JP2007126989A - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】空燃比をリーン側からリッチ側に切り換えて制御する際、トルク変動の発生を抑制できるとともに、燃費を向上させることができる内燃機関の空燃比制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関3の空燃比制御装置1は、ECU2を備える。ECU2は、混合気の空燃比AFを理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に切り換えるべき空燃比切換条件が成立したとき(ステップ20がYESのとき)に、新気量QAIRをリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHまで減少するように制御する(ステップ26〜29)とともに、新気量制御中、QAIR≦QAIR_REFが成立したとき(ステップ64がYESのとき)に、燃料噴射量QINJを増大側に制御する(ステップ69)。そして、AF≦AF_RICHHが成立した以降(ステップ65がYESとなった以降)、空燃比AFのリッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHへのフィードバック制御を実行する(ステップ72)。
【選択図】 図8An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine that can suppress the occurrence of torque fluctuation and improve fuel efficiency when controlling the air-fuel ratio by switching from the lean side to the rich side.
An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine includes an ECU. When the air-fuel ratio switching condition for switching the air-fuel ratio AF of the air-fuel mixture from the lean side to the rich side from the stoichiometric air-fuel ratio is satisfied (when step 20 is YES), the ECU 2 sets the new air amount QAIR for the rich spike. Control to decrease to the target fresh air amount QAIR_RICH (steps 26 to 29) and increase the fuel injection amount QINJ when QAIR ≤ QAIR_REF is satisfied during the new air amount control (when step 64 is YES) (Step 69). Then, after AF ≦ AF_RICHH is established (after step 65 becomes YES), feedback control to the target air-fuel ratio AF_RICH for rich spike of the air-fuel ratio AF is executed (step 72).
[Selection] Figure 8
Description
本発明は、気筒内に供給される混合気の空燃比を、理論空燃比よりもリーン側とリッチ側に切り換えて制御する内燃機関の空燃比制御装置に関する。 The present invention relates to an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine that controls the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied into a cylinder by switching between a lean side and a rich side rather than a stoichiometric air-fuel ratio.
従来、内燃機関の空気過剰率を制御する制御装置として、特許文献1に記載されたものが知られている。ここで、空気過剰率は「空燃比」と実質的に同等であるので、以下の説明では、空気過剰率を「空燃比」という。この内燃機関は、ディーゼルエンジンタイプのものであり、排ガス中のNOxを浄化するNOx浄化触媒を備えている。
Conventionally, what was described in
この制御装置では、通常時、以下に述べるように、燃料先行型の制御手法により、空燃比がリーン側に制御される。具体的には、まず、アクセル開度およびエンジン回転数に応じて、目標エンジントルクを算出し、この目標エンジントルクおよびエンジン回転数に応じて、目標空燃比の基本値を算出し、これを目標空燃比として設定する。次いで、燃料噴射量を、目標エンジントルクおよびエンジン回転数に応じて、マップを検索することにより算出する。一方、目標新気量を、燃料噴射量およびリッチ側の目標空燃比に基づいて算出する。その結果、空燃比がリーン側の目標空燃比になるように制御される。 In this control device, the air-fuel ratio is normally controlled to the lean side by a fuel-advanced control method as described below. Specifically, first, the target engine torque is calculated according to the accelerator opening and the engine speed, the basic value of the target air-fuel ratio is calculated according to the target engine torque and the engine speed, and this is set as the target. Set as air-fuel ratio. Next, the fuel injection amount is calculated by searching a map according to the target engine torque and the engine speed. On the other hand, the target fresh air amount is calculated based on the fuel injection amount and the rich target air-fuel ratio. As a result, control is performed so that the air-fuel ratio becomes the lean target air-fuel ratio.
一方、NOx浄化触媒の還元制御(以下「リッチスパイク制御」という)時などには、空気先行型の制御手法により、混合気の空燃比がリッチ側に制御される。具体的には、まず、目標新気量の基本値を、目標エンジントルクおよびエンジン回転数に応じて、マップを検索することにより算出し、空燃比補正係数を、リッチ側の目標空燃比およびエンジン回転数に応じて、マップを検索することにより算出するとともに、空燃比補正係数などを目標新気量の基本値に乗算することにより、目標新気量を算出する。次いで、燃料噴射量を、目標空燃比および新気量に基づいて算出する。その結果、空燃比がリッチ側の目標空燃比になるように制御される。 On the other hand, at the time of reduction control of the NOx purification catalyst (hereinafter referred to as “rich spike control”), the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is controlled to the rich side by an air-preceding control method. Specifically, first, the basic value of the target fresh air amount is calculated by searching a map according to the target engine torque and the engine speed, and the air-fuel ratio correction coefficient is calculated based on the target air-fuel ratio on the rich side and the engine. The target fresh air amount is calculated by searching the map according to the rotational speed and multiplying the basic value of the target fresh air amount by an air-fuel ratio correction coefficient or the like. Next, the fuel injection amount is calculated based on the target air-fuel ratio and the fresh air amount. As a result, control is performed so that the air-fuel ratio becomes the rich target air-fuel ratio.
また、空燃比制御を通常時制御からリッチスパイク制御に切り換える際には、目標空燃比の基本値に遅れ処理すなわち加重平均処理を施すことにより、目標空燃比が算出される。これは、空燃比がリーン側からリッチ側にステップ状に変化する際、それに伴って発生するトルク変動を抑制するためである。さらに、この遅れ処理では、空燃比の変化速度の過度の低下を回避するために、その時定数が比較的、小さな値に設定されている。 Further, when the air-fuel ratio control is switched from the normal time control to the rich spike control, the target air-fuel ratio is calculated by performing a delay process, that is, a weighted average process, on the basic value of the target air-fuel ratio. This is to suppress torque fluctuations that occur when the air-fuel ratio changes stepwise from the lean side to the rich side. Further, in this delay processing, the time constant is set to a relatively small value in order to avoid an excessive decrease in the change rate of the air-fuel ratio.
上記従来の制御装置によれば、空燃比制御を通常時制御からリッチスパイク制御に切り換える際、制御手法が燃料先行型のものから空気先行型のものに切り換えられるので、制御の切換直後、新気量が実際に低下するのに時間がかかってしまう。前述したように、この制御切換の際には、目標空燃比の遅れ処理を実行しているものの、時定数が比較的、小さな値に設定されているので、新気量が実際に低下するまでの間も、目標空燃比がリッチ側の値に設定されることに起因して、燃料噴射量が一時的に増大してしまう。その結果、トルク変動が発生してしまうとともに、燃料を無駄に消費することで、燃費の悪化を招くおそれがある。 According to the above conventional control device, when the air-fuel ratio control is switched from the normal time control to the rich spike control, the control method is switched from the fuel leading type to the air leading type. It takes time for the amount to actually drop. As described above, at the time of this control switching, the target air-fuel ratio delay process is executed, but the time constant is set to a relatively small value until the fresh air amount actually decreases. During this time, the fuel injection amount temporarily increases due to the target air-fuel ratio being set to a rich value. As a result, torque fluctuations occur, and fuel consumption is wasted, which may lead to deterioration in fuel consumption.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、空燃比をリーン側からリッチ側に切り換えて制御する際、トルク変動の発生を抑制できるとともに、燃費を向上させることができる内燃機関の空燃比制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and when controlling the air-fuel ratio by switching from the lean side to the rich side, it is possible to suppress the occurrence of torque fluctuations and improve the fuel consumption. An object is to provide an air-fuel ratio control device.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、気筒3a内に供給される新気量QAIRおよび燃料量(燃料噴射量QINJ)をそれぞれ制御することにより、気筒内の混合気の空燃比AFを理論空燃比よりもリーン側とリッチ側に切り換えて制御する内燃機関3の空燃比制御装置1であって、新気量QAIRを検出する新気量検出手段(ECU2、エアフローセンサ21)と、混合気の空燃比AFを理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に切り換えるべき空燃比切換条件が成立したとき(ステップ20の判別結果がYESのとき)に、新気量QAIRを所定の目標値(リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICH)まで減少するように制御する新気量制御手段(ECU2、ステップ26〜29)と、新気量制御手段による新気量の所定の目標値への減少制御中、検出された新気量QAIRが所定の目標値または所定の目標値よりも大きい所定のしきい値QAIR_REFに達したとき(ステップ64の判別結果がYESのとき)に、燃料量(燃料噴射量QINJ)を増大側に制御する燃料量制御手段(ECU2、ステップ69)と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, by controlling the fresh air amount QAIR and the fuel amount (fuel injection amount QINJ) supplied into the
この内燃機関の空燃比制御装置によれば、混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に切り換えるべき空燃比切換条件が成立したときに、新気量制御手段により、新気量が所定の目標値まで減少するように制御されるとともに、その制御中、検出された新気量が所定の目標値または所定の目標値よりも大きい所定のしきい値に達したときに、燃料量制御手段により、燃料量が増大側に制御される。以上のように、気筒内に供給される新気量が所定の目標値または所定のしきい値まで確実に減少した時点で、燃料量が増大側に制御されるので、新気量が実際に低下するまでの間、燃料噴射量が一時的に増大してしまう従来の場合と異なり、トルク変動の発生を確実に抑制できるとともに、燃料の無駄な消費が回避されることで、燃費を向上させることができる(なお、本明細書における「新気量の検出」は、新気量をセンサにより直接的に検出することに限らず、新気量を算出または推定することも含む)。 According to this air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, when the air-fuel ratio switching condition for switching the air-fuel ratio of the air-fuel mixture from the lean side to the rich side with respect to the stoichiometric air-fuel ratio is satisfied, When the amount of fresh air detected reaches a predetermined target value or a predetermined threshold value larger than the predetermined target value during the control, the amount is controlled to decrease to a predetermined target value. The fuel amount is controlled to be increased by the fuel amount control means. As described above, when the amount of fresh air supplied into the cylinder is surely reduced to a predetermined target value or a predetermined threshold value, the fuel amount is controlled to increase. Unlike the conventional case where the fuel injection amount temporarily increases until it decreases, the occurrence of torque fluctuation can be reliably suppressed and fuel consumption can be avoided by avoiding unnecessary fuel consumption. (Note that “detection of fresh air amount” in the present specification is not limited to detecting the fresh air amount directly by a sensor, but includes calculating or estimating the fresh air amount).
