JPS63205443A - Air-fuel ratio controller for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio controller for internal combustion engine

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JPS63205443A
JPS63205443A JP3689787A JP3689787A JPS63205443A JP S63205443 A JPS63205443 A JP S63205443A JP 3689787 A JP3689787 A JP 3689787A JP 3689787 A JP3689787 A JP 3689787A JP S63205443 A JPS63205443 A JP S63205443A
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Shinpei Nakaniwa
伸平 中庭
Naomi Tomizawa
冨澤 尚己
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress variation of air-fuel ratio effectively by setting correction factors being required when basic fuel supply quantity is feedback corrected corresponding to a relation between a detected value and a target value of air-fuel ratio, in due consideration of variation rate of air-fuel ratio. CONSTITUTION:Means B sets a basic fuel supply quantity for a target air-fuel ratio based on an operating condition of engine detected through means A. Air-fuel ratio detected through means C is compared with a target air-fuel ratio through means D, so as to set factors necessary for feedback correction of the basic fuel supply quantity. Furthermore, means F sets modified value of the correction factors based on a variation rate of air-fuel ratio detected through means E. Furthermore, means G sets a fuel supply quantity based on the basic fuel injection, correction factors and modification values being set respectively through means B, D, F. Then, means H supplies such quantity of fuel as set by means G to the engine.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関における空燃比の制御装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an air-fuel ratio control device in an internal combustion engine.

〈従来の技術〉 電子制御燃料噴射装置を備えた内燃機関にあっては燃料
噴射弁は、機関の回転に同期して与えられる駆動パルス
信号によって開弁じ、その量弁期間中、所定圧力の燃料
を噴射することになっている。従って燃料噴射量は駆動
パルス信号のパルス幅により制御され、このパルス幅を
Tiとして燃料噴射量に相当する制御信号とすれば、目
標空燃比である理論空燃比を得るために、Tiは次式に
よって定められる。
<Prior Art> In an internal combustion engine equipped with an electronically controlled fuel injection device, a fuel injection valve is opened by a drive pulse signal given in synchronization with the rotation of the engine, and during the valve opening period, fuel is injected at a predetermined pressure. is to be injected. Therefore, the fuel injection amount is controlled by the pulse width of the drive pulse signal, and if this pulse width is set as Ti and the control signal corresponds to the fuel injection amount, then in order to obtain the stoichiometric air-fuel ratio, which is the target air-fuel ratio, Ti is determined by the following formula. determined by.

Ti−Tp・C0EF・α+Ts 但し、Tpは基本噴射量に相当する基本パルス幅で便宜
上基本噴射量と呼ぶ。Tp=に−Q/NでKは定数、Q
は機関吸入空気流量、Nは機関回転数である。C0EF
は水温補正等の各種補正係数である。αは後述する空燃
比のフィードバック制御(λコントロール)のためのフ
ィードバック補正係数である。Tsは電圧補正骨で、バ
ッテリ電圧の変動による燃料噴射弁の噴射流量変化を補
正するためのものである。
Ti-Tp・C0EF・α+Ts However, Tp is a basic pulse width corresponding to the basic injection amount and is called the basic injection amount for convenience. Tp=to-Q/N, K is a constant, Q
is the engine intake air flow rate, and N is the engine speed. C0EF
are various correction coefficients such as water temperature correction. α is a feedback correction coefficient for air-fuel ratio feedback control (λ control) to be described later. Ts is a voltage correction element, which is used to correct changes in the injection flow rate of the fuel injector due to fluctuations in battery voltage.

λコントロールについては、排気系にo2センサを設け
て実際の空燃比を検出し、空燃比が理論空燃比より濃い
か薄いかをスライスレベルと比較することによりIJ?
卸するわけであり、このため、前記のフィードバック補
正係数αというものを定めて、このαを変化させること
により理論空燃比に保っている。
Regarding λ control, an O2 sensor is installed in the exhaust system to detect the actual air-fuel ratio, and the IJ?
Therefore, the feedback correction coefficient α mentioned above is determined, and by changing this α, the stoichiometric air-fuel ratio is maintained.

ここで、フィードバック補正係数αの値は比例積分(P
I)制御により変化させ、安定した制御としている。
Here, the value of the feedback correction coefficient α is the proportional integral (P
I) It is changed by control and stable control is achieved.

