JP2002371890A - Air-fuel ratio control device for internal combustion engine - Google Patents

Air-fuel ratio control device for internal combustion engine

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JP2002371890A
JP2002371890A JP2001181225A JP2001181225A JP2002371890A JP 2002371890 A JP2002371890 A JP 2002371890A JP 2001181225 A JP2001181225 A JP 2001181225A JP 2001181225 A JP2001181225 A JP 2001181225A JP 2002371890 A JP2002371890 A JP 2002371890A
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internal combustion
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秀行 沖
Koichi Yoshiki
浩一 吉木
Takashi Isobe
高志 磯部
Tetsuya Ono
哲也 大野
Kojiro Tsutsumi
康次郎 堤
Yukio Miyashita
幸生 宮下
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine capable of simultaneously keeping the drivability by preventing the air-fuel ratio shock, and improving the exhausting air characteristic. SOLUTION: This air-fuel ratio control device is provided with an air-fuel ratio feedback control coefficient calculating means for calculating a correction coefficient of the air-fuel ratio feedback control on the basis of the output of an air-fuel ratio sensor mounted on an exhausting system of the internal combustion engine, and an air-fuel ratio feedback control means for feedback controlling the air-fuel ratio of a air-fuel mixture fed to the internal combustion engine on the basis of the correction coefficient. This device further comprises a feedback gain adjusting means for adjusting the feedback gain of the correction coefficient when the correction coefficient reaches a predetermined upper limit threshold value or a lower limit threshold value, and both of the prevention of the air-fuel ratio shock and the improvement of the exhausting characteristic can be simultaneously achieved by changing the feedback gain to a smaller value when the correction coefficient is over the upper and lower threshold values.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の空燃比制
御装置に関し、特に空燃比の急変によるショックを防止
するための適切なフィードバック制御を行う空燃比制御
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, and more particularly to an air-fuel ratio control device for performing appropriate feedback control for preventing a shock due to a sudden change in the air-fuel ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の空燃比制御においては、内燃
機関の排気系に配置される空燃比センサの出力に応じて
内燃機関に供給される混合気の空燃比を制御し、目標空
燃比に維持することによって良好な排気特性を確保して
いる。
2. Description of the Related Art In the air-fuel ratio control of an internal combustion engine, the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine is controlled in accordance with the output of an air-fuel ratio sensor disposed in the exhaust system of the internal combustion engine. Maintaining good exhaust characteristics is ensured.

【0003】しかし、空燃比センサの出力の急変に追従
させて空燃比フィードバック係数を変化させると、出力
の急変によるショック(空燃比ショック)が発生してド
ライバビリティを低減させるおそれがある。そこで、フ
ィードバック係数にリミットを設け、フィードバック係
数がリミット値を超えて変化することがないようにし
て、空燃比ショックを防止する方法が従来より知られて
いる。
However, if the air-fuel ratio feedback coefficient is changed in accordance with the sudden change in the output of the air-fuel ratio sensor, a shock due to the sudden change in the output (air-fuel ratio shock) may occur and drivability may be reduced. Therefore, a method for preventing the air-fuel ratio shock by providing a limit to the feedback coefficient and preventing the feedback coefficient from changing beyond the limit value has been conventionally known.

【0004】また、特公平7-117000号公報には、内燃エ
ンジンの運転時に燃料タンク内の気化燃料が供給される
空燃比フィードバック制御において、排気ガス濃度検出
器の異常出力時における空燃比の過補正を防止するため
に、空燃比補正係数のリミットを燃料タンク内圧が大き
いほど拡大する方法が開示されている。
Japanese Patent Publication No. 7-117000 discloses an air-fuel ratio feedback control in which the fuel vapor in the fuel tank is supplied during the operation of the internal combustion engine. In order to prevent the correction, a method of increasing the limit of the air-fuel ratio correction coefficient as the fuel tank internal pressure increases is disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術におい
ては、フィードバック係数を更新して燃料噴射量を修正
すればさらに排気ガス特性の向上が見込まれるにも関わ
らず、ドライバビリティの要求からフィードバック係数
の更新を実際のフィードバック限界よりも狭い範囲(す
なわちリミット値)で止めてしまうため、それ以上の排
気ガス特性の向上が望めなくなる。この課題に対処する
ために、例えば特公平7-117000号公報のリミット値を拡
大する方法を適用したとしても、空燃比補正係数のリミ
ットを単に拡大するだけでは排気ガス特性は改善される
が空燃比ショックを防止することはできない。
In the above-mentioned prior art, if the fuel injection amount is corrected by updating the feedback coefficient, the improvement of the exhaust gas characteristics is expected. Is stopped in a range narrower than the actual feedback limit (that is, the limit value), so that further improvement in exhaust gas characteristics cannot be expected. In order to address this problem, for example, even if the method of increasing the limit value disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-117000 is applied, simply increasing the limit of the air-fuel ratio correction coefficient improves the exhaust gas characteristics, Fuel ratio shock cannot be prevented.