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の内燃機関3の制御装置1において、混合気の空燃比AFを検出する空燃比検出手段(ECU2、LAFセンサ22)と、燃料量制御手段による燃料量の増大側への制御中に検出された混合気の空燃比AFが所定の空燃比(所定の上限しきい値AF_RICHH)以下になった以降(ステップ65の判別結果がYESとなった以降)、混合気の空燃比AFを所定のリッチ側目標空燃比(リッチスパイク用の目標空燃比AF_RICH)になるようにフィードバック制御する空燃比制御手段(ECU2、ステップ72)と、をさらに備えることを特徴とする。
The invention according to
この内燃機関の空燃比制御装置によれば、燃料量制御手段による燃料量の増大側への制御中に検出された混合気の空燃比が所定の空燃比以下になった時点で、空燃比制御手段により、混合気の空燃比が所定のリッチ側目標空燃比になるように、空燃比のフィードバック制御が開始される。したがって、この所定の空燃比を所定のリッチ側目標空燃比付近で、かつこれよりもリーン側の値に設定することにより、空燃比が所定のリッチ側目標空燃比付近まで近づいた時点で、空燃比のフィードバック制御を開始することができる。その結果、空燃比の所定のリッチ側目標空燃比に対する収束性を向上させることができ、制御精度を向上させることができる(なお、本明細書における「空燃比の検出」は、空燃比をセンサにより直接的に検出することに限らず、空燃比を算出または推定することも含む)。 According to this air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, the air-fuel ratio control is performed when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture detected during the control to increase the fuel amount by the fuel amount control means becomes equal to or lower than the predetermined air-fuel ratio. By means, air-fuel ratio feedback control is started so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes a predetermined rich target air-fuel ratio. Therefore, when the predetermined air-fuel ratio is set to a value near the predetermined rich-side target air-fuel ratio and leaner than the predetermined air-fuel ratio, the air-fuel ratio approaches the predetermined rich-side target air-fuel ratio. The feedback control of the fuel ratio can be started. As a result, the convergence of the air-fuel ratio with respect to a predetermined rich target air-fuel ratio can be improved, and the control accuracy can be improved (in the present specification, “air-fuel ratio detection” (Including not only directly detecting the air-fuel ratio but also calculating or estimating the air-fuel ratio).
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る内燃機関の空燃比制御装置について説明する。図1は、本実施形態の空燃比制御装置1を適用した内燃機関(以下「エンジン」という)3の概略構成を示しており、図2は、空燃比制御装置1の概略構成を示している。同図2に示すように、空燃比制御装置1は、ECU2を備えており、このECU2は、後述するように、エンジン3の運転状態に応じて、空燃比制御などの各種の制御処理を実行する。
Hereinafter, an air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 3 to which the air-fuel
エンジン3は、図示しない車両に搭載された直列4気筒型ディーゼルエンジンであり、4組の気筒3aおよびピストン3b(1組のみ図示)と、クランクシャフト3cなどを備えている。このエンジン3には、クランク角センサ20が設けられている。このクランク角センサ20は、マグネットロータおよびMREピックアップで構成されており、クランクシャフト3cの回転に伴い、いずれもパルス信号であるCRK信号およびTDC信号をECU2に出力する。
The
このCRK信号は、所定クランク角(例えば30゜)毎に1パルスが出力され、ECU2は、このCRK信号に基づき、エンジン3の回転数(以下「エンジン回転数」という)NEを算出する。また、TDC信号は、各気筒3aのピストン3bが吸気行程のTDC位置よりも若干、手前の所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、所定クランク角毎に1パルスが出力される。
The CRK signal is output at one pulse every predetermined crank angle (for example, 30 °), and the
また、エンジン3には、燃料噴射弁4が気筒3a毎に設けられており(1つのみ図示)、各燃料噴射弁4はいずれも、ECU2に電気的に接続されている。燃料噴射弁4は、後述するように、ECU2によって、その開弁時間および開弁・閉弁タイミングが制御され、それにより、燃料噴射量および燃料噴射タイミングが制御される。
The
一方、エンジン3の吸気通路6には、上流側から順に、エアフローセンサ21、ターボチャージャ7、スロットル弁機構8およびスワール弁機構9が設けられている。このエアフローセンサ21(新気量検出手段)は、熱線式エアフローメータで構成されており、後述するスロットル弁8aを通過する新気の流量を検出し、それを表す検出信号をECU2に出力する。ECU2は、エアフローセンサ21の検出信号に基づき、気筒3aに吸入される新気量QAIRを算出する。
On the other hand, an
また、ターボチャージャ7は、吸気通路6のエアフローセンサ21よりも下流側に設けられたコンプレッサブレード7aと、排気通路11の途中に設けられ、コンプレッサブレード7aと一体に回転するタービンブレード7bと、複数の可変ベーン7c(2つのみ図示)と、可変ベーン7cを駆動するベーンアクチュエータ7dなどを備えている。
The
このターボチャージャ7では、排気通路11内の排ガスによってタービンブレード7bが回転駆動されると、これと一体のコンプレッサブレード7aも同時に回転することにより、吸気通路6内の新気が加圧される。すなわち、過給動作が実行される。
In the
また、可変ベーン7cは、ターボチャージャ7が発生する過給圧を変化させるためのものであり、ハウジングのタービンブレード7bを収容する部分の壁に回動自在に取り付けられている。可変ベーン7cは、ECU2に接続されたアクチュエータ(図示せず)に機械的に連結されている。ECU2は、アクチュエータを介して可変ベーン7cの開度を変化させ、タービンブレード7bに吹き付けられる排ガス量を変化させることによって、タービンブレード7bの回転速度すなわちコンプレッサブレード7aの回転速度を変化させ、それにより、過給圧を制御する。
The
一方、スロットル弁機構8は、スロットル弁8aおよびこれを駆動するTHアクチュエータ8bなどを備えている。スロットル弁8aは、吸気通路6の途中に回動自在に設けられており、当該回動に伴う開度の変化によりスロットル弁8aを通過する新気の流量を変化させる。THアクチュエータ8bは、モータに減速ギヤ機構(いずれも図示せず)を組み合わせたものであり、ECU2に電気的に接続されている。ECU2は、THアクチュエータ8bを介してスロットル弁8aの開度を制御する。
On the other hand, the
また、吸気通路6のスロットル弁機構8よりも下流側の部分は、1つの集合部と、そこから分岐した4つの分岐部とからなるインテークマニホールド6aになっている。このインテークマニホールド6a内の通路は、集合部から各分岐部にわたってスワール通路6bおよびバイパス通路6cに分かれており、これらの通路6b,6cはそれぞれ、2つの吸気ポートを介して気筒3a内に連通している。
Further, the portion of the
前述したスワール弁機構9は、スワールを気筒3a内に発生させることによって気筒3a内の混合気を攪拌するものであり、スワール通路6b内に設けられたスワール弁9aと、これを駆動するスワールアクチュエータ9bなどを備えている。スワールアクチュエータ9bは、モータに減速ギヤ機構(いずれも図示せず)を組み合わせたものであり、ECU2に電気的に接続されている。ECU2は、スワールアクチュエータ9bを介してスワール弁9aの開度を変化させ、それにより、スワールの発生状態を制御する。
The above-described
また、エンジン3には、排気還流装置10が設けられている。この排気還流装置10は、排気通路11内の排ガスの一部を吸気通路6側に還流するものであり、吸気通路6および排気通路11の間に接続されたEGR通路10aと、このEGR通路10aを開閉するEGR制御弁10bなどで構成されている。EGR通路10aの一端は、排気通路11のタービンブレード7bよりも上流側の部分に開口し、他端は、吸気通路6のバイパス通路6cの部分に開口している。
Further, the
EGR制御弁10bは、そのリフトが最大値と最小値との間でリニアに変化するリニア電磁弁で構成され、ECU2に電気的に接続されている。ECU2は、EGR制御弁10bを介して、EGR通路10aの開度を変化させ、それにより、排ガスの還流量を制御する。すなわち、EGR制御を実行する。
The
一方、排気通路11のタービンブレード7bよりも下流側には、上流側から順に、LAFセンサ22および排気浄化触媒12が設けられている。このLAFセンサ22(空燃比検出手段)は、ジルコニアおよび白金電極などで構成され、理論空燃比よりもリッチなリッチ領域から極リーン領域までの広範囲な空燃比の領域において、排気通路11内を流れる排ガス中の酸素濃度をリニアに検出し、それを表す検出信号をECU2に出力する。ECU2は、このLAFセンサ22の検出信号に基づき、排ガスの空燃比すなわち混合気の空燃比AFを算出する。
On the other hand, on the downstream side of the
また、排気浄化触媒12は、その温度が所定の活性化温度以上のときには、活性化状態に保持され、それにより、排気通路11を流れる排ガス中のNOx、HCおよびCOを浄化する。
Further, when the temperature of the
さらに、ECU2には、アクセル開度センサ23が接続されている。このアクセル開度センサ23は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量(以下「アクセル開度」という)APを検出し、それを表す検出信号をECU2に出力する。
Further, an
また、ECU2は、CPU、RAM、ROMおよびI/Oインターフェース(いずれも図示せず)などからなるマイクロコンピュータで構成されており、前述した各種のセンサ20〜23の検出信号などに応じて、エンジン3の運転状態を判別するとともに、運転状態に応じて、以下に述べるように、空燃比制御処理などを実行する。それにより、エンジン3では、混合気の空燃比AFが、通常運転時にはリーン側の値に制御され、リッチスパイク制御時には、排気浄化触媒12に捕捉されたNOxを還元するために、リッチ側の値に制御される。なお、本実施形態では、ECU2が新気量検出手段、新気量制御手段、燃料量制御手段、空燃比検出手段および空燃比制御手段に相当する。
The
次に、図3を参照しながら、ECU2により実行されるリッチスパイク制御の実行条件判定処理について説明する。この処理は、排気浄化触媒12に捕捉されたNOxを還元するためのリッチスパイク制御の実行条件が成立しているか否かを判定するものであり、所定の制御周期(例えば10msec)で実行される。
Next, a rich spike control execution condition determination process executed by the
この処理では、まず、ステップ1(図では「S1」と略す。以下同じ)で、リッチタイマの計時値TM_RICHが値0であるか否かを判別する。このリッチタイマは、後述するように、リッチスパイク制御の実行時間を計時するものであり、その計時値TM_RICHは、エンジン始動時に値0に設定される。 In this process, first, in step 1 (abbreviated as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), it is determined whether or not the time count value TM_RICH of the rich timer is 0. As will be described later, the rich timer measures the execution time of the rich spike control, and the measured value TM_RICH is set to 0 when the engine is started.