即ち、0□センサの出力電圧とを比較し、スライスレベ
ルよりも高い場合、低い場合に、空燃比を急に濃くした
り、薄くしたりすることなく、空燃比が濃い(薄い)場
合には始めにP分だけ下げて(上げて)、それから1分
ずつ徐々に下げて(上げて)いき、空燃比を薄<(濃く
)するように制御する(第7図参照)。
In other words, by comparing the output voltage of the 0□ sensor, if the air-fuel ratio is higher or lower than the slice level, the air-fuel ratio is not suddenly enriched or lean, and if the air-fuel ratio is rich (lean). At first, it is lowered (raised) by P, and then it is gradually lowered (raised) one minute at a time to control the air-fuel ratio so that it becomes lean < (rich) (see Fig. 7).

但し、λコントロールを行わない条件下ではαをクラン
プし、各種補正係数C0FFの設定により、所望の空燃
比を得る。
However, under conditions where λ control is not performed, α is clamped and a desired air-fuel ratio is obtained by setting various correction coefficients COFF.

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記のように空燃比フィードバック制御
時にフィードバック補正係数をいわゆるPI制御によっ
て行う方式では、空燃比を理論空燃比との大小関係のみ
を考慮した制御であったため、オーバーシュート、アン
ダーシュート量が大きくなり、結果的に空燃比の変動中
が大き過ぎてサージトルクを大きく発生して乗り心地を
悪くしたり排気浄化触媒の浄化効率が悪<Co、HC。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in the method described above in which the feedback correction coefficient is determined by so-called PI control during air-fuel ratio feedback control, the control only takes into account the magnitude relationship between the air-fuel ratio and the stoichiometric air-fuel ratio. As a result, the amount of overshoot and undershoot becomes large, and as a result, the fluctuations in the air-fuel ratio are too large, generating a large surge torque that worsens the ride comfort and the purification efficiency of the exhaust purification catalyst is poor <Co, HC.

NOX等の排出量を充分抑制することができない等の問
題があった。
There were problems such as the inability to sufficiently suppress emissions of NOx and the like.

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
ので、空燃比の変化速度をも考慮してフィードバック補
正係数を設定する構成とすることにより、空燃比の変動
をより効果的に抑制し、もってサージトルクを低減して
機関回転を安定化することができると共に排気浄化性能
を高めるようにした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 by focusing on such conventional problems, and by setting the feedback correction coefficient in consideration of the speed of change in the air-fuel ratio, it is possible to more effectively control fluctuations in the air-fuel ratio. An object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine that can stabilize engine rotation by reducing surge torque and improve exhaust purification performance.

〈問題点を解決するための手段〉 このため本発明は第1図に示すように機関運転状態を検
出する機関運転状態検出手段と、検出された機関運転状
態に基づいて燃料の基本供給量を設定する基本燃料供給
量設定手段と、機関に吸入される混合気の空燃比を検出
する空燃比検出手段と、 検出された空燃比と目標空燃比とを比較し、両者の大小
関係に応じて前記基本燃料供給量をフィードバック補正
するためのフィードバック補正係数を設定するフィード
バック補正係数設定手段と、空燃比検出手段による検出
値の変化速度を算出する空燃比検出値変化速度算出手段
と、空燃比検出値の変化速度に基づいて前記フィードバ
ック補正係数設定手段によって設定されたフィードバッ
ク係数を修正するためのフィードバック補正係数の修正
値を設定するフィードバック補正係数修正値設定手段と
、 前記基本燃料供給量設定手段で設定した基本燃料供給量
、前記フィードバック補正係数設定手段で設定したフィ
ードバック補正係数、前記フィードバック補正係数修正
値設定手段で設定された修正値とに基づいて燃料供給量
を設定する燃料供給量設定手段と、。
<Means for Solving the Problems> For this reason, the present invention, as shown in FIG. The basic fuel supply amount setting means to be set, the air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture taken into the engine, and the detected air-fuel ratio and the target air-fuel ratio are compared, and depending on the magnitude relationship between the two, feedback correction coefficient setting means for setting a feedback correction coefficient for feedback correction of the basic fuel supply amount; air-fuel ratio detected value change rate calculation means for calculating the change rate of the detected value by the air-fuel ratio detection means; and air-fuel ratio detection means. Feedback correction coefficient correction value setting means for setting a correction value of the feedback correction coefficient for correcting the feedback coefficient set by the feedback correction coefficient setting means based on the rate of change of the value; and the basic fuel supply amount setting means. Fuel supply amount setting means for setting the fuel supply amount based on the set basic fuel supply amount, the feedback correction coefficient set by the feedback correction coefficient setting means, and the correction value set by the feedback correction coefficient correction value setting means; ,.

前記燃料供給量設定手段により設定した燃料供給量に相
当する燃料供給信号に応じて燃料を機関に供給する燃料
供給手段とを備えた構成とする。
and fuel supply means for supplying fuel to the engine in response to a fuel supply signal corresponding to the fuel supply amount set by the fuel supply amount setting means.