【0006】従って本発明の目的は、空燃比ショック防
止によるドライバビリティの維持と排気特性の改善とを
両立することのできる内燃機関の空燃比制御装置を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine which can maintain drivability and improve exhaust characteristics by preventing air-fuel ratio shock.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は一形態におい
て、内燃機関の排気系に設けられた空燃比センサの出力
に基づいてフィードバック制御の補正係数を算出する空
燃比フィードバック制御係数算出手段と、前記内燃機関
に供給される混合気の空燃比を前記補正係数に基づいて
フィードバック制御する空燃比フィードバック制御手段
と、を有する内燃機関の空燃比制御装置において、前記
補正係数が所定の上限しきい値または下限しきい値に到
達したときに、前記補正係数のフィードバックゲインを
調整するフィードバックゲイン調整手段をさらに有する
内燃機関の空燃比制御装置を提供する。
According to one aspect of the present invention, there is provided an air-fuel ratio feedback control coefficient calculating means for calculating a correction coefficient for feedback control based on an output of an air-fuel ratio sensor provided in an exhaust system of an internal combustion engine; Air-fuel ratio feedback control means for feedback-controlling the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine based on the correction coefficient, wherein the correction coefficient is a predetermined upper threshold value. Alternatively, there is provided an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine further including a feedback gain adjusting means for adjusting a feedback gain of the correction coefficient when a lower threshold value is reached.

【0008】この形態によると、空燃比フィードバック
制御において、フィードバック補正係数が空燃比ショッ
ク防止のために設けられたしきい値に達した場合におい
ても、フィードバックゲインを設定し直すフィードバッ
クゲイン調整手段を備えることによってフィードバック
補正係数の更新を止めることなく空燃比フィードバック
を継続するので、空燃比の追従性を悪化させることなく
排気特性を改善することができると共に、空燃比ショッ
クを防止することができる。
According to this aspect, in the air-fuel ratio feedback control, there is provided a feedback gain adjusting means for resetting the feedback gain even when the feedback correction coefficient reaches a threshold value provided for preventing the air-fuel ratio shock. As a result, the air-fuel ratio feedback is continued without stopping the update of the feedback correction coefficient, so that it is possible to improve the exhaust characteristics without deteriorating the followability of the air-fuel ratio and to prevent the air-fuel ratio shock.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態の空燃
比制御装置を備えた内燃機関(以下エンジンと言う)全
体の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) provided with an air-fuel ratio control device according to an embodiment of the present invention.

【0010】エンジン1へ通ずる吸気管2の途中にはスロ
ットル弁3が配置されている。スロットル弁3にはスロッ
トル弁開度(TH)センサ4が連結されており、スロットル
弁3の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロー
ルユニット(以下ECUと言う)5に供給する。ECU5
の構成については後述する。
A throttle valve 3 is disposed in the intake pipe 2 leading to the engine 1. A throttle valve opening (TH) sensor 4 is connected to the throttle valve 3, and outputs an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 3 and supplies it to an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) 5. ECU5
Will be described later.

【0011】吸気管2のエンジン1とスロットル弁3との
間には燃料噴射弁6が設けられている。燃料噴射弁6はE
CU5に電気的に接続されており、ECU5からの信号に
より燃料噴射の開弁時間が制御される。噴射された燃料
は吸気管2からの空気と混合され混合気となり、エンジ
ン1に供給される。
A fuel injection valve 6 is provided in the intake pipe 2 between the engine 1 and the throttle valve 3. Fuel injection valve 6 is E
It is electrically connected to CU5, and the valve opening time of fuel injection is controlled by a signal from ECU5. The injected fuel is mixed with air from the intake pipe 2 to form an air-fuel mixture, which is supplied to the engine 1.

【0012】スロットル弁3の下流には吸気管内絶対圧
(PBA)センサ7が取り付けられており、絶対圧を検出して
ECU5に電気信号として供給する。
The absolute pressure in the intake pipe is located downstream of the throttle valve 3.
A (PBA) sensor 7 is attached, detects an absolute pressure, and supplies it to the ECU 5 as an electric signal.

【0013】エンジン1にはエンジン冷却水温(TW)セン
サ10が設けられる。このTWセンサ10はサーミスタ等から
なり、冷却水が充満したエンジン気筒周壁内に装着され
て、その検出水温信号をECU5に供給する。
The engine 1 is provided with an engine cooling water temperature (TW) sensor 10. The TW sensor 10 is composed of a thermistor or the like, is mounted in the peripheral wall of the engine cylinder filled with cooling water, and supplies a detected water temperature signal to the ECU 5.

【0014】エンジン1にはさらにエンジン回転数(NE)
センサ11及び気筒判定(CYL)センサ12が取り付けられて
いる。エンジン回転数センサ11は、エンジン1のクラン
ク軸の180度回転毎に所定のクランク角度位置でパルス
(以下TDCパルス信号と言う)を出力し、気筒判定センサ1
2は特定の気筒の所定のクランク角度位置で信号パルス
を出力する。両パルスはECU5に供給される。
The engine 1 further includes an engine speed (NE)
A sensor 11 and a cylinder determination (CYL) sensor 12 are mounted. The engine speed sensor 11 outputs a pulse at a predetermined crank angle position every 180 degree rotation of the crankshaft of the engine 1.
(Hereinafter referred to as TDC pulse signal), and the cylinder determination sensor 1
2 outputs a signal pulse at a predetermined crank angle position of a specific cylinder. Both pulses are supplied to the ECU 5.

