタイ
ムチヤートである。第6図にはO2センサ13
の出力変化が示されており、O2センサ13の出
力が比較値より大きな値を示した時、第6図に
示す如く空燃比補正係数は空燃比がLean側とな
るように設定され、逆の場合は、Rich側となる
ように設定される。 What is shown in FIG. 6 is a time chart showing changes in the air-fuel ratio correction coefficient set according to the output of the O 2 sensor 13. Figure 6 shows the O 2 sensor 13.
When the output of the O 2 sensor 13 shows a value larger than the comparison value, the air-fuel ratio correction coefficient is set so that the air-fuel ratio is on the lean side, and vice versa. In this case, it is set to be on the Rich side.
前述の空燃比補正係数設定ルーチンにおいて、
NOX濃度D(NOX)とCO濃度D(CO)とがとも
に設定値D01,D02以下である時は、O2センサ1
3は劣化していないとされて、第6図に示す如
く、第6図の変化に対応して空燃比補正係数を
切替えて、平均値a(O2センサ13が劣化してい
ない時は理論空燃比に対応)に対して制御量、す
なわちデイレイ時間t、スキツプ量G、および積
分定数HをRich側とLean側とで対照的なものと
する。 In the air-fuel ratio correction coefficient setting routine described above,
When NO X concentration D ( NO
3 is considered not to have deteriorated, and as shown in Fig. 6, the air-fuel ratio correction coefficient is changed according to the change in Fig. 6, and the average value a (when the O 2 sensor 13 is not deteriorated, the theoretical The control variables (corresponding to the air-fuel ratio), that is, the delay time t, the skip amount G, and the integral constant H, are contrasted between the rich side and the lean side.
しかし、O2センサ13が劣化してO2センサ1
3の出力が例えばLean側にずれた場合は、その
劣化がNOX濃度D(NOX)の増加により検知さ
れ、第6図に示されるO2センサ13の出力が
比較値に対しLean側からRich側に切替つたタイ
ミングに対して第6図に示す如く、デイレイ時
間tを第6図の状態から所定値△tだけ加えて
設定を変更し、空燃比補正係数の制御値を第6図
の状態での平均値aに対してRich側とLean側
とで非対照とし、空燃比補正係数の平均を平均値
bの状態にしている。このようにすることで、
O2センサ13の劣化により制御範囲がLean側に
変化しても、O2センサ13の出力のみで設定さ
れる空燃比補正係数(第6図)の平均値aに対
し、三元触媒14の下流側のNOX濃度D(NOX)
に応じてデイレイ時間tが変更された空燃比補正
係数(第6図)の平均値bが所定量Cだけ
Rich側へと切替えられ、従つて、O2センサ13
劣化によりLean側へと変化したフイードバツク
制御範囲は全体にRich側へと戻されるようにな
り、三元触媒14による有害成分の浄化はその浄
化率の高い理論空燃比近傍にて制御範囲が保持さ
れることで、良好な状態が保持できるようにな
る。なお、Rich側にO2センサが出力がずれた場
合はCO濃度D(CO)によりその劣化が検知され、
上記とは逆にしてフイードバツク制御範囲が全体
にLean側に戻される。 However, O 2 sensor 13 deteriorates and O 2 sensor 1
For example, if the output of the O 2 sensor 13 shifts to the Lean side, the deterioration is detected by an increase in the NO X concentration D ( NO As shown in FIG. 6, the setting is changed by adding a predetermined value △t to the delay time t from the state shown in FIG. 6, and the control value of the air-fuel ratio correction coefficient is changed to The rich side and the lean side are made asymmetrical with respect to the average value a in the state, and the average of the air-fuel ratio correction coefficients is set to the average value b. By doing this,
Even if the control range changes to the Lean side due to deterioration of the O 2 sensor 13, the difference between the three-way catalyst 14 and the average value a of the air-fuel ratio correction coefficient (Fig . 6) set only by the output of the O 2 sensor 13 Downstream NOx concentration D ( NOx )
The average value b of the air-fuel ratio correction coefficient (Fig. 6) with the delay time t changed according to the predetermined amount C
is switched to the Rich side, and therefore the O 2 sensor 13
The feedback control range, which had changed to the lean side due to deterioration, is now returned to the rich side as a whole, and the three-way catalyst 14 purifies harmful components by maintaining the control range near the stoichiometric air-fuel ratio where the purification rate is high. By doing so, you can maintain a good condition. In addition, if the output of the O 2 sensor deviates to the rich side, its deterioration is detected by the CO concentration D (CO),
In contrast to the above, the entire feedback control range is returned to the Lean side.