このステップ1の判別結果がYESで、リッチスパイク制御が実行されていないときには、ステップ2に進み、NOx排出量QNOxを算出する。具体的には、まず、要求トルクPMCMDを、エンジン回転数NEおよびアクセル開度APに応じて、図示しないマップを検索することにより算出し、次いで、要求トルクPMCMDとエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより、NOx排出量QNOxを算出する。
When the determination result of
次いで、ステップ3に進み、NOx捕捉量S_QNOxを算出する。このNOx捕捉量S_QNOxは、排気浄化触媒12に捕捉されているNOx量の推定値に相当するものであり、具体的には、NOx排出量QNOxの積算値として算出される。すなわち、NOx捕捉量S_QNOxは、NOx捕捉量の前回値に、上記ステップ2で算出したNOx排出量QNOxを加算することにより算出される。
Next, the process proceeds to step 3 to calculate the NOx trapping amount S_QNOx. This NOx trap amount S_QNOx corresponds to an estimated value of the NOx amount trapped by the
ステップ3に続くステップ4では、アクセル開度APが所定値APREFより小さいか否かを判別する。この所定値APREFは、アクセルペダルが踏まれていないことを判別するためのものであり、アクセルペダルが踏まれていないことを判別可能な値(例えば1゜)に設定されている。
In
この判別結果がYESで、アクセルペダルが踏まれていないときには、リッチスパイク制御の実行条件が成立していないと判定して、ステップ11に進み、それを表すためにリッチ条件フラグF_RICHを「0」に設定した後、本処理を終了する。 If the determination result is YES and the accelerator pedal is not depressed, it is determined that the condition for executing the rich spike control is not satisfied, and the routine proceeds to step 11 to set the rich condition flag F_RICH to “0”. After setting to, this process ends.
一方、ステップ4の判別結果がNOで、アクセルペダルが踏まれているときには、ステップ5に進み、NOx捕捉量S_QNOxが所定値SQREF以上であるか否かを判別する。この判別結果がNOのときには、前述したように、ステップ11を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in
一方、ステップ5の判別結果がYESのときには、リッチスパイク制御の実行条件が成立したと判定して、ステップ6で、NOx捕捉量S_QNOxを値0に設定し、その後、ステップ7で、リッチタイマの計時値TM_RICHを所定値TMREF(例えば5secに相当する値)に設定する。
On the other hand, when the determination result in
次いで、ステップ8に進み、リッチスパイク制御の実行条件が成立したことを表すために、リッチ条件フラグF_RICHを「1」に設定し、次に、ステップ9で、リッチタイマの計時値TM_RICHをデクリメントした後、本処理を終了する。
Next, the routine proceeds to step 8 where the rich condition flag F_RICH is set to “1” to indicate that the execution condition of the rich spike control is satisfied. Next, at
一方、ステップ1の判別結果がNOで、リッチスパイク制御の実行中であるときには、ステップ10に進み、前述したステップ4と同様に、アクセル開度APが所定値APREFより小さいか否かを判別する。この判別結果がNOのときには、リッチスパイク制御を継続して実行すべきであると判定して、前述したように、ステップ8,9を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, if the determination result in
一方、ステップ10の判別結果がYESで、アクセルペダルが踏まれていないときには、前述したように、ステップ11を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result of
次に、図4を参照しながら、ECU2により実行される空燃比制御処理について説明する。この処理は、以下に述べるように、新気量制御処理および燃料噴射制御処理を実行することにより、気筒3a内に供給される混合気の空燃比を制御するものであり、所定の制御周期(例えばTDC信号の発生タイミング)で実行される。
Next, the air-fuel ratio control process executed by the
この処理では、まず、ステップ20で、前述したリッチ条件フラグF_RICHが「1」であるか否かを判別する。この判別結果がNOで、リッチスパイク制御の実行条件が成立していないときには、以下に述べるように、リーン運転用の空燃比制御処理を実行する。具体的には、ステップ21〜24で、リーン運転用の新気量制御処理を実行するとともに、ステップ25で、リーン運転用の燃料噴射制御処理を実行する。
In this process, first, in
まず、ステップ21で、リーン運転用のEGR制御処理を実行する。具体的には、要求トルクPMCMDを、エンジン回転数NEおよびアクセル開度APに応じて、図示しないマップを検索することにより算出し、次いで、要求トルクPMCMDとエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより、リーン運転用の目標新気量QAIR_LEANを算出する。そして、新気量QAIRがこのリーン運転用の目標新気量QAIR_LEANに収束するように、所定のフィードバック制御アルゴリズムにより、EGR制御弁10bが制御される。
First, at
次いで、ステップ22に進み、リーン運転用のスロットル弁制御処理を実行する。具体的には、目標スロットル弁開度TH_CMDを所定の全開値TH_WOTに設定する。それにより、目標スロットル弁開度TH_CMDに対応する制御入力がTHアクチュエータ8bに入力され、その結果、スロットル弁8aが全開状態になるように制御される。
Next, the routine proceeds to step 22 where a throttle valve control process for lean operation is executed. Specifically, the target throttle valve opening TH_CMD is set to a predetermined fully open value TH_WOT. Thereby, a control input corresponding to the target throttle valve opening TH_CMD is input to the
次に、ステップ23で、リーン運転用の過給圧制御処理を実行する。具体的には、要求トルクPMCMDおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより、可変ベーン7cのリーン運転用の目標開度を算出する。それにより、このリーン運転用の目標開度に対応する制御入力がベーンアクチュエータ7dに入力されることで、過給圧が制御される。
Next, at
ステップ23に続くステップ24では、リーン運転用のスワール制御処理を実行する。具体的には、要求トルクPMCMDおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより、スワール弁9aのリーン運転用の目標スワール開度を算出する。それにより、このリーン運転用の目標スワール開度に対応する制御入力がスワールアクチュエータ9bに入力されることで、スワールが制御される。
In step 24 following
次いで、ステップ25に進み、リーン運転用の燃料噴射制御処理を実行する。具体的には、要求トルクPMCMDおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより、基本燃料噴射量を算出し、これを各種の運転状態パラメータ(例えばエンジン水温)に応じて補正することにより、リーン運転用の燃料噴射量QINJ_LEANを算出する。このリーン運転用の燃料噴射量QINJ_LEANは、燃料噴射弁4の開弁時間として算出される。次に、このリーン運転用の燃料噴射量QINJ_LEANおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより、リーン運転用の燃料噴射開始タイミングφINJ_LEANを算出する。そして、以上のように算出されたリーン運転用の燃料噴射量QINJ_LEANおよびリーン運転用の燃料噴射開始タイミングφINJ_LEANに基づいて、燃料噴射弁4の開弁時間、開弁タイミングおよび閉弁タイミングを制御する。
Next, the routine proceeds to step 25 where a fuel injection control process for lean operation is executed. Specifically, a basic fuel injection amount is calculated by searching a map (not shown) according to the required torque PMCMD and the engine speed NE, and this is corrected according to various operating state parameters (for example, engine water temperature). As a result, the fuel injection amount QINJ_LEAN for lean operation is calculated. The lean operation fuel injection amount QINJ_LEAN is calculated as the valve opening time of the
以上のステップ21〜25でのリーン運転用の空燃比制御処理により、空燃比AFがリーン運転用の目標空燃比AF_LEANに収束するように制御される。
By the air-fuel ratio control process for lean operation in the
一方、ステップ20の判別結果がYESで、リッチスパイク制御の実行条件が成立しているときには、以下に述べるように、リッチスパイク制御処理を実行する。すなわち、ステップ26〜29で、リッチスパイク用の新気量制御処理を実行するとともに、ステップ30で、リッチスパイク用の燃料噴射制御処理を実行する。
On the other hand, when the determination result of
まず、ステップ26で、リッチスパイク用のEGR制御処理を実行する。この処理は、具体的には、図5に示すように実行される。同図に示すように、まず、ステップ40で、新気量QAIRがしきい値QAIR_REF以下であるか否かを判別する。このしきい値QAIR_REFは、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICH(所定の目標値)付近まで減少したか否かを判定するための値であり、以下に述べる手法により算出される。 First, at step 26, an EGR control process for rich spike is executed. Specifically, this process is executed as shown in FIG. As shown in the figure, first, at step 40, it is determined whether or not the fresh air amount QAIR is less than or equal to a threshold value QAIR_REF. This threshold value QAIR_REF is a value for determining whether or not the fresh air amount QAIR has decreased to near the target fresh air amount QAIR_RICH (predetermined target value) for the rich spike, and is calculated by the method described below. The
すなわち、まず、要求トルクPMCMDを、エンジン回転数NEおよびアクセル開度APに応じて、図示しないマップを検索することにより算出し、次いで、要求トルクPMCMDとエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHを算出する。そして、このリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに所定値を加算することにより、しきい値QAIR_REFが算出される。すなわち、しきい値QAIR_REFは、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHよりも若干、大きな値として算出される。 That is, first, the required torque PMCMD is calculated by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the accelerator pedal opening AP, and then the map (not shown) according to the required torque PMCMD and the engine speed NE. By searching for the target fresh air amount QAIR_RICH for the rich spike. Then, a threshold value QAIR_REF is calculated by adding a predetermined value to the target fresh air amount QAIR_RICH for the rich spike. In other words, the threshold value QAIR_REF is calculated as a value slightly larger than the target fresh air amount QAIR_RICH for rich spike.