【0015】触媒コンバータ14はエンジン1の排気管13
に配置されており、排気ガス中のHC、CO、NOx等の成分
の浄化を行う。触媒コンバータ14の上流側の排気管に
は、空燃比センサとして酸素濃度センサ15(以下O2セン
サと言う)が設けられている。このO2センサ15は排気ガ
ス中の酸素濃度を検出し、その検出値に応じた電気信号
を出力し、ECU5に供給する。
The catalytic converter 14 is an exhaust pipe 13 of the engine 1.
And purifies components such as HC, CO, and NOx in the exhaust gas. An oxygen concentration sensor 15 (hereinafter, referred to as an O2 sensor) is provided as an air-fuel ratio sensor in an exhaust pipe on the upstream side of the catalytic converter. The O2 sensor 15 detects the oxygen concentration in the exhaust gas, outputs an electric signal according to the detected value, and supplies the electric signal to the ECU 5.

【0016】ECU5はコンピュータで構成されてお
り、プログラム及びデータを格納するROM、実行時に
必要なプログラム及びデータを記憶して演算作業領域を
提供するRAM、プログラムを実行するCPU、各種の
センサからの入力信号を処理する入力インターフェー
ス、及びバルブ等に制御信号を送る駆動回路を有する。
前述の各センサからの信号は入力インターフェースによ
り受信され、ROMに格納されたプログラムに従って処
理される。図1では、このようなハードウェア構成を踏
まえてECU5を機能ブロックで示してある。
The ECU 5 is composed of a computer, which stores a ROM for storing programs and data, a RAM for storing programs and data required at the time of execution to provide a calculation work area, a CPU for executing programs, and a CPU for receiving various programs. It has an input interface for processing input signals, and a drive circuit for sending control signals to valves and the like.
The signals from each of the above-mentioned sensors are received by the input interface and processed according to a program stored in the ROM. In FIG. 1, the ECU 5 is shown by functional blocks based on such a hardware configuration.

【0017】ECU5は、運転状態検出部21、フィード
バック補正係数算出部22、補正係数判定部23、フィード
バックゲイン調整部24、及びフィードバック制御部25の
各機能ブロックを含む。
The ECU 5 includes functional blocks of an operating state detection unit 21, a feedback correction coefficient calculation unit 22, a correction coefficient determination unit 23, a feedback gain adjustment unit 24, and a feedback control unit 25.

【0018】運転状態検出部21は、各センサ信号の出力
に基づいてエンジン1の各種の運転状態を判断する。
The operating state detector 21 determines various operating states of the engine 1 based on the output of each sensor signal.

【0019】フィードバック補正係数算出部22は、エン
ジン水温、エンジン回転数、エンジンの負荷状態、O2セ
ンサの活性状態等の各種エンジンパラメータ信号に基づ
いて、フィードバック制御運転領域やオープンループ制
御運転領域等の種々のエンジン運転状態を判別すると共
に、図2を参照して後述するKO2算出サブルーチンによ
りフィードバック補正係数KO2を算出する。
The feedback correction coefficient calculation unit 22 determines a feedback control operation area, an open loop control operation area, and the like based on various engine parameter signals such as an engine coolant temperature, an engine speed, an engine load state, and an O2 sensor activation state. Various engine operating conditions are determined, and a feedback correction coefficient KO2 is calculated by a KO2 calculation subroutine described later with reference to FIG.

【0020】補正係数判定部23は、算出された補正係数
KO2が所定のしきい値を超えたか否かを判断する。しき
い値を超えていない場合は、補正係数KO2はフィードバ
ック制御部25に送られる。しきい値を超えている場合
は、フィードバックゲイン調整部24に制御が渡される。
The correction coefficient determining unit 23 calculates the calculated correction coefficient.
It is determined whether or not KO2 has exceeded a predetermined threshold. If not, the correction coefficient KO2 is sent to the feedback control unit 25. If it exceeds the threshold, control is passed to the feedback gain adjustment unit 24.

【0021】フィードバックゲイン調整部24は、フィー
ドバックゲインとして通常より小さいゲインを用いて補
正係数KO2を算出し直す。
The feedback gain adjuster 24 recalculates the correction coefficient KO2 using a smaller gain than usual as the feedback gain.

【0022】フィードバック制御部25は、補正係数判定
部23またはフィードバックゲイン調整部24から補正係数
KO2を受け取り、前記TDC信号パルスに同期して、燃料噴
射弁6の燃料噴射時間Toutを次式により算出する。
The feedback control unit 25 receives the correction coefficient from the correction coefficient determination unit 23 or the feedback gain adjustment unit 24.
KO2 is received, and the fuel injection time Tout of the fuel injection valve 6 is calculated by the following equation in synchronization with the TDC signal pulse.