〈作用〉 機関運転状態検出手段によって検出された機関運転状態
に基づいて基本燃料供給量設定手段により目標空燃比に
対応する基本燃料供給量が設定される。
<Operation> Based on the engine operating state detected by the engine operating state detecting means, the basic fuel supply amount setting means sets the basic fuel supply amount corresponding to the target air-fuel ratio.

一方、空燃比検出手段によって検出された空燃比がフィ
ードバック補正係数設定手段により目標空燃比と比較さ
れ、両者の大小関係に応じて基本燃料供給量をフィード
バック補正するためのフィードバック補正係数が設定さ
れる。
On the other hand, the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection means is compared with the target air-fuel ratio by the feedback correction coefficient setting means, and a feedback correction coefficient for feedback-correcting the basic fuel supply amount is set according to the magnitude relationship between the two. .

フィードバック補正係数修正値設定手段は、空燃比変化
速度検出手段によって検出された空燃比検出値の変化速
度に基づいてフィードバック補正係数の修正値を設定す
る。
The feedback correction coefficient correction value setting means sets a correction value of the feedback correction coefficient based on the rate of change of the air-fuel ratio detection value detected by the air-fuel ratio change rate detection means.

燃料供給量設定手段は、前記各設定手段によって設定さ
れた基本燃料供給量、フィードバック補正係数及びフィ
ードバック補正係数修正値に基づいて燃料供給量を設定
する。
The fuel supply amount setting means sets the fuel supply amount based on the basic fuel supply amount, feedback correction coefficient, and feedback correction coefficient correction value set by each of the setting means.

このようにして設定された燃料供給量に相当する燃料供
給信号により燃料供給手段が燃料を機関に供給する。
The fuel supply means supplies fuel to the engine in response to a fuel supply signal corresponding to the fuel supply amount set in this way.

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。<Example> Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図に本発明にかかる内燃機関の空燃比制御装置(電
子制御燃料噴射装置)の構成を示しである。
FIG. 2 shows the configuration of an air-fuel ratio control device (electronically controlled fuel injection device) for an internal combustion engine according to the present invention.

図において、内燃機関1には、エアクリーナ2゜吸気ダ
クト3.スロットルチャンバ4及び吸気マニホールド5
を介して空気が吸入される。
In the figure, an internal combustion engine 1 includes an air cleaner 2°, an intake duct 3. Throttle chamber 4 and intake manifold 5
Air is inhaled through.

吸気ダクト3には、吸入空気流量Qを検出する熱線流量
計6が設けられていて、吸入空気流量Qに対応する電圧
信号Usを出力する。スロットルチャンバ4には、図示
しないアクセルペダルと連動する絞り弁7が設けられて
いて、吸入空気流量Qを制御する。吸気マニホールド5
には、各気筒毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴
射弁8が設けられていて、後述するマイクロコンピュー
タを内蔵したコントロールユニット10から(D噴M 
    tパルス信号によって開弁駆動し、図示しない
燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータにより
所定圧力に制御された燃料を吸気マニホールド5内に噴
射供給する。更に、機関の冷却ジャケット14内の冷却
水温度Twを検出する水温センサー1が設けられると共
に、排気通路12内の排気中酸素濃度を検出することに
よって吸入混合気中の空燃比を検出する空燃比検出手段
としての酸素センサ13が設けられる。
The intake duct 3 is provided with a hot wire flow meter 6 that detects the intake air flow rate Q, and outputs a voltage signal Us corresponding to the intake air flow rate Q. The throttle chamber 4 is provided with a throttle valve 7 that operates in conjunction with an accelerator pedal (not shown) to control the intake air flow rate Q. Intake manifold 5
An electromagnetic fuel injection valve 8 as a fuel supply means is provided for each cylinder, and a control unit 10 (D injection M
The valve is driven to open by the t pulse signal, and fuel is injected and supplied into the intake manifold 5 by being pressure-fed from a fuel pump (not shown) and controlled to a predetermined pressure by a pressure regulator. Further, a water temperature sensor 1 is provided to detect the cooling water temperature Tw in the cooling jacket 14 of the engine, and an air-fuel ratio sensor 1 is provided to detect the air-fuel ratio in the intake air-fuel mixture by detecting the oxygen concentration in the exhaust gas in the exhaust passage 12. An oxygen sensor 13 is provided as a detection means.