ステップ40の判別結果がNOで、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの乖離度合が大きいときには、ステップ41に進み、複数の過渡リッチ時用のフィードバックゲインの値をそれぞれ設定する。具体的には、これらの複数の過渡リッチ時用のフィードバックゲインはそれぞれ、エンジン回転数NEおよびアクセル開度APに応じて、図示しないマップを検索することにより要求トルクPMCMDを算出し、この要求トルクPMCMDおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しない複数の過渡リッチ時用のマップを検索することにより算出される。 If the determination result in step 40 is NO and the degree of divergence of the fresh air amount QAIR with respect to the rich spike target fresh air amount QAIR_RICH is large, the routine proceeds to step 41, where a plurality of feedback rich values for transient rich are set. . Specifically, each of the plurality of transient rich feedback gains calculates a required torque PMCMD by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the accelerator pedal opening AP. It is calculated by searching a plurality of maps for transient rich time (not shown) according to PMCMD and engine speed NE.
一方、ステップ40の判別結果がYESで、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICH付近まで減少したときには、ステップ42に進み、複数の通常リッチ時用のフィードバックゲインの値をそれぞれ設定する。具体的には、これらの複数の通常リッチ時用のフィードバックゲインはそれぞれ、エンジン回転数NEおよびアクセル開度APに応じて、図示しないマップを検索することにより要求トルクPMCMDを算出し、この要求トルクPMCMDおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しない複数の通常リッチ時用のマップを検索することにより算出される。 On the other hand, when the determination result in step 40 is YES and the fresh air amount QAIR has decreased to the vicinity of the target fresh air amount QAIR_RICH for rich spike, the routine proceeds to step 42 where a plurality of feedback gain values for normal rich are set. To do. Specifically, each of the plurality of normal rich feedback gains calculates a required torque PMCMD by searching a map (not shown) according to the engine speed NE and the accelerator pedal opening AP. It is calculated by searching a plurality of normal rich time maps (not shown) according to PMCMD and the engine speed NE.
このステップ42では、複数の通常リッチ時用のフィードバックゲインはそれぞれ、前述した複数の過渡リッチ時用のフィードバックゲインよりも小さい値に設定される。これは、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの乖離度合が大きいときには、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの収束速度を高めるとともに、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICH付近まで収束したときには、アンダーシュートなどを回避し、その収束性を高めるためである。 In this step 42, each of the plurality of normal rich feedback gains is set to a value smaller than the plurality of transient rich feedback gains described above. When the degree of divergence of the fresh air amount QAIR with respect to the target fresh air amount QAIR_RICH for the rich spike is large, the convergence rate of the new air amount QAIR with respect to the target fresh air amount QAIR_RICH for the rich spike is increased and the fresh air amount QAIR is This is for avoiding undershoot or the like when the convergence to the vicinity of the target fresh air amount QAIR_RICH for the rich spike and improving the convergence.
ステップ41または42に続くステップ43では、EGR制御処理を実行する。具体的には、上記ステップ41または42で設定された過渡リッチ時用または通常リッチ時用のフィードバックゲインを用い、所定のフィードバック制御アルゴリズム(例えばPID制御アルゴリズム)により、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに収束するように、EGR制御弁10bを制御する。その後、本処理を終了する。
In step 43 following step 41 or 42, an EGR control process is executed. Specifically, using the feedback gain for transient rich or normal rich set in step 41 or 42 above, the new air volume QAIR is for rich spikes by a predetermined feedback control algorithm (for example, PID control algorithm). The
図4に戻り、ステップ26で以上のようにリッチスパイク用のEGR制御処理を実行した後、ステップ27に進み、リッチスパイク用のスロットル弁制御処理を実行する。この処理は、具体的には、図6に示すように実行される。すなわち、同図に示すように、まず、ステップ50で、新気量QAIRが前述したしきい値QAIR_REF以下であるか否かを判別する。
Returning to FIG. 4, after the rich spike EGR control process is executed in step 26 as described above, the routine proceeds to step 27, where the rich spike throttle valve control process is executed. Specifically, this process is executed as shown in FIG. That is, as shown in the figure, first, at
この判別結果がNOで、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの乖離度合が大きいときには、ステップ51に進み、第1開度TH_MAP1を算出する。この第1開度TH_MAP1は、具体的には、要求トルクPMCMDおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより算出される。 When the determination result is NO and the degree of divergence of the fresh air amount QAIR with respect to the target air amount QAIR_RICH for the rich spike is large, the process proceeds to step 51 to calculate the first opening TH_MAP1. Specifically, the first opening TH_MAP1 is calculated by searching a map (not shown) according to the required torque PMCMD and the engine speed NE.
次いで、ステップ52に進み、目標スロットル弁開度TH_CMDを上記第1開度TH_MAP1に設定した後、本処理を終了する。 Next, the routine proceeds to step 52, where the target throttle valve opening TH_CMD is set to the first opening TH_MAP1 and then this process is terminated.
一方、ステップ50の判別結果がYESで、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICH付近まで減少したときには、ステップ53に進み、第2開度TH_MAP2を算出する。この第2開度TH_MAP2は、TH_MAP2>THMAP1が成立する値として算出され、具体的には、要求トルクPMCMDおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより算出される
On the other hand, when the determination result in
次いで、ステップ54に進み、下式(1)により、目標スロットル弁開度TH_CMDを算出した後、本処理を終了する。すなわち、目標スロットル弁開度TH_CMDは、第2開度TH_MAP2に一時遅れ処理(加重平均処理)を施した値として算出される。なお、下式(1)のαは、0<α<1が成立するように設定される所定値であり、TH_CMDZは、目標スロットル弁開度の前回値である。
以上のように、図6の処理では、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの乖離度合が大きいときには、目標スロットル弁開度TH_CMDが第1開度TH_MAP1に設定される。これは、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対してリーン側に乖離している場合において、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの収束速度を高めるためである。 As described above, in the process of FIG. 6, when the degree of deviation of the fresh air amount QAIR from the rich fresh spike target fresh air amount QAIR_RICH is large, the target throttle valve opening TH_CMD is set to the first opening TH_MAP1. This is to increase the convergence speed of the fresh air amount QAIR with respect to the target new air amount QAIR_RICH for the rich spike when the fresh air amount QAIR is deviated to the lean side with respect to the target fresh air amount QAIR_RICH for the rich spike. It is.