上述の如く、空燃比補正係数が設定されると、
このO2センサ13の劣化補償を行つた補正係数
に応じて基本噴射時間TPが補正されて、燃料噴
射時間TAUが設定される。そして噴射弁7が燃
料噴射時間TAUに応じてエンジン1の吸気マニ
ホールド6内に燃料を噴射し、燃焼室8内に理論
空燃比の混合気が供給されるようになる。従つ
て、排気ガス中の有害成分は充分低減した状態を
保持し続けられるようになる。 As mentioned above, once the air-fuel ratio correction coefficient is set,
The basic injection time TP is corrected according to the correction coefficient that compensates for the deterioration of the O 2 sensor 13, and the fuel injection time TAU is set. Then, the injection valve 7 injects fuel into the intake manifold 6 of the engine 1 according to the fuel injection time TAU, and the air-fuel mixture at the stoichiometric air-fuel ratio is supplied into the combustion chamber 8. Therefore, the harmful components in the exhaust gas can be maintained in a sufficiently reduced state.
なお、上記実施例では、O2センサ13の出力
のRich側へずれによる制御範囲のRich側へのず
れはCOセンサ16の出力から求められるCO濃度
D(CO)により検知していたが、三元触媒14の
下流側での濃度変化がCOと似たHCの濃度を検出
するHCセンサをCOセンサ16のかわりに用いて
HC濃度に応じてRich側へのずれを補償してもか
まわない。なお、第4図cにHCの一成分である
CH4に対するHCセンサの抵抗値変化を示す。 In the above embodiment, the shift of the control range toward the rich side due to the shift of the output of the O 2 sensor 13 toward the rich side is detected by the CO concentration D (CO) obtained from the output of the CO sensor 16. An HC sensor that detects the concentration of HC whose concentration change is similar to that of CO on the downstream side of the main catalyst 14 is used instead of the CO sensor 16.
The shift toward the rich side may be compensated for depending on the HC concentration. In addition, Fig. 4c shows one component of HC.
It shows the resistance value change of HC sensor against CH 4 .
また上記実施例では空燃比補正係数の制御値の
うちデイレイ時間tを変更してO2センサ13の
劣化を補償した空燃比補正係数としていたが、ス
キツプ量G、積分定数Hを変更してO2センサ1
3の劣化を補償した空燃比補正係数を設定しても
よい。 Furthermore, in the above embodiment, the delay time t among the control values of the air-fuel ratio correction coefficient was changed to provide an air-fuel ratio correction coefficient that compensated for the deterioration of the O2 sensor 13, but by changing the skip amount G and the integral constant H, the delay time t was changed. 2 sensor 1
An air-fuel ratio correction coefficient that compensates for the deterioration of 3 may be set.
以上述べたように、本発明によれば、
触媒による有害成分の浄化が良好な状態に保持
することが可能となり、触媒を通過して大気に排
出される排気ガス中の有害成分の量は充分に抑制
することが可能となる。また、酸素濃度センサの
劣化により空燃比のフイードバツク制御範囲にず
れが生じても、窒素酸化物濃度と一酸化炭素濃度
または炭化水素濃度とが変化してその劣化を検知
して触媒の浄化性能が保持されるよう制御される
ので、酸素濃度センサの劣化による制御範囲のず
れを補償でき、従つて大気に排出される排気ガス
中の有害成分は充分に低減した状態に保持し続け
ることができるという優れた効果がある。
As described above, according to the present invention, it is possible to maintain the purification of harmful components by the catalyst in a good condition, and the amount of harmful components in the exhaust gas that passes through the catalyst and is emitted to the atmosphere is sufficient. It becomes possible to suppress the In addition, even if a deviation occurs in the air-fuel ratio feedback control range due to deterioration of the oxygen concentration sensor, the nitrogen oxide concentration and carbon monoxide concentration or hydrocarbon concentration will change, and this deterioration will be detected and the purification performance of the catalyst will be improved. Since it is controlled so that the oxygen concentration is maintained, it is possible to compensate for deviations in the control range due to deterioration of the oxygen concentration sensor, and therefore the harmful components in the exhaust gas emitted into the atmosphere can be maintained at a sufficiently reduced level. It has excellent effects.
第1図は本発明の構成を備えた内燃機関とその
周辺装置の構成を示す概略構成図、第2図は第1
図中の制御ユニツトの構成を示すブロツク図、第
3図は空燃比に対するO2センサ出力、および排
出有害成分濃度の変化を示すグラフ、第4図は
NOXセンサ、COセンサ、およびHCセンサの特
性を示す特性図、第5図は本発明実施例による作
動を示すプログラムのフローチヤート、第6図は
O2センサ出力に対する空燃比補正係数の変化を
表すタイムチヤート、第7図は本発明の概略構成
を示すブロツク図である。
1……エンジン、2……エアフローメータ、7
……燃料噴射弁、12……排気系、13……O2
センサ、14……三元触媒、15……NOXセン
サ、16……COセンサ、26……制御ユニツト、
27……CPU、28……RAM、29……ROM。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of an internal combustion engine and its peripheral equipment equipped with the configuration of the present invention, and FIG.
Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the control unit in the figure, Figure 3 is a graph showing changes in O2 sensor output and exhaust harmful component concentration with respect to air-fuel ratio, Figure 4 is a graph showing changes in the concentration of harmful components discharged.
A characteristic diagram showing the characteristics of the NO X sensor, CO sensor, and HC sensor, FIG.
FIG. 7 is a time chart showing changes in the air-fuel ratio correction coefficient with respect to the O 2 sensor output, and is a block diagram showing the schematic configuration of the present invention. 1...Engine, 2...Air flow meter, 7
...Fuel injection valve, 12...Exhaust system, 13...O 2
Sensor, 14... Three-way catalyst, 15... NO X sensor, 16... CO sensor, 26... Control unit,
27...CPU, 28...RAM, 29...ROM.
Claims (1)
た排気ガス中に含まれる有害ガス成分の内、窒素
酸化物の濃度と、一酸化炭素及び炭化水素のうち
少なくとも一方の濃度とを検出する少なくとも2
つの有害ガス濃度検出手段と、 前記各検出手段にて検出された各有害成分の濃
度を、各検出成分に対応して予め設定された設定
値と比較する少なくとも2つの比較手段と、 前記触媒通過前の排気ガス中に含まれる酸素濃
度を検出する酸素濃度検出手段と、 この酸素濃度手段の出力により前記内燃機関に
供給される混合気の空燃比をフイードバツク制御
する空燃比制御手段と、 前記各比較手段の比較結果に応じて、前記窒素
酸化物の濃度が設定値以上であると前記空燃比の
フイードバツク制御範囲がリーン側にずれている
と判断して前記空燃比制御手段に補正を加え、か
つ前記一酸化炭素及び炭化水素のうち少なくとも
一方の濃度が設定値以上であると前記空燃比のフ
イードバツク制御範囲がリツチ側にずれていると
判断して前記空燃比制御手段に補正を加える補正
手段とを具備したことを特徴とする空燃比制御装
置。[Claims] 1. Among the harmful gas components contained in the exhaust gas that has passed through a catalyst provided in the exhaust system of an internal combustion engine, the concentration of nitrogen oxides and the concentration of at least one of carbon monoxide and hydrocarbons. and at least 2
at least two comparison means for comparing the concentration of each harmful component detected by each of the detection means with a preset value corresponding to each detected component; and the catalyst passing through. an oxygen concentration detection means for detecting the oxygen concentration contained in the preceding exhaust gas; an air-fuel ratio control means for feedback-controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine based on the output of the oxygen concentration means; Depending on the comparison result of the comparison means, it is determined that the feedback control range of the air-fuel ratio is shifted to the lean side when the concentration of nitrogen oxides is equal to or higher than a set value, and the air-fuel ratio control means is corrected; and a correction unit that determines that the air-fuel ratio feedback control range has shifted to the rich side when the concentration of at least one of the carbon monoxide and hydrocarbons exceeds a set value, and corrects the air-fuel ratio control unit. An air-fuel ratio control device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12345685A JPS61279749A (en) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | Air-fuel ratio control unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12345685A JPS61279749A (en) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | Air-fuel ratio control unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61279749A JPS61279749A (en) | 1986-12-10 |
| JPH0465224B2 true JPH0465224B2 (en) | 1992-10-19 |
Family
ID=14861063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12345685A Granted JPS61279749A (en) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | Air-fuel ratio control unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61279749A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014152777A (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | General Electric Co <Ge> | Rich burn internal combustion engine catalyst control |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108543U (en) * | 1987-01-07 | 1988-07-13 | ||
| JPH01159436A (en) * | 1987-09-30 | 1989-06-22 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | Air-fuel ratio control device for internal combustion engines |
| JP3007637B2 (en) * | 1989-03-28 | 2000-02-07 | 大阪瓦斯株式会社 | Combustion control device |
| JP2805822B2 (en) * | 1989-05-09 | 1998-09-30 | 三菱自動車工業株式会社 | Air-fuel ratio control method for internal combustion engine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2142642B1 (en) * | 1971-06-22 | 1973-05-25 | Peugeot & Renault | |
| JPS4919229A (en) * | 1972-06-17 | 1974-02-20 |
-
1985
- 1985-06-06 JP JP12345685A patent/JPS61279749A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014152777A (en) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | General Electric Co <Ge> | Rich burn internal combustion engine catalyst control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61279749A (en) | 1986-12-10 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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