【0023】[0023]

【数1】Tout=Ti×KO2×K1+K2 (1)[Equation 1] Tout = Ti × KO2 × K1 + K2 (1)

【0024】ここでTiは基本燃料噴射時間であり、例え
ばエンジン回転数NEと吸気管内絶対圧PBAとに応じて所
定のTiマップを検索することによって決定される。また
K1及びK2は、それぞれ各種エンジンパラメータ信号に応
じて演算される他の補正係数及び補正変数であり、エン
ジン運転状態に応じた燃費特性や、エンジン加速性能等
の諸特性の最適化が図られるような値に設定される。フ
ィードバック制御部25は、算出したTOUTに基づいて燃料
噴射弁6を開弁させる駆動信号を燃料噴射弁6に供給す
る。
Here, Ti is a basic fuel injection time, and is determined by searching a predetermined Ti map according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA, for example. Also
K1 and K2 are other correction coefficients and correction variables calculated in accordance with various engine parameter signals, respectively, so that various characteristics such as fuel consumption characteristics and engine acceleration performance according to the engine operating state can be optimized. Is set to an appropriate value. The feedback control unit 25 supplies a drive signal for opening the fuel injection valve 6 to the fuel injection valve 6 based on the calculated TOUT.

【0025】図2はフィードバック補正係数KO2の算出
サブルーチンのフローチャートを示す。このサブルーチ
ンはTDC信号パルスの発生毎に、これと同期して実行さ
れる。
FIG. 2 shows a flowchart of a subroutine for calculating the feedback correction coefficient KO2. This subroutine is executed every time a TDC signal pulse is generated in synchronization with the pulse.

【0026】初めにステップ201において、O2センサ15
の活性化が完了しているか否かを判定する。具体的に
は、O2センサ15の内部抵抗検知方式によってO2センサ15
の出力電圧が活性化開始点Vx(例えば0.6V)に至ったか
否かを検知し、Vxに至ったとき活性化されていると判定
する。ステップ201の判定がNOの場合、すなわちO2セン
サ15の活性化が完了していないときは、ステップ202に
おいてKO2を1.0に設定して、本プロセスを終了する。ス
テップ201の判定がYESの場合、すなわち活性化が完了し
ている場合は、ステップ203においてエンジン1がオープ
ンループ制御運転領域で運転されているか否かを判定す
る。このオープンループ制御運転領域は、内燃エンジン
の全負荷域、低回転数域、高回転数域、及び混合気リー
ン化域等のことを指す。オープン制御運転領域で運転さ
れている場合は、ステップ202へ進み、KO2を1.0に設定
して本プロセスを終了する。
First, in step 201, the O2 sensor 15
It is determined whether or not activation has been completed. Specifically, the O2 sensor 15
Is detected whether or not the output voltage has reached the activation start point Vx (for example, 0.6 V), and when the output voltage has reached Vx, it is determined that it is activated. If the determination in step 201 is NO, that is, if the activation of the O2 sensor 15 has not been completed, KO2 is set to 1.0 in step 202, and this process ends. If the determination in step 201 is YES, that is, if the activation has been completed, it is determined in step 203 whether or not the engine 1 is operating in the open-loop control operation region. The open loop control operation region refers to a full load region, a low rotation speed region, a high rotation speed region, a lean air-fuel mixture region, and the like of the internal combustion engine. If the operation is being performed in the open control operation region, the process proceeds to step 202, where KO2 is set to 1.0 and the process ends.

【0027】ステップ203においてエンジン1の運転状態
がフィードバック制御運転領域にあると判定された場合
は、フィードバック制御を実行する。この場合はステッ
プ204に進み、O2センサ15の出力レベルが反転したか否
かを判定する。YESの場合、すなわちO2センサの出力レ
ベルが反転したときには、後続するステップにより比例
制御(P項制御)を行う。
If it is determined in step 203 that the operation state of the engine 1 is in the feedback control operation region, feedback control is executed. In this case, the process proceeds to step 204, where it is determined whether or not the output level of the O2 sensor 15 has been inverted. In the case of YES, that is, when the output level of the O2 sensor is inverted, proportional control (P term control) is performed in the subsequent steps.

【0028】まずステップ205において、O2センサ15の
出力レベルがローレベル(LOW)であるか否かを判定し、
ローレベルにあるときにはECU5内のメモリ(図示せ
ず)に記憶されたNE-tPRテーブルを検索して、エンジン
回転数NEに応じた所定時間tPRを求める(206)。この所
定時間tPRは、後述する第2の補正値PRの適用周期を全
エンジン回転域にわたって一定に保つためのものであ
り、従ってエンジン回転数NEが大きいほど小さい値に設
定される。
First, in step 205, it is determined whether or not the output level of the O2 sensor 15 is at a low level (LOW).
When it is at the low level, the NE-tPR table stored in a memory (not shown) in the ECU 5 is searched to obtain a predetermined time tPR corresponding to the engine speed NE (206). The predetermined time tPR is for keeping the application period of the second correction value PR, which will be described later, constant over the entire engine speed range, and is therefore set to a smaller value as the engine speed NE increases.