一方、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICH付近まで減少したときには、目標スロットル弁開度TH_CMDは、第1開度TH_MAP1よりも大きい第2開度TH_MAP2に一時遅れ処理を施した値として算出される。これは、新気量制御における、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの収束性を高めるためである。すなわち、第2開度TH_MAP2は、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの収束性を最適に確保できる値に設定されているものの、目標スロットル弁開度TH_CMDを第1開度TH_MAP1から第2開度TH_MAP2にステップ状に変化させると、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの収束性が低下するおそれがあるので、第2開度TH_MAP2に一時遅れ処理を施すことで、それを回避するためである。 On the other hand, when the fresh air amount QAIR decreases to the vicinity of the target fresh air amount QAIR_RICH for the rich spike, the target throttle valve opening TH_CMD is subjected to a temporary delay process on the second opening TH_MAP2 that is larger than the first opening TH_MAP1. Calculated as a value. This is to improve the convergence of the new air amount QAIR with respect to the target air amount QAIR_RICH for the rich spike in the new air amount control. That is, the second opening TH_MAP2 is set to a value that can optimally ensure the convergence of the fresh air amount QAIR with respect to the rich fresh spike target fresh air amount QAIR_RICH, but the target throttle valve opening TH_CMD is set to the first opening. When changing from TH_MAP1 to the second opening TH_MAP2 in a stepped manner, the convergence of the fresh air amount QAIR with respect to the target fresh air amount QAIR_RICH for the rich spike may be lowered. Therefore, a temporary delay process is performed on the second opening TH_MAP2. This is to avoid it.
また、以上のように目標スロットル弁開度TH_CMDが算出されると、それに対応する制御入力がTHアクチュエータ8bに入力され、その結果、スロットル弁開度THが目標スロットル弁開度TH_CMDになるように制御される。
When the target throttle valve opening TH_CMD is calculated as described above, the corresponding control input is input to the
図4に戻り、ステップ27で以上のようにリッチスパイク用のスロットル弁制御処理を実行した後、ステップ28に進み、リッチスパイク用の過給圧制御処理を実行する。具体的には、要求トルクPMCMDおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより、可変ベーン7cのリッチスパイク用の目標開度を算出する。それにより、このリッチスパイク用の目標開度に対応する制御入力がベーンアクチュエータ7dに入力されることで、過給圧が制御される。
Returning to FIG. 4, after the rich spike throttle valve control process is executed in
ステップ28に続くステップ29では、リッチスパイク用のスワール制御処理を実行する。具体的には、要求トルクPMCMDおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより、スワール弁9aのリッチスパイク用の目標スワール開度を算出する。それにより、このリッチスパイク用の目標スワール開度に対応する制御入力がスワールアクチュエータ9bに入力されることで、スワールの発生状態が制御される。
In step 29 following step 28, a swirl control process for rich spike is executed. Specifically, the target swirl opening for the rich spike of the
次いで、ステップ30に進み、以下に述べるように、リッチスパイク用の燃料噴射制御処理を実行し、燃料噴射量QINJ(燃料量)および燃料噴射開始タイミングφINJを算出する。その後、本処理を終了する。 Next, the routine proceeds to step 30, where fuel injection control processing for rich spike is executed, and the fuel injection amount QINJ (fuel amount) and the fuel injection start timing φINJ are calculated as described below. Thereafter, this process is terminated.
このリッチスパイク用の燃料噴射制御処理は、具体的には、図7に示すように実行される。すなわち、まず、ステップ60で、リッチ条件フラグの前回値F_RICHZが「1」であるか否かを判別する。
Specifically, the rich spike fuel injection control process is executed as shown in FIG. That is, first, in
この判別結果がNOで、今回のループがリッチスパイク制御の実行条件が成立した1回目であるときには、ステップ61に進み、過渡制御フラグF_TRANSおよびリッチFB制御実行フラグF_RICHFBをいずれも「0」に設定するとともに、フィードバック実行タイマの計時値TM_RICHFBを所定値TMSETに設定した後、後述するステップ62に進む。一方、ステップ60の判別結果がYESで、前回のループでもリッチスパイク制御の実行条件が成立していたときには、そのままステップ62に進む。
If the determination result is NO and the current loop is the first time that the rich spike control execution condition is satisfied, the process proceeds to step 61 where both the transient control flag F_TRANS and the rich FB control execution flag F_RICHFB are set to “0”. At the same time, after setting the time value TM_RICHFB of the feedback execution timer to the predetermined value TMSET, the routine proceeds to step 62 described later. On the other hand, if the decision result in the
ステップ60または61に続くステップ62では、リッチFB制御実行フラグF_RICHFBが「1」であるか否かを判別する。この判別結果がNOで、後述するリッチFB制御を実行していないときには、ステップ63に進み、過渡制御フラグF_TRANSが「1」であるか否かを判別する。この判別結果がNOで、後述する過渡制御を実行していないときには、ステップ64に進み、新気量QAIRが前述したしきい値QAIR_REF以下であるか否かを判別する。
In
この判別結果がNOで、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの乖離度合が大きいときには、ステップ73に進み、リッチ準備制御処理を実行する。このリッチ準備制御処理では、前述したステップ25のリーン運転用の燃料噴射制御処理と同じ手法により、燃料噴射量QINJおよび燃料噴射開始タイミングφINJが算出される。すなわち、燃料噴射量QINJおよび燃料噴射開始タイミングφINJはそれぞれ、リーン運転用の燃料噴射量QINJ_LEAN燃料噴射開始タイミングφINJ_LEANと同じ値として算出され、それにより、燃料噴射弁4の開弁時間、開弁タイミングおよび閉弁タイミングも、リーン運転用の燃料噴射制御処理と同様に制御される。以上のようにステップ73を実行した後、本処理を終了する。
If the determination result is NO and the degree of divergence of the fresh air amount QAIR with respect to the target air amount QAIR_RICH for rich spike is large, the routine proceeds to step 73 and rich preparation control processing is executed. In this rich preparation control process, the fuel injection amount QINJ and the fuel injection start timing φINJ are calculated by the same technique as the fuel injection control process for lean operation in step 25 described above. That is, the fuel injection amount QINJ and the fuel injection start timing φINJ are respectively calculated as the same value as the fuel injection amount QINJ_LEAN fuel injection start timing φINJ_LEAN for lean operation, and thereby the valve opening time and valve opening timing of the
一方、ステップ64の判別結果がYESで、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICH付近まで減少したときには、ステップ65に進み、空燃比AFが所定の上限しきい値AF_RICHH以下であるか否かを判別する。この所定の上限しきい値AF_RICHHは、リッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHよりも若干リーン側の値(例えば値15)に設定される。なお、本実施形態では、所定の上限しきい値AF_RICHHが所定の空燃比に相当し、リッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHが所定のリッチ側空燃比に相当する。
On the other hand, when the determination result in
ステップ65の判別結果がNOのときには、ステップ66に進み、フィードバック実行タイマの計時値TM_RICHFBをデクリメントする。次に、ステップ67で、フィードバック実行タイマの計時値TM_RICHFBが値0であるか否かを判別する。
When the determination result of
この判別結果がNOのときには、過渡制御処理の実行条件が成立したと判定して、ステップ68に進み、それを表すために過渡制御フラグF_TRANSを「1」に設定する。それにより、次回以降のループで、ステップ63の判別結果がYESとなり、その場合には、前述したステップ65に進む。 When the determination result is NO, it is determined that the execution condition of the transient control process is satisfied, the process proceeds to step 68, and the transient control flag F_TRANS is set to “1” to represent it. As a result, in the subsequent loop, the determination result in step 63 is YES, and in this case, the process proceeds to step 65 described above.
ステップ68に続くステップ69では、過渡制御処理を実行する。この過渡制御処理では、以下に述べるように、燃料噴射量QINJおよび燃料噴射開始タイミングφINJが算出される。
In
まず、下式(2)により、燃料噴射量QINJのフィードフォワード補正項QINJ_FFを算出する。
上記式(2)のQINJ_FFMAPは、フィードフォワード補正項の基本値であり、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより算出される。また、式(2)のリーン運転用の目標新気量QAIR_LEANは、リッチ条件フラグF_RICHが「0」から「1」に切り換わる直前のリーン運転中に算出された値を用いる。上記式(2)から明らかなように、この過渡制御処理では、フィードフォワード補正項QINJ_FFは、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに近づくのに伴って、基本値QINJ_FFMAPまで徐々に増大するように算出される。 QINJ_FFMAP in the above equation (2) is a basic value of the feedforward correction term, and is calculated by searching a map (not shown) according to the rich spike target fresh air amount QAIR_RICH and the engine speed NE. In addition, as the target fresh air amount QAIR_LEAN for lean operation in Expression (2), a value calculated during lean operation immediately before the rich condition flag F_RICH is switched from “0” to “1” is used. As is apparent from the above equation (2), in this transient control process, the feedforward correction term QINJ_FF gradually increases to the basic value QINJ_FFMAP as the fresh air amount QAIR approaches the rich spike target fresh air amount QAIR_RICH. It is calculated so as to increase.