コントロールユニット10はクランク角センサ9からの
機関回転に同期して出力されるクランク単位角度信号を
一定時間カウントして又はクランク基準角度信号の周期
を計測して機関回転数Nを検出する。
The control unit 10 detects the engine rotation speed N by counting the crank unit angle signal output from the crank angle sensor 9 in synchronization with the engine rotation for a certain period of time or by measuring the cycle of the crank reference angle signal.

熱線流量計6.クランク角センサ9及び水lセンサ11
は機関運転状態検出手段を構成する。
Hot wire flow meter6. Crank angle sensor 9 and water l sensor 11
constitutes an engine operating state detection means.

コントロールユニット10は、上記のようにして検出さ
れた各種検出信号に基づいて燃料噴射量Tiを演算する
と共に、設定した燃料噴射量Tiに基づいて燃料噴射弁
8を駆動制御する。
The control unit 10 calculates the fuel injection amount Ti based on the various detection signals detected as described above, and drives and controls the fuel injection valve 8 based on the set fuel injection amount Ti.

上記コントロールユニット10による空燃比制御を第3
図及び第4図に示したフローチャートに従って説明する
The air-fuel ratio control by the control unit 10 is performed in a third manner.
This will be explained according to the flowchart shown in the figure and FIG.

第3図は燃料噴射量の演算に使用されるフィードバック
補正係数LAMBDAと、LAMBDΔの修正値とを設
定するルーチンを示し、このルーチンは機関の1回転毎
に実行される。
FIG. 3 shows a routine for setting a feedback correction coefficient LAMBDA and a correction value for LAMBDΔ used in calculating the fuel injection amount, and this routine is executed every revolution of the engine.

ステップ(図ではSと記す。以下同様)1では酸素セン
サ14からの出力電圧Sを読み込む。
In step (denoted as S in the figure; the same applies hereinafter) 1, the output voltage S from the oxygen sensor 14 is read.

ステップ2では、前記出力電圧Sを理論空燃比相当の基
準電圧と比較し、前者から後者を差し引いた偏差電圧Δ
Sに応じて積分誤差Eを設定する。
In step 2, the output voltage S is compared with a reference voltage corresponding to the stoichiometric air-fuel ratio, and a deviation voltage Δ is obtained by subtracting the latter from the former.
An integral error E is set according to S.

具体的には、第5図に示すように偏差電圧ΔS1が正の
最大となる所でEは正の最大値PB(例えば1)、ΔS
、が正の中位の値に相当する所でEは正の中間値PM、
ΔS、が正の小さい値に相当する所でEは正の最小値P
S、ΔS1が0近傍の値に相当する所でEはO2ΔS、
が負の小さい値に相当する所でEは負の最小値NS、 
 ΔS、が負の中位の値に相当する所でEは負の中間値
NM。
Specifically, as shown in FIG. 5, where the deviation voltage ΔS1 reaches its maximum positive value, E becomes the maximum positive value PB (for example, 1), ΔS
, corresponds to a positive median value, E is a positive median value PM,
Where ΔS corresponds to a small positive value, E is the minimum positive value P
Where S, ΔS1 corresponds to a value near 0, E is O2ΔS,
where E corresponds to a small negative value, E is the minimum negative value NS,
Where ΔS corresponds to a negative medium value, E is a negative medium value NM.

ΔS1が負の最大となるところで負の最大値NB(例え
ば−1)に設定される。
When ΔS1 reaches its maximum negative value, it is set to the maximum negative value NB (for example, −1).

ステップ3では積分誤差Eを0と比較し、E〉0である
とき、つまり空燃比がリッチであるときにはステップ4
へ進み、リーンからリッチへ反転した初回であるか否か
を判定する。
In step 3, the integral error E is compared with 0, and when E>0, that is, the air-fuel ratio is rich, step 4
, and determines whether this is the first time the lean to rich state has been reversed.

そして初回と判定されたときは、ステップ5へ進み、フ
ィードパ・ンク補正係数LAMBDAを前回値から所定
の比例骨Ptを減算し、2回目以降はステップ6へ進ん
で所定の積分分IL  (PI、 >>It )ずつ減
算していく。
When it is determined that it is the first time, the process proceeds to step 5, where the feed puncture correction coefficient LAMBDA is subtracted by a predetermined proportional bone Pt from the previous value, and from the second time onward, the process proceeds to step 6, where a predetermined integral IL (PI, >>It).