【0029】次に第2の補正値PRの前回の適用時から所
定時間tPRが経過したか否かを判定する(207)。ステップ
207の判定がYESの場合、つまりtPRが経過したときには
メモリに記憶されたNE−PRテーブルよりエンジン回転数
NEに応じた第2の補正値PR(208)を求める。ステップ207
の判定がNOの場合、つまり所定時間tPRが経過していな
いときには、NE-PRテーブルとは別個にメモリに記憶さ
れているNE−Pテーブルを検索して、エンジン回転数NE
に応じた第1の補正値Pを求める(209)。この第1の補正
値Pは前記第2の補正値PRより小さい値に設定されてい
る。
Next, it is determined whether a predetermined time tPR has elapsed since the last application of the second correction value PR (207). Steps
If the determination in 207 is YES, that is, when tPR has elapsed, the engine speed is obtained from the NE-PR table stored in the memory.
A second correction value PR (208) corresponding to NE is obtained. Step 207
Is NO, that is, when the predetermined time tPR has not elapsed, the NE-P table stored in the memory separately from the NE-PR table is searched to find the engine speed NE.
A first correction value P corresponding to is obtained (209). The first correction value P is set to a value smaller than the second correction value PR.

【0030】次に、補正係数KO2に、比例項フィードバ
ックゲインPi、すなわち第1の補正値Pまたは第2の補
正値PRを加算して、補正係数KO2を算出する(210)。
Next, the correction coefficient KO2 is calculated by adding the proportional term feedback gain Pi, ie, the first correction value P or the second correction value PR, to the correction coefficient KO2 (210).

【0031】ステップ205において、O2センサ15の出力
がLOWでない場合は、ステップ209と同様にNE-Pテーブル
からエンジン回転数NEに応じた第1の補正値Pを求め(21
1)、補正係数KO2から補正値(比例項フィードバックゲ
イン)Pを減算して補正係数KO2を算出する(212)。
In step 205, if the output of the O2 sensor 15 is not LOW, the first correction value P corresponding to the engine speed NE is obtained from the NE-P table as in step 209 (21).
1) The correction value (proportional term feedback gain) P is subtracted from the correction coefficient KO2 to calculate the correction coefficient KO2 (212).

【0032】ステップ213において、算出された補正係
数KO2が所定の上限値KO2PHを超えているか否かが判定さ
れる。超えている場合は、KO2は上限値に設定される(21
4)。上限値以下である場合は、続いて所定の下限値KO2P
Lを下回っているか否かが判定される(215)。下回ってい
る場合は、KO2は下限値に設定される(216)。下限値以上
であれは、KO2はそのままの値にされる。このように、
比例制御においては補正係数KO2はリミットチェックを
受ける。
In step 213, it is determined whether the calculated correction coefficient KO2 exceeds a predetermined upper limit value KO2PH. If exceeded, KO2 is set to the upper limit (21
Four). If it is less than or equal to the upper limit value, then the predetermined lower limit value KO2P
It is determined whether it is less than L (215). If so, KO2 is set to the lower limit (216). Above the lower limit, KO2 remains the same. in this way,
In the proportional control, the correction coefficient KO2 undergoes a limit check.

【0033】続いてステップ217において、ステップ210
若しくは212で算出された、またはステップ214若しくは
216でそれぞれ上下限値に設定された補正係数KO2の値を
使用して、次式によってKO2の平均値KREFを算出し、図
示しないメモリに記憶してこのプロセスを終了する。こ
の平均値KREFは、図示しないKREF算出サブルーチンに基
づき、フィードバック制御運転領域のうち今回のループ
が該当する運転領域毎に算出される。
Subsequently, in step 217, step 210
Or calculated in 212, or in step 214 or
Using the value of the correction coefficient KO2 set to the upper and lower limit values in 216, an average value KREF of KO2 is calculated by the following equation, stored in a memory (not shown), and the process ends. The average value KREF is calculated for each operation region of the feedback control operation region corresponding to the current loop, based on a KREF calculation subroutine (not shown).

【0034】[0034]

【数2】KREFn=Cn×KO2P+(1-Cn)×KREFn’ ここで、値KO2Pは比例項(P項)動作直前または直後の
KO2の値、Cnは各運転領域毎に実験により適当な値に設
定される変数(但し0<Cn<1)であり、KREFn’は今回
のループが該当する運転領域において前回までに得られ
たKO2Pの平均値である。
KREFn = Cn × KO2P + (1−Cn) × KREFn ′ Here, the value KO2P is the value immediately before or immediately after the operation of the proportional term (P term).
The value of KO2, Cn, is a variable (0 <Cn <1) that is set to an appropriate value by experiment for each operation region, and KREFn 'is obtained up to the previous time in the operation region to which this loop corresponds. This is the average value of KO2P.

【0035】変数Cnの値によって各P項動作時のKO2Pの
KREFnに対する割合が変化し、すなわち平均値KREFnの算
出速度が変化するので、対象とする空燃比フィードバッ
ク装置及びエンジン等の仕様に応じてこのCn値を適切な
値に設定することにより、最適なKREFnを得ることがで
きる。
The value of KO2P during each P-term operation depends on the value of variable Cn.
Since the ratio with respect to KREFn changes, that is, the calculation speed of the average value KREFn changes, the optimum KREFn is set by setting this Cn value to an appropriate value according to the specifications of the target air-fuel ratio feedback device and the engine and the like. Can be obtained.