次に、下式(3)により、燃料噴射量QINJを算出する。ここで、下式(3)のQINJ_MAPは、基本燃料噴射量であり、要求トルクPMCMDおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより算出される。
上式(3)に示すように、燃料噴射量QINJは、基本燃料噴射量QINJ_MAPとフィードフォワード補正項QINJ_FFの和として算出されるとともに、上述したように、このフィードフォワード補正項QINJ_FFは、基本値QINJ_FFMAPまで徐々に増大するように算出されるので、燃料噴射量QINJも、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに近づくのに伴って、基本燃料噴射量QINJ_MAPから値(QINJ_MAP+QINJ_FFMAP)まで徐々に増大するように算出される。 As shown in the above equation (3), the fuel injection amount QINJ is calculated as the sum of the basic fuel injection amount QINJ_MAP and the feedforward correction term QINJ_FF, and as described above, the feedforward correction term QINJ_FF is the basic value. Since the fuel injection amount QINJ is calculated so as to gradually increase to QINJ_FFMAP, the value (QINJ_MAP + QINJ_FFMAP) from the basic fuel injection amount QINJ_MAP is also obtained as the fresh air amount QAIR approaches the target new air amount QAIR_RICH for rich spike. It is calculated so as to increase gradually.
次いで、下式(4)により、燃料噴射開始タイミングφINJを算出する。
上記式(4)のφINJ_RICHは、リッチスパイク用の燃料噴射開始タイミングであり、上記式(2)で算出した燃料噴射量QINJおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより算出される。また、式(4)のφINJ_LEANは、リーン運転用の燃料噴射開始タイミングであり、リッチ条件フラグF_RICHが「0」から「1」に切り換わる直前のリーン運転中に算出された値を用いる。 ΦINJ_RICH in the above equation (4) is the fuel injection start timing for the rich spike, and is calculated by searching a map (not shown) according to the fuel injection amount QINJ and the engine speed NE calculated in the above equation (2). Is done. In addition, φINJ_LEAN in Equation (4) is the fuel injection start timing for lean operation, and uses a value calculated during lean operation immediately before the rich condition flag F_RICH switches from “0” to “1”.
以上のように、ステップ69の過渡制御処理を実行した後、本処理を終了する。
As described above, after executing the transient control process of
一方、ステップ65の判別結果がYESで、AF≦AF_RICHHが成立したときには、後述するリッチFB制御処理を実行すべきであると判定して、ステップ70に進み、フィードバック実行タイマの計時値TM_RICHFBを値0に設定する。次いで、ステップ71に進み、リッチFB制御処理を実行すべきであることを表すために、リッチFB制御実行フラグF_RICHFBを「1」に設定する。これにより、次回以降のループで、ステップ62の判別結果がYESとなり、その場合には、以下に述べるステップ72に進む。
On the other hand, if the determination result in
ステップ62または70に続くステップ72では、リッチFB制御処理を実行する。具体的には、以下に述べるように、燃料噴射量QINJおよび燃料噴射開始タイミングφINJを算出する。
In
まず、下式(5)により、燃料噴射量QINJのフィードフォワード補正項QINJ_FFを算出する。
ここで、上式(5)に示すように、フィードフォワード補正項QINJ_FFは、フィードフォワード補正項の基本値QINJ_FFMAPに、新気量とリッチスパイク用の目標新気量との比(QAIR/QAIR_RICH)を乗算することにより算出される。これは、アクセル開度APが急変し、急加速状態または急減速状態となった場合、後述するフィードバック補正項QINJ_FBによる補正のみでは、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの収束性が低下することで、運転性や排ガス特性の低下を招くおそれがあるので、それを補償するためである。 Here, as shown in the above equation (5), the feedforward correction term QINJ_FF is a ratio (QAIR / QAIR_RICH) of the fresh air amount and the target fresh air amount for the rich spike to the basic value QINJ_FFMAP of the feedforward correction term. It is calculated by multiplying. This is because when the accelerator opening AP changes suddenly and becomes a sudden acceleration state or a sudden deceleration state, the convergence of the new air amount QAIR with respect to the target fresh air amount QAIR_RICH for the rich spike only by correction by a feedback correction term QINJ_FB described later. This is to compensate for the decrease in operability, which may lead to a decrease in operability and exhaust gas characteristics.
次に、下式(6)により、燃料噴射量QINJを算出する。
ここで、上式(6)のQINJ_FBは、燃料噴射量QINJのフィードバック補正項であり、空燃比AFがリッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに収束するように、所定のフィードバック制御アルゴリズムにより算出される。すなわち、このリッチFB制御処理では、空燃比AFがリッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに収束するように、燃料噴射量QINJがフィードバック制御される。その場合、空燃比AFが所定の上限しきい値AF_RICHHと下限しきい値AF_RICHL(例えば値13)で規定される範囲内に入るように、リミット処理が施される。また、リッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHは、所定値(例えば値14)に設定されている。 Here, QINJ_FB in the above equation (6) is a feedback correction term of the fuel injection amount QINJ, and is calculated by a predetermined feedback control algorithm so that the air-fuel ratio AF converges to the target air-fuel ratio AF_RICH for rich spike. . That is, in this rich FB control process, the fuel injection amount QINJ is feedback-controlled so that the air-fuel ratio AF converges to the target air-fuel ratio AF_RICH for rich spike. In this case, limit processing is performed so that the air-fuel ratio AF falls within a range defined by a predetermined upper limit threshold value AF_RICHH and a lower limit threshold value AF_RICHL (for example, value 13). Further, the rich spike target air-fuel ratio AF_RICH is set to a predetermined value (for example, a value of 14).
次いで、リッチスパイク用の燃料噴射開始タイミングφINJ_RICHを、上式(6)で算出した燃料噴射量QINJおよびエンジン回転数NEに応じて、図示しないマップを検索することにより算出し、これを燃料噴射開始タイミングφINJとして設定する。以上のように、ステップ72を実行した後、本処理を終了する。
Next, the fuel injection start timing φINJ_RICH for the rich spike is calculated by searching a map (not shown) according to the fuel injection amount QINJ and the engine speed NE calculated by the above equation (6), and this is started. Set as timing φINJ. As described above, after executing
一方、ステップ67の判別結果がYESのとき、すなわちAF>AF_RICHHのままで、前述した所定値TMSETに相当する時間が経過したときには、リッチFB制御処理を実行すべきであると判定して、前述したように、ステップ71,72を実行した後、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result in
次に、本実施形態の空燃比制御装置1による空燃比の制御結果例について、図8〜13を参照しながら説明する。図8および9はいずれも、通常のリーン運転用の空燃比制御処理からリッチスパイク用の空燃比制御処理に移行した後、リーン運転用の空燃比制御処理に戻った場合の制御結果例を示している。
Next, an example of the air-fuel ratio control result by the air-fuel
まず、図8に示す制御結果例では、リッチスパイク制御の実行条件が成立し、リッチ条件フラグF_RICHが「1」に設定された時点(時刻t1)以降、前述したステップ26〜30におけるリッチスパイク用の新気量制御処理および燃料噴射制御処理が実行される。特に、燃料噴射制御処理では、前述したステップ73のリッチ準備制御処理が実行される。それにより、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに向かって減少するとともに、燃料噴射量QINJは、リーン運転用の燃料噴射量QINJ_LEANに保持される。その結果、空燃比AFが、リーン運転用の目標空燃比AF_LEANからリッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに向かって変化するように、制御される。
First, in the control result example shown in FIG. 8, after the rich spike control execution condition is satisfied and the rich condition flag F_RICH is set to “1” (time t1), the rich spike use in steps 26 to 30 described above is performed. The fresh air amount control process and the fuel injection control process are executed. In particular, in the fuel injection control process, the rich preparation control process in
そして、新気量QAIRがしきい値QAIR_REFに達した時点(時刻t2)で、燃料噴射制御処理では、前述したステップ69の過渡制御処理が実行される。それにより、燃料噴射量QINJのフィードフォワード補正項QINJ_FFが前述した式(2)により算出されることで、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに近づくのに伴って、燃料噴射量QINJが徐々に増大するように制御されるとともに、燃料噴射開始タイミングφINJも前述した式(4)により算出されることで、リーン運転用の燃料噴射開始タイミングφINJ_LEANよりも徐々に早くなるように制御される。すなわち燃料噴射開始タイミングφINJが徐々に進角側に制御される。
Then, when the fresh air amount QAIR reaches the threshold value QAIR_REF (time t2), in the fuel injection control process, the transient control process of
その後、空燃比AFが所定の上限しきい値AF_RICHHに達した時点(時刻t3)で、燃料噴射制御処理では、前述したステップ72のリッチFB制御処理が開始されることによって、空燃比AFがリッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに収束するように制御される。そして、前述した所定値TMREFに相当する時間が経過した時点(時刻t4)で、F_RICH=0となり、それ以降、前述したステップ21〜25のリーン運転用の空燃比制御処理が実行される。それにより、空燃比AFがリーン運転用の目標空燃比AF_LEANになるように制御される。
Thereafter, when the air-fuel ratio AF reaches a predetermined upper limit threshold value AF_RICHH (time t3), in the fuel injection control process, the rich FB control process in
一方、図9に示す制御結果例では、F_RICH=1が成立した時点(時刻t11)以降、リッチスパイク用の新気量制御処理と燃料噴射制御処理におけるリッチ準備制御処理が実行され、QAIR≦QAIR_REFが成立した時点(時刻t12)以降、燃料噴射制御処理における過渡制御処理が実行されるものの、空燃比AFが所定の上限しきい値AF_RICHHに達する前に、TM_RICHFB=0が成立した時点(時刻t13)で、燃料噴射制御処理におけるリッチFB制御処理が開始され、空燃比AFがリッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに収束するように制御される。そして、所定値TMREFに相当する時間が経過した時点(時刻t14)以降、空燃比AFがリーン運転用の目標空燃比AF_LEANになるように制御される。 On the other hand, in the control result example shown in FIG. 9, after F_RICH = 1 is established (time t11), the fresh air amount control process for rich spike and the rich preparation control process in the fuel injection control process are executed, and QAIR ≦ QAIR_REF Although the transient control process in the fuel injection control process is executed after the time (time t12) is established, TM_RICHFB = 0 is established (time t13) before the air-fuel ratio AF reaches the predetermined upper limit threshold AF_RICHH. ), The rich FB control process in the fuel injection control process is started, and the air-fuel ratio AF is controlled to converge to the target air-fuel ratio AF_RICH for rich spike. Then, after the time corresponding to the predetermined value TMREF has elapsed (time t14), the air-fuel ratio AF is controlled to become the target air-fuel ratio AF_LEAN for lean operation.