また、ステップ3でE<Oと判定されたとき、つまり空
燃比がリーンであるときは、ステップ7へ進んでリッチ
からリーンへ反転した初回であるか否かを判定し、初回
のときはステップ8へ進んでLAMBDAを前回値に所
定の比例骨P、lを加算し、2回目以降はス゛テシプ9
へ進んで所定の積分分IR(PR〉〉IR)ずつ加算し
ていく。
In addition, when it is determined in step 3 that E<O, that is, when the air-fuel ratio is lean, the process proceeds to step 7, where it is determined whether or not this is the first time that the change from rich to lean has occurred. Proceed to step 8 and add the predetermined proportional bone P and l to the previous value of LAMBDA, and from the second time onward, proceed to step 9.
Then, a predetermined integral IR (PR>>IR) is added.

ステップ3でE=Oと判定されたときは、LAMBDA
の増減は行わず、前回値に保持される。
When it is determined that E=O in step 3, LAMBDA
is not increased or decreased and is held at the previous value.

以上のフィードバック補正係数L A M B D A
を設定す1す るステップ1〜9までの機能がフィードバック補正係数
設定手段を構成する。
The above feedback correction coefficient L A M B D A
The functions of steps 1 to 9 for setting 1 constitute a feedback correction coefficient setting means.

次いでステップ10〜12により前記フィードバック補
正係数LAMBDAを修正する修正値PIDが設定され
る。
Next, in steps 10 to 12, a correction value PID for correcting the feedback correction coefficient LAMBDA is set.

まずステップ10では、今回の酸素センサ14の出力電
圧から前回の出力電圧を差し引いて求められる偏差電圧
ΔS2に応じて比例誤差へEを設定する。
First, in step 10, a proportional error E is set in accordance with the deviation voltage ΔS2 obtained by subtracting the previous output voltage from the current output voltage of the oxygen sensor 14.

この場合も積分誤差Eを設定した場合と同様にして第6
図に示すように偏差電圧ΔS2の正の最大値〜負の最大
値の範囲で比例誤差Eを正の最大値PB、正の中間値P
M、正の最小値ps、o。
In this case as well, the sixth
As shown in the figure, in the range of the positive maximum value to the negative maximum value of the deviation voltage ΔS2, the proportional error E is set to the positive maximum value PB, the positive intermediate value P
M, minimum positive value ps, o.

負の最小値NS、負の中間値NM、負の最大値NBの7
段階に設定する。
7 of negative minimum value NS, negative intermediate value NM, and negative maximum value NB
Set in stages.

この場合の比例誤差ΔEは、酸素センサ14の出力電圧
(空燃比検出値)の変化速度に相当する値として設定さ
れる。
The proportional error ΔE in this case is set as a value corresponding to the rate of change of the output voltage (air-fuel ratio detection value) of the oxygen sensor 14.

したがってステップ10の機能は空燃比検出値変化速度
検出手段を構成する。
Therefore, the function of step 10 constitutes air-fuel ratio detection value change rate detection means.

次にステップ11では空燃比検出値変化速度に相当する
値Δ已に対して、フィードバック補正係数LAMBDΔ
の修正値を設定するに際し、いわゆるファジィ推論を適
用し、その場合のファジィ量Uを演算する。
Next, in step 11, the feedback correction coefficient LAMBDΔ
When setting the corrected value of , so-called fuzzy inference is applied to calculate the fuzzy quantity U in that case.

ファジィ推論(制′4B)とは、簡略に述べれば、例え
ば入力量(検出値)に対して操作量(制御量)を正又は
負にせよという命題等の確かさくファジィ量)を考慮し
、このファジィ量を重み付けして操作量を設定するよう
にしたものである。
To put it simply, fuzzy inference (control '4B) considers certain fuzzy quantities, such as the proposition that the manipulated variable (controlled variable) should be made positive or negative relative to the input quantity (detected value), This fuzzy amount is weighted to set the manipulated variable.

ファジィ量の設定の方式としては制御偏差の一階差分や
二階差分に対して夫々のファジィ量を設定し、各ファジ
ィ量から集合的に求める等の複雑なものもあるが、本実
施例では比較的簡易で済む方式として、前記比例誤差Δ
Eに対し、積分誤差Eを加味した重み付けを行うことに
より第7図に示す如くファジィ量Uを設定する。
There are some complicated methods for setting fuzzy quantities, such as setting fuzzy quantities for each first-order difference and second-order difference of the control deviation, and calculating them collectively from each fuzzy quantity. As a relatively simple method, the proportional error Δ
By weighting E in consideration of the integral error E, the fuzzy amount U is set as shown in FIG.