【0036】再び図2を参照して、ステップ204で判定
の結果がNO、すなわちO2センサ15の出力レベルが反転し
ていないときは、ステップ218以降において積分制御
(I項制御)を実行することになる。まず、ステップ20
5と同様に、O2センサ15の出力レベルがローレベル(LO
W)であるか否かを判定する(218)。ステップ218の判定
がYESの場合、すなわちO2センサ15の出力レベルがロー
レベルのときは、TDC信号パルスをカウントし(219)、そ
のカウント数NILが所定値NIに達したか否かを判定する
(220)。
Referring again to FIG. 2, when the result of the determination in step 204 is NO, that is, when the output level of O2 sensor 15 is not inverted, integral control (I-term control) is executed in step 218 and subsequent steps. become. First, step 20
Similarly to 5, the output level of the O2 sensor 15 becomes low (LO
W) is determined (218). If the determination in step 218 is YES, that is, if the output level of the O2 sensor 15 is low, the TDC signal pulse is counted (219), and it is determined whether or not the count number NIL has reached a predetermined value NI. (220).

【0037】ステップ220でNOの場合は、補正係数KO2を
その直前の値に保持する(221)。YESの場合には、補正
係数KO2に所定の積分項フィードバックゲインΔkを加算
して新たな補正係数KO2を算出する(222)。
If NO at step 220, the correction coefficient KO2 is held at the value immediately before it (221). If YES, a new correction coefficient KO2 is calculated by adding a predetermined integral term feedback gain Δk to the correction coefficient KO2 (222).

【0038】ステップ223において、フィードバック補
正係数KO2の積分制御時上限しきい値KO2IHを設定する。
このしきい値は、空燃比の急変によるショックの防止の
ために設けられるものであり、実際のフィードバック限
界よりも小さい値に設定される。このKO2IHは予め設定
されている値でも良く、あるいはマップから運転状態に
応じた値を検索することによって得ることもできる。
In step 223, an upper limit threshold value KO2IH during feedback control of the feedback correction coefficient KO2 is set.
This threshold is provided to prevent shock due to a sudden change in the air-fuel ratio, and is set to a value smaller than the actual feedback limit. This KO2IH may be a preset value or may be obtained by searching a map for a value corresponding to the driving state.

【0039】続いて、ステップ222にて算出された補正
係数KO2が、上側しきい値KO2IHより大きいか否かを判定
する(224)。ステップ224の判定がNOの場合、すなわち
上側しきい値以下であれば、補正係数KO2はそのままの
値にされ、ステップ226に進む。ステップ224の判定がYE
Sの場合、すなわち上側しきい値より大きければ、積分
項フィードバックゲインΔkの代わりに通常よりも遅い
ゲインを用いる。具体的には、次式によりフィードバッ
ク補正係数KO2を算出し直す(225)。
Subsequently, it is determined whether the correction coefficient KO2 calculated in step 222 is larger than the upper threshold value KO2IH (224). If the determination in step 224 is NO, that is, if it is equal to or smaller than the upper threshold value, the correction coefficient KO2 is left as it is, and the process proceeds to step 226. The judgment in step 224 is YE
In the case of S, that is, if it is larger than the upper threshold, a slower than usual gain is used instead of the integral term feedback gain Δk. Specifically, the feedback correction coefficient KO2 is calculated again by the following equation (225).

【0040】[0040]

【数3】KO2=KO2+Δk×KIH[Equation 3] KO2 = KO2 + Δk × KIH

【0041】ここで、KIHは積分項フィードバックゲイ
ンを小さくするための係数であり、0<KIH<1の範囲
で予め設定されている。あるいは、マップから運転状態
に応じた値を検索することによってKIHを設定してもよ
い。
Here, KIH is a coefficient for reducing the integral term feedback gain, and is set in advance in the range of 0 <KIH <1. Alternatively, KIH may be set by searching a value corresponding to the driving state from a map.

【0042】補正係数KO2の値が最終的に決定すると、
前記カウント数NILを0にリセットする(226)。このよ
うにして、O2センサ19の出力がリーンレベルを持続する
ときには、これを補正する方向にTDC信号パルスがNI回
発生するごとに(すなわちカウント数NILがNIに達する
ごとに)補正係数KO2にΔk、またはΔk×KIHを加算して
積分制御を実行する。
When the value of the correction coefficient KO2 is finally determined,
The count number NIL is reset to 0 (226). In this way, when the output of the O2 sensor 19 maintains the lean level, the correction coefficient KO2 is increased every time the TDC signal pulse is generated NI times (that is, each time the count number NIL reaches NI) in a direction to correct the lean level. The integration control is executed by adding Δk or Δk × KIH.

【0043】ステップ218において答がNOのときには、T
DC信号パルス数をカウントし(227)、そのカウント数N
IHが所定値NIに達したか否かを判定する(228)。ステ
ップ228の判定がNOであれば、補正係数KO2はその直前に
値に保持される(234)。ステップ228の判定がYESの場
合には、補正係数KO2から所定値Δkを減算する(22
9)。
If the answer is NO in step 218, T
The number of DC signal pulses is counted (227), and the counted number N
It is determined whether or not IH has reached a predetermined value NI (228). If the determination in step 228 is NO, the correction coefficient KO2 is held at the value immediately before (234). If the determination in step 228 is YES, the predetermined value Δk is subtracted from the correction coefficient KO2 (22
9).