以上のように、本実施形態の空燃比制御装置1では、空燃比AFが所定の上限しきい値AF_RICHHに達するのに時間がかかるような場合でも、フィードバック実行タイマの計時が終了した時点で、燃料噴射制御処理におけるリッチFB制御処理が開始されるので、空燃比AFをリッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHにより確実に制御することができる。
As described above, in the air-fuel
また、図10は、本実施形態の燃料噴射制御処理の過渡制御処理によるトルク変動抑制状態を明確に示すために、過渡制御処理において、燃料噴射量QINJのフィードフォワード補正項QINJ_FFを前述した式(2)で算出した場合の制御結果例を示しており、図11は、比較のために、過渡制御処理を実行することなく、燃料噴射量QINJのフィードフォワード補正項QINJ_FFを基本値QINJ_FFMAPとして算出した場合の制御結果例を示している。なお、両図において、TRQは、エンジン3の発生トルクを表しており、QINJ1は、QINJ_MAP+QINJ_MAPFFに相当する燃料噴射量の値である。
FIG. 10 also shows the feedforward correction term QINJ_FF of the fuel injection amount QINJ in the transient control process in order to clearly show the torque fluctuation suppression state by the transient control process of the fuel injection control process of the present embodiment. FIG. 11 shows an example of the control result when calculated in 2). For comparison, FIG. 11 calculates the feedforward correction term QINJ_FF of the fuel injection amount QINJ as the basic value QINJ_FFMAP without executing the transient control process. An example of the control result is shown. In both figures, TRQ represents the torque generated by the
まず、図11の制御結果では、QAIR≦QAIR_REFが成立した時点(時刻t32)で、燃料噴射量QINJがリーン運転用の燃料噴射量QINJ_LEANから値QINJ1にステップ状に増大されるため、比較的、大きなトルク変動が発生していることが判る。これに対して、図10の本実施形態の制御結果では、QAIR≦QAIR_REFが成立した時点(時刻t22)以降、前述したように、過渡制御処理において、前述した式(2)により、フィードフォワード補正項QINJ_FFが、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに近づくのに伴って、基本値QINJ_FFMAPまで徐々に増大するように算出されるので、燃料噴射量QINJが図11の制御結果例よりも緩やかに値QINJ1まで増大され、それにより、トルク変動が明らかに小さくなっていることが判る。すなわち、過渡制御処理によって、リーン運転用の制御からリッチスパイク制御に移行する際のトルク変動を抑制できることが判る。 First, in the control result of FIG. 11, when QAIR ≦ QAIR_REF is satisfied (time t32), the fuel injection amount QINJ is increased from the fuel injection amount QINJ_LEAN for lean operation to the value QINJ1 in a stepped manner. It can be seen that a large torque fluctuation occurs. On the other hand, in the control result of the present embodiment in FIG. 10, after the time point (time t22) when QAIR ≦ QAIR_REF is satisfied, as described above, in the transient control process, the feedforward correction is performed by the above-described equation (2). The term QINJ_FF is calculated so as to gradually increase to the basic value QINJ_FFMAP as the fresh air amount QAIR approaches the rich spike target fresh air amount QAIR_RICH, so that the fuel injection amount QINJ is the control result of FIG. It can be seen that the value is increased to the value QINJ1 more slowly than in the example, whereby the torque fluctuation is clearly reduced. That is, it can be seen that the torque fluctuation at the time of shifting from lean control to rich spike control can be suppressed by the transient control process.
さらに、図12は、リッチスパイク制御中において、本実施形態のリッチFB制御処理を実行した際の空燃比AFの制御結果例を示しており、図13は、比較のために、リッチFB制御処理において、フィードフォワード補正項QINJ_FFを、式(5)に代えて、QINJ_FF=QINJ_FFMAPにより算出した場合、すなわち式(5)のQAIR/QAIR_RICH=1とした場合の制御結果例を示している。なお、両図におけるAF1は、リーン側の空燃比の所定値(例えば値20)を示しており、両図における空燃比AFを示す曲線では、AF>AF1の領域の部分が省略されている。さらに、両図におけるVPは、車速を表している。 Further, FIG. 12 shows an example of the control result of the air-fuel ratio AF when the rich FB control process of the present embodiment is executed during the rich spike control, and FIG. 13 shows the rich FB control process for comparison. 5 shows an example of the control result when the feedforward correction term QINJ_FF is calculated by QINJ_FF = QINJ_FFMAP instead of Equation (5), that is, when QAIR / QAIR_RICH = 1 in Equation (5). Note that AF1 in both figures indicates a predetermined value (for example, value 20) of the lean side air-fuel ratio, and in the curve showing the air-fuel ratio AF in both figures, the region of AF> AF1 is omitted. Furthermore, VP in both figures represents the vehicle speed.
まず、図13の制御結果では、急加速中などにおいて、空燃比AFがリッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに対して大きくアンダーシュートし、なかなか収束しないことが判る。これに対して、図12の本実施形態のリッチFB制御処理による制御結果では、急加速中などでも、空燃比AFが、リッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに対してほとんどアンダーシュートすることなく、これに迅速に収束するように制御されていることが判る。 First, it can be seen from the control result of FIG. 13 that the air-fuel ratio AF significantly undershoots the rich spike target air-fuel ratio AF_RICH during rapid acceleration or the like, and does not readily converge. On the other hand, in the control result by the rich FB control process of the present embodiment in FIG. 12, the air-fuel ratio AF hardly undershoots the target air-fuel ratio AF_RICH for rich spike even during sudden acceleration. It turns out that it is controlled so that it may converge quickly.
すなわち、本実施形態のように、新気量とリッチスパイク用の目標新気量との比(QAIR/QAIR_RICH)を乗算項として用いて、フィードフォワード補正項QINJ_FFを算出することにより、これをリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの乖離度合を反映させた値として算出できる。その結果、燃料噴射量QINJを、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの乖離度合を迅速に反映させながら算出できることで、リッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに対する空燃比AFの収束性を向上させることができる。 That is, as in this embodiment, the feedforward correction term QINJ_FF is calculated by calculating the feedforward correction term QINJ_FF using the ratio (QAIR / QAIR_RICH) between the fresh air amount and the target fresh air amount for rich spike as a multiplication term. It can be calculated as a value reflecting the degree of divergence of the fresh air amount QAIR with respect to the target fresh air amount QAIR_RICH for spikes. As a result, the fuel injection amount QINJ can be calculated while quickly reflecting the degree of divergence of the new air amount QAIR with respect to the target air amount QAIR_RICH for the rich spike, so that the convergence of the air / fuel ratio AF with respect to the target air / fuel ratio AF_RICH for the rich spike is achieved. Can be improved.