即ち、空燃比検出値の変化速度に相当する八Eが正の大
きな値のとき、つまり空燃比のリッチ方向への変化が大
のときばオーバーシュートにより空燃比が過剰にリッチ
化することを抑制すべく、空燃比をリーン方向に修正す
る修正制御量を大きくすべきである。但し、同じくΔE
が正の大きな値であっても、空燃比の検出値に相当する
積分誤差Eが負の大きな値、つまり、空燃比がリーンで
あるときはフィードバック補正係数はリッチ方向に大き
な値となって設定されているためリーン方向への修正制
御量をより大きくしてオーバーシュートによるリッチ化
を早めに制御するのがよいが、Eが正の大きな値である
とき、っまり空燃比がリッチであるときはフィードバッ
ク補正係数はり一ン方向に大きな値で設定されているた
め八Eに基づくリーン方向への修正制御量を大きくし過
ぎるとアンダーシュートによりリーン化が進みすぎてし
まうので余り大きくすべきではない。
That is, when 8E, which corresponds to the rate of change of the air-fuel ratio detection value, is a large positive value, that is, when the air-fuel ratio changes in the rich direction, the air-fuel ratio is suppressed from becoming excessively rich due to overshoot. In order to achieve this, the correction control amount for correcting the air-fuel ratio in the lean direction should be increased. However, similarly ΔE
Even if is a large positive value, if the integral error E corresponding to the detected value of the air-fuel ratio is a large negative value, that is, when the air-fuel ratio is lean, the feedback correction coefficient is set to a large value in the rich direction. Therefore, it is better to increase the correction control amount in the lean direction to quickly control the enrichment due to overshoot, but when E is a large positive value, that is, when the air-fuel ratio is rich. Since the feedback correction coefficient is set to a large value in the lean direction, if the correction control amount in the lean direction based on 8E is made too large, lean will proceed too much due to undershoot, so it should not be made too large. .

そこで、ファジィ量Uを正の値をリッチ方向への修正制
御(フィードバック補正係数L A M B D Aを
増大修正)、負の値をリーン方向への修正側′4B(L
AMBDAを減少修正)に対応させ、絶対値の大きさを
夫々の修正制御を行うことの確かさに対応させると、Δ
Eが正の値で大きく、かつ、Eの値が負の値で大きい程
ファジィ量Uは負の値で大きくし、ΔEが負の値で大き
く、かつ、Eの値が正の値で大きい程ファジィ量Uは正
の値で大きくする。尚ファジィ量Uの場合もE、八Eの
場合と同様圧の最大値PB(例えば1)〜負の最大値N
B(例えば−1)まで7段階に設定する。
Therefore, a positive value of the fuzzy quantity U is controlled to correct the rich direction (increasing the feedback correction coefficient L A M B D A), and a negative value is controlled to the lean direction '4B (L
If AMBDA corresponds to (decrease correction) and the magnitude of the absolute value corresponds to the certainty of performing each correction control, Δ
The larger E is a positive value, and the larger the value of E is a negative value, the larger the fuzzy quantity U is a negative value, and the larger ΔE is a negative value, and the larger the value of E is a positive value. The fuzzy quantity U is increased to a positive value. In addition, in the case of the fuzzy quantity U, the maximum value PB of pressure (for example, 1) to the negative maximum value N is the same as in the case of E and 8E.
Set in 7 steps up to B (eg -1).

ステップ12では、前記のようにして設定されたファジ
ィ量Uに応じてフィードバック補正係数LAMBDAの
修正値PIDを演算する。
In step 12, a correction value PID of the feedback correction coefficient LAMBDA is calculated according to the fuzzy amount U set as described above.

これは、第8図に示すように、ファジィ量Uが正の値で
大きい程LAMBDAの増大修正量を大きくするように
、LAMBDAの乗じられる修正値PIDを大きくシ(
例えば最大値−1,05) 、U=Oのときは修正は行
なわないようにPID=1とし、ファジィ量が負の値で
大きい程修正値PIDを小さくする(例えば最小値−0
,95)。
As shown in FIG. 8, this is done by increasing the correction value PID by which LAMBDA is multiplied, so that the larger the positive value of the fuzzy quantity U is, the larger the increase correction amount of LAMBDA is.
For example, the maximum value -1, 05), when U=O, PID is set to 1 so that no correction is performed, and the larger the negative value of the fuzzy amount, the smaller the correction value PID is (for example, the minimum value -0
, 95).

以上のステップ10〜12の機能がフィードバック補正
係数修正値設定手段を構成する。
The functions of steps 10 to 12 above constitute a feedback correction coefficient correction value setting means.

次に以上のようにして求めたフィードバック補正係数L
AMBDA及びその修正値PIDを用いて燃料噴射量T
iを演算するルーチンを第4図に示したフローチャート
に従って説明する。
Next, the feedback correction coefficient L obtained as above
Fuel injection amount T using AMBDA and its modified value PID
The routine for calculating i will be explained according to the flowchart shown in FIG.