【0044】ステップ230において、フィードバック補
正係数KO2の積分制御時下限しきい値KO2ILを設定する。
上述の上限しきい値KO2IHと同様に、このKO2ILは予め設
定されている値でも良く、あるいはマップから運転状態
に応じた値を検索することによって得ることもできる。
In step 230, a lower limit threshold value KO2IL of the feedback correction coefficient KO2 during integration control is set.
Similarly to the upper threshold value KO2IH described above, this KO2IL may be a preset value or may be obtained by searching a map for a value corresponding to the operating state.

【0045】続いて、ステップ229で算出されたフィー
ドバック補正係数KO2が下側しきい値KO2ILより小さいか
否かを判定する(231)。ステップ231の判定がNOの場合、
すなわち下側しきい値以上であれば、KO2の値はそのま
まの値にされ、ステップ233に進む。ステップ231の判定
がYESの場合、すなわち下側しきい値より小さければ、
積分項フィードバックゲインΔkの代わりに通常よりも
遅いゲインを用いる。具体的には、次式によりフィード
バック補正係数KO2を算出し直す(232)。
Subsequently, it is determined whether the feedback correction coefficient KO2 calculated in step 229 is smaller than the lower threshold value KO2IL (231). If the determination in step 231 is NO,
That is, if it is not less than the lower threshold, the value of KO2 is left as it is, and the routine proceeds to step 233. If the determination in step 231 is YES, that is, if it is smaller than the lower threshold,
A gain slower than usual is used instead of the integral term feedback gain Δk. Specifically, the feedback correction coefficient KO2 is calculated again by the following equation (232).

【0046】[0046]

【数4】KO2=KO2−Δk×KIL[Formula 4] KO2 = KO2-Δk × KIL

【0047】KILはフィードバックゲインを小さくする
ための係数であり、KIHと同様に、0<KIL<1の範囲で
予め設定されているか、またはマップから運転状態に応
じた値を検索することによって設定される。
KIL is a coefficient for reducing the feedback gain, which is set in advance in the range of 0 <KIL <1 as in KIH, or set by searching a value corresponding to the operating state from a map. Is done.

【0048】補正係数KO2の値が決定すると、カウント
数NIHを0にリセットする(233)。このようにして、O2
センサ19の出力がリッチレベルを持続するときには、こ
れを補正する方向にTDC信号パルスがNI回発生するごと
に(すなわちカウント数NIHが所定値NIに達するごと
に)補正係数KO2からΔk、またはΔk×KILを減算して
積分制御を実行する。
When the value of the correction coefficient KO2 is determined, the count number NIH is reset to 0 (233). In this way, O2
When the output of the sensor 19 maintains the rich level, every time the TDC signal pulse is generated NI times in the direction of correcting the rich level (that is, each time the count number NIH reaches the predetermined value NI), the correction coefficient KO2 is changed to Δk or Δk. × Integral control is executed by subtracting KIL.

【0049】以上説明したように、積分制御においては
比例制御の場合と異なり、補正係数KO2が上側しきい値
より大きくなった場合、あるいは下側しきい値より小さ
くなった場合は、フィードバックゲインを通常より小さ
く設定し直してフィードバック補正係数の更新を継続す
る。
As described above, in the integral control, unlike the proportional control, when the correction coefficient KO2 becomes larger than the upper threshold value or becomes smaller than the lower threshold value, the feedback gain is reduced. The value is reset to a value smaller than usual, and updating of the feedback correction coefficient is continued.

【0050】図3は、従来方法による制御と本実施形態
による制御とを比較した図である。図3において、(1)
は補正係数にリミットをかける従来の方法によるフィー
ドバック制御を適用した場合であり、(2)は図2に示し
た本実施形態によるフィードバック制御を適用した場合
を示す。(1)、(2)のそれぞれにおいて(a)はフィードバ
ック補正係数の推移を示し、(b)はエンジン1に供給され
る混合気の実際の空燃比を示している。
FIG. 3 is a diagram comparing control by the conventional method and control by the present embodiment. In FIG. 3, (1)
2 shows the case where the feedback control according to the conventional method of limiting the correction coefficient is applied, and (2) shows the case where the feedback control according to the present embodiment shown in FIG. 2 is applied. In each of (1) and (2), (a) shows the transition of the feedback correction coefficient, and (b) shows the actual air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 1.

【0051】従来方法の制御(1)においては、時点Aで
フィードバック補正係数KO2が下限しきい値KO2Lに達す
ると、算出されるKO2が下限しきい値を上回る時点(B)
までは下限しきい値に等しく設定されるため、空燃比が
一時的にリッチ側に大きく振れてしまっており、これに
よって排気特性が悪化してしまう。
In the control (1) of the conventional method, when the feedback correction coefficient KO2 reaches the lower threshold value KO2L at the time point A, the calculated KO2 exceeds the lower threshold value (B).
Since the air-fuel ratio is temporarily set to the rich side temporarily, the exhaust characteristic deteriorates.