以上のように、本実施形態の空燃比制御装置1によれば、リッチスパイク制御の実行条件が成立したときに、リッチスパイク用の新気量制御処理が実行されることにより、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHまで減少するように制御されるとともに、リッチスパイク用の燃料噴射制御処理におけるリッチ準備制御処理が実行されることにより、燃料噴射量QINJが一定に保持される。その結果、空燃比AFが、リーン運転用の目標空燃比AF_LEANからリッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに向かって変化するように、制御される。
As described above, according to the air-fuel
そして、QAIR≦QAIR_REFが成立し、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICH付近まで減少したタイミングで、燃料噴射制御処理における過渡制御処理が実行されることで、新気量QAIRがリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに近づくのに伴って、燃料噴射量QINJが徐々に増大するように制御されるとともに、燃料噴射開始タイミングφINJが徐々に進角側に制御される。その結果、新気量が実際に低下するまでの間、燃料噴射量が一時的に増大してしまう従来の場合と異なり、トルク変動の発生を確実に抑制できるとともに、燃料の無駄な消費が回避されることで、燃費を向上させることができる。 Then, when QAIR ≦ QAIR_REF is satisfied and the fresh air amount QAIR is reduced to the vicinity of the target air amount QAIR_RICH for the rich spike, the transient control processing in the fuel injection control processing is executed, so that the new air amount QAIR is The fuel injection amount QINJ is controlled to gradually increase as the target fresh air amount QAIR_RICH for the rich spike is approached, and the fuel injection start timing φINJ is gradually controlled to the advance side. As a result, unlike the conventional case where the fuel injection amount temporarily increases until the fresh air amount actually decreases, it is possible to reliably suppress the occurrence of torque fluctuations and avoid unnecessary fuel consumption. By doing so, fuel consumption can be improved.
さらに、過渡制御処理の実行中、AF≦AF_RICHHが成立したタイミングで、燃料噴射制御処理におけるリッチFB制御処理が開始される。すなわち、空燃比AFがリッチスパイク用の目標空燃比AF_RICH付近に近づいたタイミングで、空燃比AFがリッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに収束するように制御されるので、リッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに対する空燃比AFの収束性を高めることができ、制御精度を向上させることができる。 Furthermore, during the execution of the transient control process, the rich FB control process in the fuel injection control process is started at the timing when AF ≦ AF_RICHH is satisfied. That is, since the air-fuel ratio AF is controlled to converge to the rich spike target air-fuel ratio AF_RICH at the timing when the air-fuel ratio AF approaches the vicinity of the target air-fuel ratio AF_RICH for rich spike, the target air-fuel ratio for rich spike is controlled. The convergence of the air-fuel ratio AF with respect to AF_RICH can be improved, and the control accuracy can be improved.
これに加えて、前述したように、リッチFB制御処理では、フィードフォワード補正項QINJ_FFが、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの乖離度合を反映させた値として算出されるので、燃料噴射量QINJを、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに対する新気量QAIRの乖離度合を迅速に反映させながら、算出できる。その結果、リッチスパイク用の目標空燃比AF_RICHに対する空燃比AFの収束性をさらに向上させることができる。 In addition, as described above, in the rich FB control process, the feedforward correction term QINJ_FF is calculated as a value reflecting the deviation degree of the fresh air amount QAIR with respect to the target fresh air amount QAIR_RICH for rich spike. The fuel injection amount QINJ can be calculated while quickly reflecting the degree of divergence of the new air amount QAIR with respect to the target air amount QAIR_RICH for the rich spike. As a result, the convergence of the air-fuel ratio AF with respect to the target air-fuel ratio AF_RICH for rich spike can be further improved.
なお、実施形態は、所定のしきい値QAIR_REFを、リッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHよりも若干、大きい値として算出した例であるが、所定のしきい値QAIR_REFをリッチスパイク用の目標新気量QAIR_RICHに等しい値として算出してもよい。このようにすれば、実施形態の制御手法と同様の作用効果を得ることができるものの、両者を比較した場合、実施形態の制御手法の方が空燃比AFをリッチ側の値により迅速に制御することができる。 The embodiment is an example in which the predetermined threshold value QAIR_REF is calculated as a value slightly larger than the rich spike target fresh air amount QAIR_RICH. However, the predetermined threshold value QAIR_REF is set to a target value for rich spike. It may be calculated as a value equal to the volume QAIR_RICH. In this way, the same operational effects as the control method of the embodiment can be obtained, but when both are compared, the control method of the embodiment controls the air-fuel ratio AF more quickly by the rich side value. be able to.
さらに、前述した過渡制御処理において、燃料噴射量QINJのフィードフォワード補正項QINJ_FFを、実施形態の式(2)に代えて下式(7)により算出してもよい。このようにした場合でも、実施形態の過渡制御処理と同様の作用効果を得ることができる。
また、前述したリッチFB制御処理において、燃料噴射量QINJのフィードフォワード補正項QINJ_FFを、実施形態の式(5)に代えて下式(8)により算出してもよい。このようにした場合でも、実施形態のリッチFB制御処理と同様の作用効果を得ることができる。
なお、実施形態は、空燃比制御装置1をディーゼルエンジンタイプの内燃機関3に適用した例であるが、本願発明の空燃比制御装置はこれに限らず、各種の内燃機関に適用可能である。例えば、空燃比制御装置をガソリンエンジンに適用してもよい。
The embodiment is an example in which the air-fuel
また、実施形態は、新気量検出手段としてエアフローセンサ21およびECU2を用いた例であるが、本願発明の新気量検出手段はこれに限らず、新気量を検出できるものであればよい。例えば、新気量検出手段として、新気量を表す他の運転状態パラメータを検出するセンサおよびECU2を用い、ECU2により、このセンサの検出信号に基づいて新気量を算出してもよい。
The embodiment is an example in which the
さらに、実施形態は、空燃比検出手段としてLAFセンサ22およびECU2を用いた例であるが、本願発明の空燃比検出手段はこれに限らず、混合気の空燃比を検出できるものであればよい。例えば、空燃比検出手段として、空燃比を表す他の運転状態パラメータを検出するセンサおよびECU2を用い、ECU2により、このセンサの検出信号に基づいて空燃比を算出してもよい。
Further, the embodiment is an example in which the
1 空燃比制御装置
2 ECU(新気量検出手段、新気量制御手段、燃料量制御手段、空燃比検出手段、 空燃比制御手段)
3 内燃機関
3a 気筒
21 エアフローセンサ(新気量検出手段)
22 LAFセンサ(空燃比検出手段)
QAIR 新気量
QAIR_RICH リッチスパイク用の目標新気量(所定の目標値)
QAIR_REF 所定のしきい値
QINJ 燃料噴射量(燃料量)
AF 混合気の空燃比
AF_RICHH 所定の上限しきい値(所定の空燃比)
AF_RICH リッチスパイク用の目標空燃比(所定のリッチ側目標空燃比)
DESCRIPTION OF
3
22 LAF sensor (air-fuel ratio detection means)
QAIR Fresh air volume QAIR_RICH Target fresh air volume for rich spikes (predetermined target value)
QAIR_REF Predetermined threshold
QINJ Fuel injection amount (fuel amount)
AF Air-fuel ratio of air-fuel mixture AF_RICHH Predetermined upper threshold (predetermined air-fuel ratio)
AF_RICH Target air-fuel ratio for rich spike (predetermined rich-side target air-fuel ratio)
Claims (2)
前記新気量を検出する新気量検出手段と、
前記混合気の空燃比を理論空燃比よりもリーン側からリッチ側に切り換えるべき空燃比切換条件が成立したときに、前記新気量を所定の目標値まで減少するように制御する新気量制御手段と、
当該新気量制御手段による前記新気量の所定の目標値への減少制御中、前記検出された新気量が前記所定の目標値または当該所定の目標値よりも大きい所定のしきい値に達したときに、前記燃料量を増大側に制御する燃料量制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 Air-fuel ratio control of an internal combustion engine that controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder by switching the lean-air side and the rich-side from the stoichiometric air-fuel ratio by controlling the amount of fresh air and fuel supplied to the cylinder, respectively. A device,
A new air amount detecting means for detecting the new air amount;
A new air amount control that controls the fresh air amount to decrease to a predetermined target value when an air-fuel ratio switching condition for switching the air-fuel ratio of the air-fuel mixture from the lean side to the rich side from the stoichiometric air-fuel ratio is satisfied. Means,
During the reduction control of the fresh air amount to the predetermined target value by the fresh air amount control means, the detected fresh air amount becomes the predetermined target value or a predetermined threshold value larger than the predetermined target value. Fuel amount control means for controlling the fuel amount to the increase side when the fuel amount is reached;
An air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記燃料量制御手段による前記燃料量の増大側への制御中に検出された混合気の空燃比が所定の空燃比以下になった以降、当該混合気の空燃比を所定のリッチ側目標空燃比になるようにフィードバック制御する空燃比制御手段と、
をさらに備え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。
Air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture;
After the air-fuel ratio of the air-fuel mixture detected during the control of the fuel amount to the increase side by the fuel amount control means becomes equal to or lower than the predetermined air-fuel ratio, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is changed to the predetermined rich-side target air-fuel ratio. Air-fuel ratio control means for performing feedback control so that
The air-fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising:
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2005
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