このルーチンは定周期(例えば10m5)毎に実行され
る。
This routine is executed at regular intervals (for example, every 10 m5).

ステップ21では熱線流量計6から検出された吸入空気
流量Qと、クランク角センサ9からの信号に基づいて検
出された機関回転数Nとを入力する。
In step 21, the intake air flow rate Q detected by the hot wire flow meter 6 and the engine rotation speed N detected based on the signal from the crank angle sensor 9 are input.

ステップ22では、これら、吸入空気流量Q及び機関回
転数Nとに基づいて、機関の単位回転当たりの吸入空気
量に比例した燃料の基本噴射量’rpを次式により演算
する。
In step 22, based on these intake air flow rate Q and engine rotational speed N, a basic fuel injection amount 'rp proportional to the intake air amount per unit rotation of the engine is calculated using the following equation.

’rp =K −Q/N (Kは定数)これらステップ
21.22の機能が基本燃料供給量設定手段を構成する
'rp=K-Q/N (K is a constant) The functions of these steps 21 and 22 constitute the basic fuel supply amount setting means.

ステップ23では水温センサー1によって検出された冷
却水温度Tw等に応じた各種補正係数C0EFを設定す
る。
In step 23, various correction coefficients C0EF are set in accordance with the cooling water temperature Tw detected by the water temperature sensor 1, etc.

! ステップ24ではバッテリの電圧値に基づいて電   
  □圧補正分子sを設定する。
! In step 24, the voltage is set based on the battery voltage value.
□Set the pressure correction numerator s.

ステップ25ではλコントロール条件であるか否かを判
定する。
In step 25, it is determined whether the λ control condition is met.

ここで、λコントロール条件でない例えば高回転・高負
荷領域等の場合は、ステップ26へ進んでフィードバッ
ク補正係数LAMBDA及び修正値PIDを前回値(又
は基準値)にクランプした状態で後述するステップ28
へ進む。
Here, if the λ control condition is not present, for example, in a high rotation/high load region, the process proceeds to step 26, where the feedback correction coefficient LAMBDA and correction value PID are clamped to the previous value (or reference value), and step 28, which will be described later, is performed.
Proceed to.

λコントロール条件の場合は、ステップ27へ進んで第
3図に示したルーチンで設定されたフィードバック補正
係数LAMBDA及び修正値PIDを入力する。
In the case of the λ control condition, the process proceeds to step 27, where the feedback correction coefficient LAMBDA and correction value PID set in the routine shown in FIG. 3 are input.

ステップ28では燃料噴射量Tiを次式に従って演算す
る。
In step 28, the fuel injection amount Ti is calculated according to the following equation.

T  i  =Tp  −C0EF  −LAMBDA
−P  I  D+T  sこのステップ28の機能が
燃料供給量設定手段を構成する。
T i =Tp −C0EF −LAMBDA
-PID+TsThe function of step 28 constitutes the fuel supply amount setting means.

このようにして燃料噴射量Tiが演算されると、そのT
iのパルス幅をもつ駆動パルス信号が機関回転に同期し
て所定のタイミングで燃料噴射弁8に与られ、燃料噴射
が行われる。
When the fuel injection amount Ti is calculated in this way, that T
A drive pulse signal having a pulse width of i is applied to the fuel injection valve 8 at a predetermined timing in synchronization with engine rotation, and fuel injection is performed.

そして、以上示した本発明による燃料噴射制御において
は、フィードバック補正係数LAMBDAは、空燃比検
出値の変化速度に基づいて設定される修正値PIDによ
り空燃比の変化状態を予測した修正が行われるため、フ
ィードバック制御による空燃比の変動を効果的に抑制で
きる。特に本実施例の場合第9図に示すように修正値P
IDをファジィ推論を用いてより適正な値に設定するこ
とができるため空燃比を可及的に安定させることができ
、サージトルクを低減でき乗り心地を改善できると共に
排気浄化性能を高めることができる。
In the fuel injection control according to the present invention described above, the feedback correction coefficient LAMBDA is corrected by predicting the state of change in the air-fuel ratio using the correction value PID that is set based on the rate of change of the detected air-fuel ratio value. , it is possible to effectively suppress fluctuations in air-fuel ratio due to feedback control. Particularly in the case of this embodiment, as shown in FIG.
Since the ID can be set to a more appropriate value using fuzzy reasoning, the air-fuel ratio can be stabilized as much as possible, reducing surge torque, improving ride comfort, and increasing exhaust purification performance. .