【0052】一方、本実施形態による制御(2)において
は、時点Aでフィードバック補正係数KO2が下限しきい
値KO2Lに達した場合でも、フィードバックゲインを小さ
く設定し直すものの補正係数KO2の更新は継続する。従
って、(1)の従来方法と比較すると、空燃比リッチ量が
大きく減少しており、排気特性の悪化を抑制できること
がわかる。
On the other hand, in the control (2) according to the present embodiment, even when the feedback correction coefficient KO2 reaches the lower limit threshold value KO2L at time point A, the feedback gain is reset to a small value, but the correction coefficient KO2 is continuously updated I do. Therefore, as compared with the conventional method (1), the air-fuel ratio rich amount is greatly reduced, and it can be seen that deterioration of the exhaust characteristics can be suppressed.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、フィードバック補正係
数が空燃比ショック防止のために設けられたしきい値に
達した場合でも、フィードバックゲインとして通常より
小さいゲインを用いてフィードバック補正係数の更新を
止めることなく空燃比フィードバックを継続するので、
空燃比の追従性を悪化させることなく排気特性を改善す
ることができると共に、フィードバック補正係数の急変
を抑制することにより空燃比ショックを防止することが
できる。
According to the present invention, even when the feedback correction coefficient reaches a threshold value provided for preventing air-fuel ratio shock, the feedback correction coefficient is updated using a smaller gain than usual as the feedback gain. Since the air-fuel ratio feedback is continued without stopping,
The exhaust characteristics can be improved without deteriorating the followability of the air-fuel ratio, and the air-fuel ratio shock can be prevented by suppressing a sudden change in the feedback correction coefficient.

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

【図1】本発明の一実施形態の空燃比制御装置を備える
内燃機関の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an internal combustion engine including an air-fuel ratio control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】フィードバック補正係数KO2の算出サブルーチ
ンのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart of a subroutine for calculating a feedback correction coefficient KO2.

【図3】(1)は従来のフィードバック制御におけるフィ
ードバック補正係数(a)及び実空燃比(b)の推移を示した
図であり、(2)は本発明によるフィードバック制御にお
けるフィードバック補正係数(a)及び実空燃比(b)の推移
を示した図である。
FIG. 3 (1) is a diagram showing transitions of a feedback correction coefficient (a) and an actual air-fuel ratio (b) in conventional feedback control, and (2) is a feedback correction coefficient (a) in feedback control according to the present invention. FIG. 3) is a diagram showing changes in the actual air-fuel ratio (b).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 内燃機関(エンジン) 5 電子コントロールユニット(ECU) 6 燃料噴射弁 11 エンジン回転数センサ 15 空燃比センサ 21 運転状態検出部 22 フィードバック補正係数算出部 24 フィードバックゲイン調整部 25 フィードバック制御部 1 Internal combustion engine (engine) 5 Electronic control unit (ECU) 6 Fuel injection valve 11 Engine speed sensor 15 Air-fuel ratio sensor 21 Operating state detection unit 22 Feedback correction coefficient calculation unit 24 Feedback gain adjustment unit 25 Feedback control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯部 高志 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 大野 哲也 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 堤 康次郎 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 宮下 幸生 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3G084 BA09 DA10 DA12 EA11 EB08 EB13 FA10 FA11 FA20 FA38 FA39 3G301 JA04 JA21 LB02 MA01 NC01 NC02 ND05 NE17 NE19 PA07Z PA11Z PD02A PD02Z PE03Z PE05Z PE08Z  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takashi Isobe 1-4-1, Chuo, Wako, Saitama Prefecture Inside Honda R & D Co., Ltd. (72) Tetsuya Ohno 1-4-1, Chuo, Wako, Saitama Inside of Honda R & D Co., Ltd. F-term in Honda R & D Co., Ltd. (reference) 3G084 BA09 DA10 DA12 EA11 EB08 EB13 FA10 FA11 FA20 FA38 FA39 3G301 JA04 JA21 LB02 MA01 NC01 NC02 ND05 NE17 NE19 PA07Z PA11Z PD02A PD02Z PE03Z PE05Z PE08Z

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気系に設けられた空燃比セ
ンサの出力に基づいて空燃比フィードバック制御の補正
係数を算出する空燃比フィードバック制御係数算出手段
と、 前記内燃機関に供給される混合気の空燃比を前記補正係
数に基づいてフィードバック制御する空燃比フィードバ
ック制御手段と、を有する内燃機関の空燃比制御装置に
おいて、 前記補正係数が所定の上限しきい値または下限しきい値
に到達したときに、前記補正係数のフィードバックゲイ
ンを調整するフィードバックゲイン調整手段をさらに有
する内燃機関の空燃比制御装置。
1. An air-fuel ratio feedback control coefficient calculating means for calculating a correction coefficient for air-fuel ratio feedback control based on an output of an air-fuel ratio sensor provided in an exhaust system of an internal combustion engine, and an air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine. And an air-fuel ratio feedback control means for performing feedback control of the air-fuel ratio of the internal combustion engine based on the correction coefficient, wherein the correction coefficient reaches a predetermined upper threshold value or a lower threshold value. An air-fuel ratio control device for an internal combustion engine, further comprising a feedback gain adjusting means for adjusting a feedback gain of the correction coefficient.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02169836A (en) * 1988-12-22 1990-06-29 Mazda Motor Corp Air-fuel ratio controller of engine
JP2000257489A (en) * 1999-03-04 2000-09-19 Toyota Motor Corp Air-fuel ratio control system for internal combustion engine

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