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、空燃比検出値の変
化速度に基づき、空燃比の変化状態を予測しつつフィー
ドバック制御量を修正する構成としたため、空燃比の変
動を可及的に抑制でき、もってサージトルクの低減によ
る乗り心地改善、排気浄化性能の改善を可及的に促進で
きる。
<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, the feedback control amount is corrected while predicting the change state of the air-fuel ratio based on the rate of change of the detected air-fuel ratio value, so that fluctuations in the air-fuel ratio can be corrected. This can be suppressed as much as possible, thereby promoting improvements in riding comfort and exhaust purification performance by reducing surge torque as much as possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例の構成を示す図、第3図は同上実施例のL
AMBDA及びPID演算ルーチンを示すフローチャー
ト、第4図は同上実施例の燃料噴射量演算ルーチンを示
すフローチャート、第5図は同上実施例で用いる積分誤
差E設定用のマツプ、第6図は同上実施例で用いる比例
誤差ΔE設定用のマツプ、第7図は同上実施例で用いる
ファジィ量U設定用のマツプ、第8図は同上実施例で用
いる修正値PID設定用のマツプ、第9図は同上実施例
の制御時の各種状態量を示すタイムチャートである。 ■・・・機関  6・・・熱線流量計  8・・・燃料
噴射弁  9・・・クランク角センサ  10・・・コ
ントロールユニット  11・・・水温センサ  13
・・・酸素センサ 特許出願人 日本電子機器株式会社 代理人 弁理士 笹 島  冨二雄 竹専諺網田
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the invention.
Flowchart showing the AMBDA and PID calculation routine, FIG. 4 is a flowchart showing the fuel injection amount calculation routine of the above embodiment, FIG. 5 is a map for setting the integral error E used in the above embodiment, and FIG. 6 is the same embodiment. Fig. 7 is a map for setting the fuzzy quantity U used in the above embodiment. Fig. 8 is a map for setting the correction value PID used in the above embodiment. Fig. 9 is a map for setting the correction value PID used in the above embodiment. It is a time chart which shows various state quantities at the time of control of an example. ■...Engine 6...Hot wire flow meter 8...Fuel injection valve 9...Crank angle sensor 10...Control unit 11...Water temperature sensor 13
...Oxygen sensor patent applicant Japan Electronics Co., Ltd. Agent Patent attorney Fujio Sasashima

Claims (1)

【特許請求の範囲】 機関運転状態を検出する機関運転状態検出手段と、 検出された機関運転状態に基づいて燃料の基本供給量を
設定する基本燃料供給量設定手段と、機関に吸入される
混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 検出された空燃比と目標空燃比とを比較し、両者の大小
関係に応じて前記基本燃料供給量をフィードバック補正
するためのフィードバック補正係数を設定するフィード
バック補正係数設定手段と、空燃比検出手段による検出
値の変化速度を算出する空燃比検出値変化速度算出手段
と、 空燃比検出値の変化速度に基づいて前記フィードバック
補正係数設定手段によって設定されたフィードバック補
正係数を修正するフィードバック補正係数の修正値を設
定するフィードバック補正係数修正値設定手段と、 前記基本燃料供給量設定手段で設定した基本燃料供給量
、前記フィードバック補正係数設定手段で設定したフィ
ードバック補正係数、前記フィードバック補正係数修正
値設定手段で設定された修正値とに基づいて燃料供給量
を設定する燃料供給量設定手段と、 前記燃料供給量設定手段により設定した燃料供給量に相
当する燃料供給信号に応じて燃料を機関に供給する燃料
供給手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比
制御装置。
[Scope of Claims] Engine operating state detection means for detecting the engine operating state; basic fuel supply amount setting means for setting the basic fuel supply amount based on the detected engine operating state; an air-fuel ratio detection means for detecting an air-fuel ratio of air; and a feedback correction coefficient for comparing the detected air-fuel ratio and a target air-fuel ratio and feedback-correcting the basic fuel supply amount according to the magnitude relationship between the two. feedback correction coefficient setting means for calculating the rate of change of the detected value by the air-fuel ratio detection means; feedback correction coefficient correction value setting means for setting a correction value of the feedback correction coefficient that corrects the feedback correction coefficient; and the basic fuel supply amount set by the basic fuel supply amount setting means, the feedback set by the feedback correction coefficient setting means. a fuel supply amount setting means for setting a fuel supply amount based on a correction coefficient and a correction value set by the feedback correction coefficient correction value setting means; and fuel corresponding to the fuel supply amount set by the fuel supply amount setting means. 1. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, comprising: fuel supply means for supplying fuel to the engine in accordance with a supply signal.
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